Síntesis y aplicación de nuevas nanopartículas de plata biocompatibles para el control del crecimiento de bacterias lácticas y acéticas en vinos

Este libro recoge el amplio y significativo elenco de estudios (microbiología) recientemente realizados por los grupos de investigación de la red GIENOL (Grupos de investigación enológica).-- et al.Es bien conocido que la plata tiene propiedades antimicrobianas muy potentes. Actualmente, la nanoplata es el nanomaterial más utilizado, representando aproximadamente la cuarta parte de todos los nanomateriales comercializados en el mercado. El presente trabajo tiene por objetivo explorar la potencial utilización de nuevas nanopartículas de plata como agentes antimicrobianos en enología, como una alternativa al empleo de los sulfitos. En primer lugar, se ha llevado a cabo la síntesis y caracterización de dos materiales de plata: PEG‐Ag NPs 1, nanopartículas sólidas soportadas sobre polietilenglicol, y GSH‐Ag NPs 2, nanopartículas en solución soportadas sobre glutatión. A continuación, se ha evaluado su actividad antimicrobiana frente a un total de 11 especies, que incluyen bacterias lácticas y bacterias acéticas. Se han establecido los parámetros de inhibición bacteriana, comprobándose que los nanomateriales con recubrimientos a base de ambos polímeros solubles (polietilenglicol y glutatión), son capaces de inhibir el crecimiento de ambos tipos de bacterias, y en concreto, el efecto inhibidor sobre las bacterias acéticas, fue superior al del metabisulfito potásico. También se ha estudiado el mecanismo de acción antimicrobiano de las nanopartículas de plata, en el que parece que están implicados cambios en la membrana plasmática de la célula bacteriana con pérdida de la viabilidad celular y de las funciones vitales de la célula.Los autores agradecen la financiación recibida del Ministerio de Economía y Competitividad (MINECO) a través de los proyectos PRI‐PIBAR‐2011‐1358 y AGL2012‐40172‐C02‐01.Peer Reviewe

Novel biocompatible silver nanoparticles for controlling the growth of lactic acid bacteria and acetic acid bacteria in wines

This paper reports the inhibitory potential of two new silver-based biocompatible nanoparticles (Ag NPs), specifically synthesized for this study, against Gram-negative and Gram-positive bacteria, such as Escherichia coli and Staphylococcus aureus, and different wine lactic acid bacteria (LAB) (Oenococcus oeni, Lactobacillus casei, Lactobacillus plantarum and Pediococcus pentosaceus) and acetic acid bacteria (AAB) (Acetobacter aceti and Gluconobacter oxydans). Both solid nanoparticles, dried PEG-Ag NPs 1 (20.01% silver content) and glutathione-stabilized GSH-Ag NPs 2 solution (0.197mg/mL silver content), showed homogeneous size distribution and physicochemical properties compatible with their use as antimicrobial agents. The nanoparticles showed different antimicrobial spectra, with PEG-Ag NPs 1 being more effective (lower IC50 values) against Gram-negative strains, whereas GSH-Ag NPs 2 showed similar efficiency against Gram-negative and Gram-positive strains, with the exception of O.oeni strains, which turned out to be notably susceptible to them (IC50 ~1μg/mL, Ag concentration). For the LAB and AAB tested, these nanoparticles showed IC50 values (particle concentration) of the same order as those for the widely used additive potassium metabisulphite, at least as calculated for PEG-Ag NPs 1. These results confirm the potential of Ag NPs in controlling microbial processes in winemaking, and open new investigations on the design and use of antimicrobial-specific silver-based nanoparticles in oenology.This work was carried out with the financial support of the Spanish Ministry of Economy and Competitiveness (PRI-PIBAR-2011-1358, AGL2012-40172-C02-01 and D.G.I. (MEC)/FEDER CTQ2013-48635-C2-2-P projects).Peer Reviewe