Ação inibitória de enterocina e de nanopartículas de prata biogênica conjugadas com enterocina contra patógenos bacterianos

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dc.contributor.advisorFurlaneto, Marcia Cristina
dc.contributor.authorSouza, Nathália Aparecida Andrade de
dc.contributor.bancaPozza, Magali Soares dos Santos
dc.contributor.bancaSartori, Daniele
dc.contributor.bancaPerini, Hugo Felix
dc.contributor.bancaPanagio, Luciano Aparecido
dc.contributor.coadvisorMaia, Luciana Furlaneto
dc.coverage.extent118 p.
dc.coverage.spatialLondrina
dc.date.accessioned2026-05-14T13:29:34Z
dc.date.available2026-05-14T13:29:34Z
dc.date.issued2025-10-22
dc.description.abstractA resistência antimicrobiana representa um desafio crescente para a saúde pública e a segurança alimentar, exigindo novas estratégias de controle. Espécies do gênero Enterococcus destacam-se pelo potencial biotecnológico e clínico. Nesse contexto, este trabalho investigou o potencial antimicrobiano de enterocinas de Enterococcus durans, avaliando seu uso isolado e associado à nisina, ácido lactobiônico (LBA) e nanopartículas de prata biogênicas (bio-AgNP), visando o controle de patógenos bacterianos de importância clínica e alimentar. E. durans MF5 foi caracterizado quanto a presença de genes codificadores de enterocinas. Assim, foi possível identificar a presença de quatro genes codificadores de enterocina (entA, entB, entP e entX), revelando que esta cepa pode ser considerada produtora de múltiplas enterocinas. A natureza proteica da enterocina obtida de E. durans MF5 foi confirmada pela perda da atividade antibacteriana após tratamento com tripsina, quimotripsina, protease e proteinase K. Além disso, apresentou estabilidade térmica durante o tratamento a altas temperaturas. Ao avaliar a ação antibacteriana de Ent-MF5, houve efeito bactericida contra L. monocytogenes, com redução significativa de células viáveis, em concentrações iguais ou superiores a 0,13 μg/mL. Adicionalmente, Ent-MF5, LBA e nisina apresentam atividade antibacteriana contra S. aureus ATCC-25923, tanto testadas isoladamente e em combinação com ent-MF5, em células planctônicas. As nanopartículas obtidas por sintese verde (Bio-AgNP) conjugadas com enterocina (nanoconjugados), apresentaram ação antibacteriana contra todos as linhagens bacterianas testadas, sensíveis e resistentes (Enterococcus faecium ATCC 6569, EF29 e EF34; Staphylococcus aureus ATCC 25923, N315 e BEC-939). A concentração inibitória mínima (MIC) das bio-AgNPs para as bactérias testadas foi de 1,5 μg/mL (E. faecium) e 3,1 μg/mL (S. aureus). Além disso, a ação de bio-AgNP sobre biofilmes formados em superfícies de poliestireno pelas cepas de E. faecium e S. aureus foi investigada. No ensaio com cristal violeta, observou-se uma redução de até 20% na biomassa total de E. faecium e até 51% para S. aureus na concentração de 0,5×MIC. A atividade metabólica das células sésseis, avaliada por XTT, revelaram diminuição de até 91% na atividade de E. faecium e 23% para S. aureus na concentração de 0,5×MIC. As nanopartículas afetaram principalmente as células persistentes nos biofilmes de E. faecium ATCC-6569 (98,51 ± 0,09%), E. faecium EF29 (96,68 ± 0,3%), S. aureus ATCC-25923 (97,65 ± 0,36%) e S. aureus N315 (99,52 ± 0,02%). Em conclusão, as enterocinas apresentaram importante ação antibacteriana, principalmente quando avaliadas em associação às nanopartículas de prata, importante para as cepas resistentes e ação antibiofilme. Além disso, ao avaliar as enterocinas combinadas à nisina ou LBA, houve redução do crescimento bacteriano e redução da concentração de uso dos compostos.
