Actividad antibacteriana frente a Staphylococcus aureus y citotoxicidad in vitro de una nanoemulsión de Pimpinella anisum
DOI:
https://doi.org/10.15649/2346075X.6281Palabras clave:
Aceite esencial, Nanoemulsión, Pimpinella anisum, citotoxicidad, Staphylococcus aureus, Actividad antimicrobianaResumen
Introducción. La resistencia microbiana frente a los desinfectantes constituye un desafío creciente, ya que puede favorecer la persistencia de patógenos en superficies y dispositivos. Staphylococcus aureus se caracteriza por su capacidad para formar biopelículas y causar infecciones asociadas a la atención en salud y contaminación en entornos relacionados con alimentos. En este contexto, los aceites esenciales, como el de Pimpinella anisum L., y sus nanoemulsiones han despertado interés por sus potenciales propiedades antimicrobianas. Objetivo. Evaluar la actividad antimicrobiana y la citotoxicidad de una nanoemulsión de aceite esencial de Pimpinella anisum frente a Staphylococcus aureus y en células Vero. Materiales y métodos. Se preparó y caracterizó coloidalmente una nanoemulsión de P. anisum (NEPa). La citotoxicidad se evaluó en células Vero mediante el ensayo colorimétrico MTT. La actividad antimicrobiana frente a S. aureus se evaluó mediante un método de contacto directo, empleando concentraciones de 300 y 600 mg/L y tiempos de exposición de 1, 3, 5 y 10 min. Resultados. Se obtuvo una NEPa monodispersa con diámetro hidrodinámico en escala nanométrica. La nanoemulsión presentó una CC50 de 185,3 mg/L y una CC90 superior a 740,74 mg/L. A 600 mg/L, la NEPa redujo el crecimiento de S. aureus en 82,3% al minuto 1 y en 86,4% a los 10 min. Conclusiones. La NEPa de P. anisum mostró actividad antimicrobiana frente a S. aureus y citotoxicidad dependiente de la concentración. Estos hallazgos respaldan su potencial como sistema antimicrobiano; sin embargo, se requieren estudios adicionales para optimizar la concentración y las condiciones de exposición y establecer un balance adecuado entre eficacia antimicrobiana y citotoxicidad.
Referencias
1. Rozman U, Pušnik M, Kmetec S, Duh D, Šostar Turk S. Reduced susceptibility and increased resistance of bacteria against disinfectants: a systematic review. Microorganisms. 2021;9(12):2550. https://doi.org/10.3390/microorganisms9122550
2. Walczak ŁJ, Kwiatkowska M, Twarowski B, Kubacka M, Paluch J, Herbet M. Disinfectant-induced bacterial resistance and antibiotic cross-resistance—mechanisms and clinical relevance. Clin Exp Med. 2026;26:26. https://doi.org/10.1007/s10238-025-01950-2
3. De Oliveira DMP, Forde BM, Kidd TJ, Harris PNA, Schembri MA, Beatson SA, et al. Antimicrobial resistance in ESKAPE pathogens. Clin Microbiol Rev. 2020;33(3):e00181-19. https://doi.org/10.1128/CMR.00181-19
4. Pasachova Garzón J, Ramirez Martinez S, Muñoz Molina L. Staphylococcus aureus: generalidades, mecanismos de patogenicidad y colonización celular. Nova. 2019;17(32):25-38. https://doi.org/10.22490/24629448.3631
5. Li Q, Liu L, Guo A, Zhang X, Liu W, Ruan Y. Formation of multispecies biofilms and their resistance to disinfectants in food processing environments: a review. J Food Prot. 2021;84(12):2071-2083. https://doi.org/10.4315/JFP-21-071
6. Sun W, Shahrajabian MH, Cheng Q. Anise (Pimpinella anisum L.), a dominant spice and traditional medicinal herb for both food and medicinal purposes. Cogent Biol. 2019;5(1):1673688. https://doi.org/10.1080/23312025.2019.1673688
7. Pino O, Sánchez Y, Rojas MM, Abreu Y, Correa TM. Composición química y actividad antibacteriana del aceite esencial de Pimpinella anisum L. Rev Protección Veg. 2012;27(3):181-187.
