Wine-making wastes as biofilm inhibitors of Staphylococcus aureus

Abstract

Staphylococcus aureus es un patógeno conocido que forma biopelículas en una amplia variedad de entornos y representa un riesgo severo de contaminación de los alimentos. El presente estudio se centró en la determinación de las capacidades antibiofilm de extractos de orujo procedentes de diferentes varietales de diferentes polaridades, procedentes de Cafayate, Argentina, frente a dos cepas de S. aureus. Se utilizaron orujos de tres varietales regionales (Bonarda, Tannat y Malbec) para inhibir la formación de biofilm (BF) o tratar una biopelícula formada. Se realizaron extracciones con solventes de polaridad creciente (cloroformo, acetato de etilo y etanol) y se enfrentaron 10 y 100 μg/mL de extractos a las cepas de S. aureus ATCC 6538 y LVP63. Los extractos acetato de etilo y etanólicos de orujo del varietal Tannat fueron los más efectivos para disminuir la formación de BF en S. aureus sin afectar al crecimiento planctónico. Respecto a los efectos sobre la biopelícula preformada, los extractos de los varietales Malbec y Tannat disminuyeron la actividad metabólica hasta un 70 % y los extractos polares de Tannat y la mezcla de orujos disgregaron hasta un 65 % el BF preformado por ambas cepas S. aureus. Por lo tanto, la reutilización de estos desechos agroindustriales se plantea como una alternativa natural para combatir bacterias patógenas en la industria alimentaria, disminuyendo el impacto de estos residuos agroindustriales en el ambiente y convirtiendo a estos desechos en un bioproducto, económicamente, rentable.Staphylococcus aureus is a well-known pathogen living as biofilm in a wide variety of environments and represents a severe risk of food contamination. The present study focused on the antibiofilm capacity of pomace extracts of different polarities and different varietals against two strains of S. aureus. Wine pomace of three varietals (Bonarda, Tannat, and Malbec) from Cafa-yate, Argentine, at two concentrations (10 and 100 μg/mL) was used to inhibit biofilm formation(BF) and preformed biofilm of S. aureus ATCC 6538 and LVP63 strains. Extractions were ca-rried out with solvents of increasing polarity (chloroform, ethyl acetate, and ethanol). The ethyl acetate and ethanolic pomace extracts of the Tannat varietal were the most effective in reducing the BF formation in S. aureus without affecting planktonic growth. The extracts of Malbec and Tannat diminish the biofilm metabolic activity up to 70 %. Likewise, the polar Tannat extracts and the mixture pomace disrupt the preformed BF in both S. aureus strains.These residues can be used as a natural alternative source for the inhibition of pathogenic bacteria in the food industry and reduce the impact of these agro-industrial wastes on the environment.Ciencias Experimentale