Estudio de la actividad antimicrobiana de extractos naturales y ácidos orgánicos : posible alternativa a los antibióticos promotores de crecimiento /

El objetivo fundamental de la Tesis doctoral, es aportar una alternativa a los antibióticos como promotores de crecimiento animal. En este sentido se evaluaron productos preparados a partir de extractos naturales, especialmente extractos de Rutáceas y ácidos orgánicos. Los objetivos específicos de esta investigación se resumen en: 1. Evaluar la actividad antibacteriana y antifúngica in vitro de extractos naturales sobre bacterias y hongos de importancia en producción y sanidad animal, y su actividad al ser adicionados conjuntamente con ácidos orgánicos, determinando la metodología a seguir. 2. Evaluación de los parámetros microbiológicos y productivos de cerdo en diferentes estadios de su ciclo de crecimiento, al suministrarles piensos adicionados de extractos naturales mezclados con ácidos orgánicos, como promotores de crecimiento. A partir de los resultados obtenidos en los ensayos in vitro, se observa que el método del Aromatograma en combinación con el de difusión en agar permite evaluar correctamente, la actividad antimicrobiana de los extractos naturales en combinación o no con ácidos orgánicos. Asimismo podemos indicar que por el método de dilución en microplacas se establecen las concentraciones mínimas inhibitorias de los extractos de plantas sobre bacterias y hongos, comparando la potencia entre productos. Podemos indicar que los extractos de Rutáceas evaluados en nuestros experimentos poseen actividad inhibitoria tanto para bacterias como para hongos, observándose una mayor capacidad inhibidora frente a las bacterias Gram positivas que sobre las bacterias Gram negativas ensayadas. Al mezclar extractos de Rutáceas y ácidos orgánicos se observa un claro efecto sinérgico que se manifiesta en un notable incremento de la actividad inhibitoria del producto resultante frente a bacterias y hongos. Cuando el extracto de Rutáceas se adiciona a sustratos como arroz y maíz contaminados con Aspergillus ochraceus productor de ocratoxina A, es capaz de inhibir el crecimiento fúngico y la producción de ocratoxina A, por lo que este extracto puede ser utilizado como un sistema de control implicado en Seguridad Alimentaria. Se ha evidenciado que el extracto de Rutáceas ensayado posee actividad enzimática, comprobando la presencia de: esterasa, lipasa, fosfatasas y N-acetil-?- glucosaminidasa. Al adicionarlo a un cultivo en medio líquido de Escherichia coli o de Salmonella typhimurium, es capaz de modificar el metabolismo de los citados microorganismos, colaborando en la pérdida de viabilidad de las cepas ensayadas. Cuando los extractos de Rutáceas se adicionan a sustratos destinados a alimentación (piensos compuestos, materias primas, entre otros), la concentración eficaz para que sean capaces de controlar y mantener la calidad microbiológica varía como consecuencia de la capacidad de la matriz para facilitar su difusión y de la presencia de sustancias inhibidoras, entre otros factores. Definidas las características inhibitorias de los extractos ensayados in vitro, se procedió al estudio de la actividad in vivo de aquellos que presentaron mejores resultados, pudiendo observarse que su adición a la dieta de cerdos, tanto destetados, como adultos, no disminuye la ingesta diaria de pienso, por el contrario la incrementan y aumenta la ganancia diaria de peso, determinando un mejor índice de conversión de los 21 a los 63 días de crecimiento, al comparar los resultados obtenidos con los registrados en cerdos destetados a los que se les suministraron antibióticos como promotores de crecimiento durante el mismo periodo de tiempo. Asimismo se ha evidenciado el hecho de que suministrar en la dieta de cerdos tanto en destete como en engorde, una mezcla de extractos de Rutáceas constituye una medida correcta, que mejora sus parámetros productivos, presenta efectos positivos sobre la microbiota intestinal ya que disminuye los recuentos de la microbiota entérica e incrementa la presencia de bacterias del ácido láctico y no determina efectos nocivos sobre el animal.The aim of this Thesis was to contribute to an alternative to antibiotics as growth promoters in farm-animals. In this way, products prepared from natural extracts were evaluated, specially Rutaceae extracts and organic acids. The specific objectives of this investigation are: 1. To evaluate in vitro the antibacterial and antifungal activity of natural extracts against bacteria and fungi of importance in production and animal health as well as its activity when added mixed with organic acids. 2. Evaluation of microbiological and productive parameters in swine focusing on different stages of its life cycle, when providing them with feed supplemented with mixtures of natural extracts and organic acids. From the in vitro results, it is assessed that the Aromatogram method in combination with the agar diffusion test, it allows to evaluate correctly, the antimicrobial activity of the natural extracts alone or mixed with organic acids. On the other hand we may indicate that using the microplate dilution, the Minimum inhibitory concentration of plant extracts against bacteria and fungi can be established. At the same time, we can point out that the evaluated Rutaceae extracts possesses an inhibitory activity against bacteria and fungi. This activity seems to be greater in front of Gram-positive bacteria than Gram-negative bacteria. The mixture of Rutaceae extracts with organic acids, show a clear synergic effect as demonstrated in our results. The addition of Rutaceae extracts on rice and maize inoculated with a strain of Aspergillus ochraceus producer of ochratoxin A, determines an inhibition of the fungal growth and minimizes ochratoxin A production. The tested Rutaceae extracts, showed enzymatic activity, we detected the presence of: esterase, lipases, phosphatases and N-acetyl-?- glucosaminidase. When these extracts were added in a broth culture of Escherichia coli or Salmonella typhimurium, the metabolism of these bacteria, was modified. The in vivo studies carried out showed that the Rutaceae extracts addition on swine feed (adults and weaned) did not decrease the daily intake. It was also observed that daily weight gain increased so that a better conversion index was obtained (from 21 to 63 growth days), when comparing the results with those in weaned pigs fed which feed supplemented with antibiotics as growth promoters. In conclusion the addition of Rutaceae extracts in feed improves swine productive parameters and it determine positive effects on intestinal microbiota due to the fact that decreases enteric microbiota counts and increases the presence of lactic acid bacteria and it does not determine harmful effects on the animal