dc.description.abstractother1Antimicrobial resistance represents a growing challenge for public health and food safety, demanding new control strategies. Species of the genus Enterococcus stand out for their biotechnological and clinical potential. In this context, the present study investigated the antimicrobial potential of enterocins produced by Enterococcus durans, evaluating their use alone and in combination with nisin, lactobionic acid (LBA), and biogenic silver nanoparticles (bio-AgNPs), aiming at the control of bacterial pathogens of clinical and food relevance. E. durans MF5 was characterized for the presence of enterocin-encoding genes. Four enterocin genes (entA, entB, entP, and entX) were identified, revealing that this strain can be considered a producer of multiple enterocins. The proteinaceous nature of the enterocin obtained from E. durans MF5 was confirmed by the loss of antibacterial activity after treatment with trypsin, chymotrypsin, protease, and proteinase K. In addition, it showed thermal stability when exposed to high temperatures. When evaluating the antibacterial action of Ent-MF5, a bactericidal effect against L. monocytogenes was observed, with a significant reduction of viable cells at concentrations equal to or greater than 0.13 μg/mL. Furthermore, Ent-MF5, LBA, and nisin exhibited antibacterial activity against S. aureus ATCC-25923, both when tested individually and in combination with Ent-MF5, in planktonic cells. The nanoparticles obtained through green synthesis (Bio-AgNPs) conjugated with enterocin (nanoconjugate) showed antibacterial activity against all bacterial strains tested, both sensitive and resistant (Enterococcus faecium ATCC 6569, EF29, and EF34; Staphylococcus aureus ATCC 25923, N315, and BEC-939). The minimum inhibitory concentration (MIC) of bio-AgNPs for the tested bacteria was 1.5 μg/mL (E. faecium) and 3.1 μg/mL (S. aureus). Additionally, the effect of bio-AgNPs on biofilms formed on polystyrene surfaces by E. faecium and S. aureus strains was investigated. In the crystal violet assay, a reduction of up to 20% in total biomass was observed for E. faecium and up to 51% for S. aureus at 0.5×MIC. The metabolic activity of sessile cells, assessed by XTT, revealed a decrease of up to 91% in E. faecium activity and 23% for S. aureus at 0.5×MIC. The nanoparticles mainly affected persister cells in the biofilms of E. faecium ATCC-6569 (98.51 ± 0.09%), E. faecium EF29 (96.68 ± 0.3%), S. aureus ATCC-25923 (97.65 ± 0.36%), and S. aureus N315 (99.52 ± 0.02%). In conclusion, the enterocins demonstrated significant antibacterial activity, particularly when evaluated in combination with silver nanoparticles, which was especially relevant against resistant strains and in antibiofilm activity. Moreover, when enterocins were combined with nisin or LBA, there was a reduction in bacterial growth and in the required concentration of the tested compounds.
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/19250
dc.language.isopor
dc.relation.departamentCCB - Departamento de Microbiologia
dc.relation.institutionnameUniversidade Estadual de Londrina - UEL
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Microbiologia
dc.subjectAntibacterianos
dc.subjectMRSA
dc.subjectVRE
dc.subjectListeria monocytogenes
dc.subjectBacteriocinas
dc.subjectResistência antimicrobiana
dc.subjectNanopartículas de prata biogênicas
dc.subjectCélulas
dc.subjectStaphylococcus aureus
dc.subjectEnterococcus faecium
dc.subject.capesCiências Biológicas - Microbiologia
dc.subject.cnpqCiências Biológicas - Microbiologia
dc.subject.keywordsAntibacterial
dc.subject.keywordsMRSA
dc.subject.keywordsVRE
dc.subject.keywordsListeria monocytogenes
dc.subject.keywordsBacteriocins
dc.subject.keywordsStaphylococcus aureus
dc.subject.keywordsEnterococcus faecium
dc.subject.keywordsAntimicrobial resistance
dc.subject.keywordsBiogenic silver nanoparticles
dc.subject.keywordsCells
dc.titleAção inibitória de enterocina e de nanopartículas de prata biogênica conjugadas com enterocina contra patógenos bacterianos
dc.title.alternativeInhibitory action of enterocin and biogenic silver nanoparticles conjugated with enterocin against bacterial pathogens
dc.typeTese
dcterms.educationLevelDoutorado
dcterms.provenanceCentro de Ciências Biológicas

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