Sanitizing activity of silver nanoparticles synthesized with natural products on dairy industry surfaces

• Published in: Ciência rural Vol. 54; no. 4
• Main Authors: Sousa, Maura Marinete de, Guimarães, Milena Lima, Tadielo, Leonardo Ereno, Nascimento, Bruna Walleska Campos, Rosa, Danillo Sales, Oliveira, Helinando Pequeno de, Bersot, Luciano dos Santos, Peixoto, Rodolfo de Moraes, Costa, Mateus Matiuzzi da
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Universidade Federal de Santa Maria 01-01-2024
• Subjects: AGRONOMY; antibacterial; green synthesis; Hymenaea martiana Hayne; Lippia origanoides Kunth; nanotechnology; Hymenaea martiana Hayne; Lippia origanoides Kunth; nanotecnologia; síntese verde; nanotechnology; antibacterial; green synthesis; antibacteriano
• ISSN: 0103-8478; 1678-4596; 1678-4596
• DOI: 10.1590/0103-8478cr20230027

Surface contamination by pathogenic and deteriorating microorganisms is a constant concern in the food industry. Therefore, in this study we evaluated the antimicrobial activity of silver nanoparticles (AgNPs), produced using the essential oil of Lippia origanoides Kunth and ethanolic extract of Hymenaea martiana Hayne, against bacteria used in milk processing. For this, AgNPs were synthesized and their antimicrobial activity was evaluated for minimum inhibitory and bactericidal concentrations, time-kill, interference on the biofilm, and application on the surfaces of different materials. AgNPs showed bacteriostatic and bactericidal activity against Staphylococcus aureus (ATCC 25923), Staphylococcus aureus (ATCC 33591), Escherichia coli (ATCC 25922), Salmonella enterica subsp. enterica serovar Choleraesuis (ATCC 10708), Listeria monocytogenes, Escherichia coli, Salmonella spp.,andPseudomonas aeruginosa,and interfered with biofilm formation more than with consolidated biofilms. A 1hour period was sufficient to reduce the bacterial cells, whereas a Minimum Duration for Killing (MDK) of 99% was reached after approximately 30 min. AgNPs were effective against bacteria attached to stainless steel and polyethylene, but ineffective on tile surfaces. Thus, owing to the growing microbial resistance and the need to develop new products based on the concepts of green chemistry, these AgNPs are presented as a new possibility for cleaning processes in the food industry.
RESUMO: A contaminação de superfícies por micro-organismos patogênicos e deteriorantes é uma preocupação constante na indústria de alimentos. Dessa forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar a atividade antimicrobiana de nanopartículas de prata (AgNPs) produzidas utilizando óleo essencial de Lippia origanoides Kunth e extrato etanólico da Hymenaea martiana Hayne, frente a bactérias de importância na contaminação em áreas de processamento do leite. Para isso, as AgNPs foram sintetizadas e sua atividade antimicrobiana foi avaliada através das concentrações inibitória e bactericida mínimas, tempo de morte, interferência sobre o biofilme, e por fim, a sua aplicação sobre superfícies de diferentes materiais. As AgNPs apresentaram atividade bacteriostática e/ou bactericida frente à Staphylococcus aureus (ATCC 25923), Staphylococcus aureus (ATCC 33591), Escherichia coli (ATCC 25922), Salmonella enterica subsp. enterica serovar Choleraesuis (ATCC 10708), Listeria monocytogenes, Escherichia coli, Salmonella spp. e Pseudomonas aeruginosa, e interferiram na formação do biofilme mais do que sobre o biofilme consolidado. O tempo de uma hora foi o suficiente para reduzir as populações bacterianas, enquanto o Minimum Duration for Killing MDK 99% foi atingido próximo a 30 minutos. As AgNPs foram eficientes contra bactérias aderidas ao inox e ao polietileno. Assim, tendo em vista a crescente resistência microbiana e o desenvolvimento de novos produtos baseados nos conceitos da química verde, essas nanopartículas de prata apresentam-se como uma nova possibilidade de uso nos processos de higienização da indústria de alimentos.