Actividad antimicrobiana de los subproductos generados por la reacción del ozono con los microorganismos

Número: 
Autores/Authors: 
Irán Fernández Torres, Mayra Bataller Venta, Carlos Hernández Castro, Elaine Sánchez Urrutia, Yamelis Morales Chacón.
Palabras Claves / Key words: 
ozono, peroxidación lipídica, subproductos de reacción, acciones oxidantes, ozone, lipid peroxidation, reaction by-products, oxidant action.
Resumen: 
La capacidad germicida del ozono está ampliamente reconocida, la cual está dada por su elevado poder oxidante y su rápida velocidad de reacción con diferentes moléculas biológicas. Se conocen estudios acerca de la cinética de inactivación que sigue el ozono sobre los microorganismos. Sin embargo, aunque se sabe que el ozono genera compuestos (subproductos) al reaccionar con los microorganismos, no existen estudios sobre el posible efecto que presentan estos subproductos en el proceso de inactivación sobre aquellos microorganismos que aún permanecen viables en el medio. Luego, la información que se obtenga alrededor de este efecto puede ampliar el conocimiento sobre las dosis de ozono a aplicar en los procesos de desinfección de aguas y el mejor funcionamiento en las plantas de tratamiento. El presente trabajo evaluó los efectos oxidantes de los subproductos generados de la reacción del ozono con los microorganismos, sobre dos especies microbianas: Escherichia coli ATCC 25922 y Salmonella enterica var. thyphimurium ATCC 12048, en cuanto a viabilidad y su efecto sobre algunos componentes de la membrana plasmática. Se realizó un estudio cinético a bajas concentraciones de ozono y se determinó la actividad antimicrobiana de los subproductos de reacción. Además, se evaluó la variación de los niveles de peroxidación lipídica de los ácidos grasos insaturados presentes en la membrana plasmática. Los resultados de las cinéticas de inactivación mostraron dos constantes cinéticas para ambos microorganismos. Esto está relacionado fundamentalmente con el agotamiento del ozono disuelto desde los primeros instantes y a la actividad antimicrobiana mostrada por los subproductos de reacción, al generar muerte celular aun cuando no se detecta ozono disuelto. El ozono afectó la permeabilidad de la membrana de los microorganismos y se observó un aumento en las concentraciones de sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico debido a los procesos de peroxidación lipídica.
Abstract: 
The ozone germicidal capacity is well documented in national and international papers; it is given by its high oxidant power and its rapid rate of reaction with different biological molecules. Many studies about the kinetics of inactivation of ozone on microorganisms have been reported. However, although it is known that ozone generates compounds (by-products) when reacts with microorganisms, there are not studies of the effect on inactivation process that these generated compounds present on those organisms that remain viable in the medium. The information obtained of this effect can spread knowledge about the ozone dose applied in water disinfection processes and improve functioning in treatment plants. The aim of this paper was to evaluate the oxidant effects of ozone on two microbial strains: Escherichia coli ATCC 25922, y Salmonella enterica var. thyphimurium ATCC 12048, in relation to their viability and the ozone effect on some components of the plasmatic cell membrane. Kinetic studies of the ozone reaction with these microorganisms, at low ozone concentration, as well as the antimicrobial activity of by-products were carried out. The lipid peroxidation levels of unsatured fatty acids present in the membrane were determined. The inactivation kinetic showed two kinetic constants for both microorganisms, this could be due to the rapid decomposition of ozone from the first instants. The reaction by-products showed antimicrobial activity and it could be the cause of the cellular death, even when ozone is not detected in the liquids. The ozone affected the membrane permeability and induces an increase in the levels of thiobarbituric acid-reactive substances due to the lipid peroxidation processes.
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