Efecto biocida del cobre frente a Escherichia coli y Staphylococcus aureus

Abstract

El cobre desde el 2008 es reconocido por la Agencia de Protección del Medio Ambiente de los Estados Unidos, como un material que tiene propiedades antimicrobianas siendo efectivo frente aEscherichia coli O157:H7 yStaphylococcus aureus, entre otros microorganismos. Aún no está totalmente dilucidado cual es elmecanismode su acción bactericida, pero se postulan 3 posibles mecanismos como son la formación de radicales libres, la despolarización de la membrana y la interacción del cobre con el ADN. Se realizaron pruebas con cobre frente a dos bacterias que se encuentran principalmente en los alimentos, un Gram negativo,Escherichiacoliy un Gram positivo,Staphylococcus aureus. Se evaluó la Concentración Mínima Inhibitoria y la Concentración Mínima Bactericida y posteriormente se determinó la acción bactericida que presentan superficies tales como cobre (99,7%), acero inoxidable y azulejos. La Concentración Mínima Inhibitoria para Cu2+ fue de 0,5 M para E.coli y 0,1 M para S.aureusal usar una concentración inicial de 106 UFC/ml y de 0,3 M para E.coliy 0,05MparaS.aureuspara un inóculo inicial de 102UFC/ml. La Concentración Mínima Bactericida del Cu2+ fue de 0,6 M para E.coli y 0,15 M para S.aureuspara una concentración inicial de 106 UFC/ml y de 0,4 M para E.coliy 0,1MparaS.aureuscon un cultivo inicial de 102UFC/ml. Para Cu1+ y Cu0 no se obtuvo Concentración Mínima Inhibitoria ni Concentración Mínima Bactericida. Finalmente, el análisis del efecto bactericida en superficies dio como resultado, que ambas bacterias se comportan igual frente a cobre a distintos tiempos, produciéndose la primera reducción luego de 30 min y posteriormente un ciclo logarítmico cada 15 min. No se evidenció efecto bactericida en las otras superficies ensayadas. Por consiguiente, el cobre ejerce efectos biocida sobre estas dos cepas dependiendo de la concentración de cobre y el tiempo de exposición

Since 2008 copper has been recognized by the EPA (Environmental Protection Agency), as an antimicrobial material, being effective against Escherichia coli O157: H7, Staphylococcus aureus, and other microorganisms. The mechanism of the bactericidal action from copper has not been completely elucidated, it is believed in 3 possibleways of action: the formation of free radicals, the membrane depolarization copper and the interaction with DNA. Tests were conducted with copper against two bacteria found mainly in foods, a Gram negative,Escherichia coli and a Gram positive,Staphylococcus aureus. The Minimum Inhibitory Concentration and the Minimum Bactericidal Concentration were evaluated and then a surface analysis in order to compare the bactericidal effect of copper (99.7%), stainless steel and tile was performed. The Minimum Inhibitory Concentrations for Cu2+ was 0.5 M for E. coli and 0.1 M forS. aureususing an initial concentration of bacteria of 106CFU/ml and 0.3 M forE. coliand 0.05 M for S. aureus with an initial concentration of 102 CFU / ml. The Minimum Bactericidal Concentration of Cu2 + was 0.6 M for E. coli and 0.15 M forS. aureuswhen an initial concentration of bacteria of 106 CFU/ml was used and 0.4 M for E. coli and 0.1 M for S. aureus with an initial concentration of 102 CFU/ml. For Cu0and Cu1+neither Minimum Inhibitory Concentration nor Minimum Bactericidal Concentration were obtained. Finally, surface analysis gave as a result, that both bacteria have the same behavior against copper at different times,decreasing a log cycle at 30 min and every 15 minutes thereafter.No bactericidal effect was observed when assaying the other 2 surfaces. Therefore, copper exerts biocide effects on these two strains depending on the copper concentration and exposure time