IDENTIFICACIÓN Y CARACTERIZACIÓN MOLECULAR DE CEPAS NATIVAS DE LACTOBACILLUS AISLADAS DE MATERIAL DE CAMA DE POLLOS DE ENGORDE

The aim of this study was to isolate and identify bacteria of Lactobacillus genus from poultry litter with 1, 2 or 3 uses and low ammonia records. Resistance for conditions at pH 5 and 8 was evaluated as well as the ability to inhibit activity in urease bacteria (Staphylococcus spp and Pseudomona spp) isolated from poultry litter. Seventy three suspected colonies of Lactobacillus were identified by culture in selective media and morphological patterns. Gram staining and catalase test revealed that only 19 strains were of Lactobacillus genus. Furthermore, through PCR was found that 53% corresponded to L. reuteri, 32% to L. plantarum, 10% to L. vaginalis and 5% to L. salivarius. All isolates survived at conditions of pH 5 and 8 and all strains produced some type of active biocin against Staphylococci spp or Pseudomona spp which might be useful as additive to regulate the microbiota in poultry litter.El objetivo del presente estudio fue aislar e identificar bacterias del género Lactobacillus provenientes de material de cama de 1 a 3 usos con bajos registros de amoniaco de granjas de pollos de engorde. Se evaluó la resistencia a condiciones de pH 5 y 8, así como la capacidad de inhibición sobre bacterias con actividad ureasa (Staphylococcus spp y Pseudomona spp) aisladas a partir de material de cama. Se aislaron 73 colonias consideradas como sospechosas de Lactobacillus a partir de siembra en medios selectivos y patrones morfológicos. Mediante tinción de Gram y prueba de catalasa se comprobó que 19 cepas correspondieron al género Lactobacillus y con PCR se encontró que el 53% correspondió a L. reuteri, el 32% a L. plantarum, el 10% a L. vaginalis y el 5% a L. salivarius. Todas las cepas sobrevivieron a condiciones de pH 5 y 8 y todas produjeron algún tipo de biocina activa contra Staphylococcus spp o Pseudomonas spp que podrían ser útiles a futuro como aditivo para regular la microbiota en el material de cama

