Sinergia entre el aceite esencial del orégano mediterráneo y el metasilicato de sodio en la prevención de la proliferación bacteriana usando Escherichia coli como organismo modelo

Abstract

Las enfermedades transmitidas por alimentos (ETAS) son un conjunto de afecciones originadas por el consumo de alimentos y agua previamente contaminados por microorganismos patógenos, siendo Escherichia coli el desencadenante más frecuente. Por ello, la industria alimentaria emplea biocidas antimicrobianos como el metasilicato de sodio (MS) para el procesamiento de ingredientes en determinadas aplicaciones de carne, evitando así la proliferación de E. coli en alimentos. No obstante, dada la alta demanda por el uso de conservantes naturales, los aceites esenciales de las plantas se han propuesto como alternativas válidas para servir como biopreservantes. Dichos aceites reaccionan con los lípidos en las membranas celulares de diversas bacterias, aumentando su permeabilidad y alterando su estructura original. Por esta razón, el objetivo de este estudio es determinar el efecto sinérgico entre aceite esencial de orégano (AEO) y el MS en la prevención de la proliferación bacteriana de Escherichia coli. Para lograr esto, se realizaron ensayos de control, individuales y de interacción entre el metasilicato de sodio y aceite esencial de orégano. Nuestro ensayo de control indicó que el medio fue óptimo, ausencia de contaminación y el solvente empleado no alteró los ensayos posteriores. Los ensayos individuales determinaron que la concentración mínima inhibitoria (MIC) del MS y del AEO fue de 0.096% y 0.09% respectivamente. Asimismo, se determinó el MIC del AEO en combinación con MS y el MIC del MS en combinación con el AEO, resultando en valores de 0.008% y 0.01%, respectivamente. Finalmente, al calcular el índice de concentración inhibitoria fraccionada (FIC), se determinó que este era menor a 0.5, lo cual indica que la combinación de ambos compuestos tiene un efecto sinérgico en la inhibición del crecimiento de E. coli.

Foodborne diseases (FD) are caused by consuming food and water previously contaminated by pathogenic microorganisms, Escherichia coli being the most frequent agent. For this reason, the food industry uses antimicrobial biocides such as sodium metasilicate (SM) to process ingredients in meat-based products, thus preventing the proliferation of E. coli in food. However, given the high demand for natural preservatives, essential oils from plants have been proposed as valid alternatives to serve as bio preservatives. These oils react with the lipids in the cell membranes of various bacteria, increasing the membrane's permeability and altering its original structure. For this reason, the objective of this study is to measure the interaction between oregano essential oil (OEO) and MS in the prevention of bacterial proliferation of Escherichia coli. To achieve this, control, individual, and interaction tests were performed using sodium metasilicate and oregano essential oil. Our control test indicated that the medium was optimal, no contamination and the solvent used did not alter the subsequent tests. Individual assays determined SM and OEO minimal inhibitory concentrations (MIC) of 0.096% and 0.09%, respectively. Likewise, the MIC of OEO in combination with SM and the MIC of SM in combination with OEO were determined, resulting in values of 0.008% and 0.01%, correspondingly. Finally, when calculating the fractional inhibitory concentration (FIC) index, it was determined that it was less than 0.5, which indicates that the combination of both compounds has a synergistic effect in inhibiting the growth of E. coli.