Detección de enterobacterias productoras de β-lactamasas de espectro extendido (BLEE) aisladas en carne molida de supermercados de un distrito de Lima, Perú

El objetivo del estudio fue detectar la presencia de enterobacterias productoras de β-lactamasas de espectro extendido (BLEE), aisladas de carne molida, proveniente de recortes de res que se comercializan en supermercados de un distrito de Lima, Perú. Se recolectaron muestras de 50 gramos de carne molida de 10 tiendas de 5 cadenas de supermercados, las que se procesaron en el Laboratorio de Nutrición e Inocuidad Alimentaria de la Facultad de Medicina Veterinaria y Zootecnia de la Universidad Peruana Cayetano Heredia. Se realizaron diluciones para cada muestra y se sembraron en Agar EMB. A través de baterías de bioquímica comercial se identificaron las especies de enterobacterias. Se utilizaron dos métodos para evidenciar el patrón BLEE, el primero para determinar cepas sospechosas (método de difusión simple en agar) y el segundo para confirmar la producción de BLEE (método de doble disco). Se aislaron 38 cepas de enterobacterias, resultando el 28,94% (11) sospechosas de producir BLEE para los antibióticos cefotaxima, ceftazidima, ceftriaxona, aztreonam y cefpodoxima bajo el método de difusión simple. Resultando positivas a BLEE por método de doble disco el 15,79% (6) a los mismos antibióticos más amoxicilina con ácido clavulánico. Se pone en evidencia que la carne molida comercializada en supermercados puede contener cepas productoras de BLEE, siendo las especies de enterobacterias más frecuentes Citrobacter freundii, Serratia marcescens, Yersinia enterocolitica, Citrobacter braakii y Enterobacter cloacae

Isolamento e detecção de Escherichia coli e Campylobacter jejuni potencialmente patogênicos em pombos selvagens de uma área urbana na cidade de Lima, Perú

Os pombos selvagens (Columbia livia) vivem em estreito contato com os seres humanos e outros animais. Podem transmitir agentes potencialmente patogênicos e zoonóticos. Os objetivos deste estudo foram isolar e detectar cepas de Escherichia coli diarreiogênica e Campylobacter jejuni de pombos selvagens urbanos de uma área de Lima, Peru. Amostras de fezes frescas foram coletadas em parques urbanos para o isolamento microbiológico para cepas de E. coli em ágar seletivo e Campylobacterpor método de filtração. Identificação molecular de patótipos diarreiogênicos de E. coli e Campylobacter jejuni foi realizado por PCR. Vinte e dois parques foram amostrados e 16 colônias de Campylobacter spp. foram isolados. O 100% dos isolados foram identificados como Campylobacter jejuni. Além disso, 102 colônias de E. coli foram isoladas e 5,88% resultaram como tipo enteropatogênico (EPEC) e 0,98% como produtora de toxina Shiga (STEC). Os pombos selvagens urbanos de Lima no Peru podem atuar como reservatório ou ser portador de agentes zoonóticos entéricos potencialmente patogênicos.Feral pigeons (Columbia livia) live in close contact with humans and other animals. They can transmit potentially pathogenic and zoonotic agents. The objective of this study was to isolate and detect strains of diarrheagenic Escherichia coli and Campylobacter jejuniof urban feral pigeons from an area of Lima, Peru. Fresh dropping samples from urban parks were collected for microbiological isolation of E. coli strains in selective agar, and Campylobacterby filtration method. Molecular identification of diarrheagenic pathotypes of E.coliand Campylobacter jejuni was performed by PCR. Twenty-two parks were sampled and 16 colonies of Campylobacter spp. were isolated. The 100% of isolates were identified as Campylobacter jejuni. Furthermore, 102 colonies of E. coli were isolated and the 5.88% resulted as Enteropathogenic (EPEC) type and 0.98% as Shiga toxin-producing E. coli (STEC). The urban feral pigeons of Lima in Peru can act as a reservoir or carriers of zoonotic potentially pathogenic enteric agents

Relación entre coliformes totales y termotolerantes con factores fisicoquímicos del agua en seis playas de la bahía de Sechura-Piura 2016-2017

El objetivo del estudio fue determinar la contaminación existente en seis puntos de la bahía de Sechura (Las Delicias, Parachique, Puerto Rico, San Pedro, Chulliyachi y el Dren de Sechura), a través de un análisis bacteriológico del agua. Se utilizó el método cuantitativo de Número Más Probable, el cual indica la concentración de bacterias coliformes totales y fecales. Todos los puntos monitoreados presentaron niveles no aptos según el decreto supremo N° 004-2017-MINAM en algún momento del año (Ministerio de Ambiente, 2017). Puerto Rico sobrepasó los límites establecidos según la normativa en varios meses del año y fue considerado el punto con mayor carga bacteriana del estudio. En contraste, las Delicias es considerado el punto con menor carga bacteriana. Se encontró que los factores fisicoquímicos presentes en el ambiente no influyeron en la presencia de coliformes. Se concluye que el estado del agua de la bahía durante el periodo de estudio represento un riesgo para la salud de las personas y el medio ambiente

A new ultrasonic signal amplification method for detection bacteria

A new method is presented that increases the sensitivity of ultrasound-based techniques for detection of bacteria. The technique was developed for the detection of catalase-positive microorganisms. It uses a bubble trapping medium containing hydrogen peroxide that is mixed with the sample for microbiological evaluation. The enzyme catalase is present in catalase-positive bacteria, which induces a rapid hydrolysis of hydrogen peroxide, forming bubbles which remain in the medium. This reaction results in the amplification of the mechanical changes that the microorganisms produce in the medium. The effect can be detected by means of ultrasonic wave amplitude continuous measurement since the bubbles increase the ultrasonic attenuation significantly. It is shown that microorganism concentrations of the order of 105 cells ml−1 can be detected using this method. This allows an improvement of three orders of magnitude in the ultrasonic detection threshold of microorganisms in conventional culture media, and is competitive with modern rapid microbiological methods. It can also be used for the characterization of the enzymatic activity

Identificación molecular de Cynoscion analis y especies del género Merluccius por qPCR para la autentificación de productos hidrobiológicos congelados y conservas.

El objetivo del presente trabajo fue validar una reacción en cadena de la polimerasa (PCR) en tiempo real para detectar fragmentos pequeños de ADN con presencia de inhibidores e identificar genéticamente las especies pelágicas utilizadas comúnmente en conservas, harina de pescado y productos congelados. Se diseñaron cebadores para la detección de Cynoscion analis “ayanque” y especies del género Merluccius “merluza” utilizando regiones parciales del gen ATPase6 y regiones control con una longitud menor a 140 bp. Se detectó con alta especificidad y sensibilidad (100%) ADN degradado a 121 ºC por 30 minutos con un límite de detección: 0,00122 ng µl-1 ADN Merluccius gayi gayi, 0,00116 ng µl-1 ADN Merluccius gayi peruanus y 0,00163 ng µl-1 ADN Cynoscion analis y eficiencias de amplificación por encima del 97%. La validación del ensayo demuestra que el método es adecuado para la detección de ADN de ayanque y merluza en condiciones de degradación y con presencia de inhibidores. Se encontró la presencia de ADN de ayanque y merluza en conservas donde no están descritas estas especies en la etiqueta, el ensayo podría ser aplicado para la autentificación o detección de adulteración en productos hidrobiológicos congelados o sometidos a altas temperaturas durante su procesamiento

The Effects of Combined Aquatic Exercise on Physical Performance and Metabolic Indices in Overweight Healthy Older Adults

International Journal of Exercise Science 16(4): 1499-1513, 2023. Addressing overweight and obesity to promote healthy aging is essential. Exercise is an outstanding approach to manage metabolic and physical dysfunction. Aquatic exercise has been recommended for older individuals due to reduced weight pressure on joints. The aim of this study was to determine the effects of twenty-eight weeks of combined aquatic exercise (aerobic and resistance) in overweight healthy older individuals. Thirty-two subjects of both genders with mean age of 72.06 ± 5.8 years were randomly assigned into two groups: an aquatic exercise group (EG; n = 19) and a control group (CG; n = 13). Body composition, anthropometric measurements, blood pressure, lipid profile, fasting glucose, insulin, and leptin were assessed before and after the training program. The lipid profile, fasting glucose, leptin, insulin, and insulin resistance did not change between and within groups. The lipid profile worsened in the CG. Reduction in body fat mass, waist and leg circumferences, along with body mass gain in the aquatic exercise group was observed (p ≤ 0.05). Systolic and diastolic blood pressure significantly improved in the exercise group (P = 0.003, P = 0.001). Significant differences were found in aerobic endurance (P = 0.008) and lower body flexibility (P = 0.049) of the aquatic exercise group compared with the control group. Also, upper body flexibility (P = 0.001, P = 0.020), lower and upper body strength (P = 0.001, P = 0.031), and handgrip (P = 0.001, P = 0.006), showed significant differences within the exercise group. Aquatic exercise may have a positive impact on the overweight aging population\u27s metabolic and cardiovascular parameters, based on the observed improvements in blood pressure and body composition

Evaluación In Vitro de la capacidad probiótica de bacterias ácido lácticas aisladas de heces de cuyes (Cavia porcellus) de un Centro Experimental

The present study evaluated the in vitro probiotic capacity of 150 lactic acid bacteria (BAL) isolated from feces of three breeds of guinea pigs from an Experimental Center of intensive rearing, by means of in vitro tests on agar that evaluated the capacity of amylolytic, proteolytic enzymatic activity, cellulolytic and antagonism against pathogenic Salmonella sp. The BAL strains that achieved a positive result in any of the in vitro tests were evaluated for survival at pH 2.0, 4.0 and 0.3% bile. Gram positive strains were obtained, 93.3% of them with bacillary morphology and6.7% with ovoid morphology. 38.7% of strains showed the ability to degrade soluble starch, 66.7% for milk proteins and 4% for sodium carboxymethyl cellulose. Only 5.3% of strains had an antagonistic action against Salmonella sp. The frequency of strains according to race in relation to amylolytic and proteolytic degradation proved to have a significant statistical association. The survival capacity of the strains evaluated by each breed is also highlighted, where a frequency greater than 40% was obtained in each trial. The probiotic potential of native BAL isolated from feces of guinea pigs that would be evaluated in future field trials is highlighted.El presente estudio evaluó la capacidad probiótica in vitro de 150 bacterias ácido lácticas (BAL) aisladas de heces de tres razas de cuyes provenientes de un Centro Experimental de crianza intensiva, mediante ensayos in vitro en agar que evaluaron la capacidad de actividad enzimática amilolítica, proteolítica, celulolítica y antagonismo frente a Salmonella sp. patogénica. Las cepas BAL que lograron algún resultado positivo a alguno de los ensayos in vitro fueron evaluadas para la supervivencia a pH 2.0, 4.0 y bilis al 0.3%. Se obtuvieron cepas Gram positivas, 93.3% de ellas con morfología bacilar y 6.7% con morfología ovoide. El 38.7% de cepas demostró capacidad de degradar almidón soluble, el 66.7% para proteínas de leche y el 4% para carboximetilcelulosa sódica. Solo el 5.3% de cepas tuvo acción antagónica frente a Salmonella sp. La frecuencia de cepas según raza en relación a la degradación amilolítica y proteolítica demostró tener asociación estadística significativa. Se destaca además la capacidad de supervivencia de las cepas evaluadas por cada raza, donde se obtuvo en cada ensayo una frecuencia mayor al 40%. Se resalta el potencial probiótico de BAL autóctonas aisladas de heces de cuyes que podrían ser evaluadas a futuro en ensayos de campo