8. Dumitrescu E, Muselin F, Tîrziu E, Folescu M, Dumitrescu CS, Orboi DM, et al. Pimpinella anisum L. essential oil: a valuable antibacterial and antifungal alternative. Plants (Basel). 2023;12(13):2428. https://doi.org/10.3390/plants12132428
9. Pavoni L, Perinelli DR, Bonacucina G, Cespi M, Palmieri GF. An overview of micro- and nanoemulsions as vehicles for essential oils: formulation, preparation and stability. Nanomaterials (Basel). 2020;10(1):135. https://doi.org/10.3390/nano10010135
10. Posit team. RStudio: integrated development environment for R [Internet]. Boston (MA): Posit Software, PBC; 2024. Available from: https://posit.co
11. Omidian H, Cubeddu LX, Gill EJ. Harnessing nanotechnology to enhance essential oil applications. Molecules. 2025;30(3):520. https://doi.org/10.3390/molecules30030520
12. Malode GP, Ande SN, Chavhan SA, Bartare SA, Malode LL, Manwar JV, Bakal RL. A critical review on nanoemulsion: advantages, techniques and characterization. World J Adv Res Rev. 2021;11(3):462-473. https://doi.org/10.30574/wjarr.2021.11.3.0431
13. Dadkhah F, Aliakbarlu J, Tajik H. Determining optimum conditions for biofilm formation by Salmonella isolates and anti-biofilm activity of cinnamon essential oil nanoemulsion. Biofouling. 2025;41(5):485-497. https://doi.org/10.1080/08927014.2025.2499714
14. Da Silva B, Rosário DD, Neto L, Lelis C, Conte-Junior C. Antioxidant, antibacterial and antibiofilm activity of nanoemulsion-based natural compound delivery systems compared with non-nanoemulsified versions. Foods. 2023;12(9):1901. https://doi.org/10.3390/foods12091901
15. Zhao D, Ma Y, Wang W, Xiang Q. Antibacterial activity and mechanism of cinnamon essential oil nanoemulsion against Pseudomonas deceptionensis CM2. Heliyon. 2023;9(9):e19582. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e19582
16. Shehabeldine AM, Doghish AS, El-Dakroury WA, Hassanin MMH, Al-Askar AA, AbdElgawad H, et al. Antimicrobial, antibiofilm, and anticancer activities of Syzygium aromaticum essential oil nanoemulsion. Molecules. 2023;28(15):5812. https://doi.org/10.3390/molecules28155812
17. Donsì F, Annunziata M, Sessa M, Ferrari G. Nanoencapsulation of essential oils to enhance their antimicrobial activity in foods. LWT Food Sci Technol. 2011;44(9):1908-1914. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2011.03.003
18. Gupta A, Eral HB, Hatton TA, Doyle PS. Nanoemulsions: formation, properties and applications. Soft Matter. 2016;12:2826-2841. https://doi.org/10.1039/C5SM02958A
19. Choi SJ, McClements DJ. Nanoemulsions as delivery systems for lipophilic nutraceuticals: strategies for improving their formulation, stability, functionality and bioavailability. Food Sci Biotechnol. 2020;29(2):149-168. https://doi.org/10.1007/s10068-019-00731-4
20. Hashem AS, Awadalla SS, Zayed GM, Maggi F, Benelli G. Pimpinella anisum essential oil nanoemulsions against Tribolium castaneum: insecticidal activity and mode of action. Environ Sci Pollut Res Int. 2018;25(19):18802-18812. https://doi.org/10.1007/s11356-018-2068-1
21. Azeem A, Rizwan M, Ahmad FJ, Khar RK, Iqbal Z, Talegaonkar S. Components screening and influence of surfactant and cosurfactant on nanoemulsion formation. Curr Nanosci. 2009;5(2):220-226. https://doi.org/10.2174/157341309788185505
22. Sun H, Luo D, Zheng S, Li Z, Xu W. Antimicrobial behavior and mechanism of clove oil nanoemulsion. J Food Sci Technol. 2022;59(5):1939-1947. https://doi.org/10.1007/s13197-021-05208-z
23. Hashem AS, Ramadan MM, Abdel-Hady AAA, Sut S, Maggi F, Dall’Acqua S. Pimpinella anisum essential oil nanoemulsion toxicity against Tribolium castaneum? Shedding light on its interactions with aspartate aminotransferase and alanine aminotransferase by molecular docking. Molecules. 2020;25(20):4841. https://doi.org/10.3390/molecules25204841
24. Abu Ali OA, El-Naggar ME, Abdel-Aziz MS, Saleh DI, Abu-Saied MA, El-Sayed WA. Facile synthesis of natural anise-based nanoemulsions and their antimicrobial activity. Polymers (Basel). 2021;13(12):2009. https://doi.org/10.3390/polym13122009
25. McClements DJ. Nanoemulsions versus microemulsions: terminology, differences, and similarities. Soft Matter. 2012;8:1719-1729. https://doi.org/10.1039/C2SM06903B
26. Brito GS, Dutra RP, Pereira ALF, Ferreira AGN, Santos Neto M, Holanda CA, Fidelis QC. Nanoemulsions of essential oils against multi-resistant microorganisms: an integrative review. Microb Pathog. 2024;195:106837. https://doi.org/10.1016/j.micpath.2024.106837
27. Aswathanarayan JB, Vittal RR. Nanoemulsions and their potential applications in food industry. Front Sustain Food Syst. 2019;3:95. https://doi.org/10.3389/fsufs.2019.00095
28. Costa SS, Viveiros M, Rosato AE, Melo-Cristino J, Couto I. Impact of efflux in the development of multidrug resistance phenotypes in Staphylococcus aureus. BMC Microbiol. 2015;15:232. https://doi.org/10.1186/s12866-015-0572-8
29. Singh Y, Meher JG, Raval K, Khan FA, Chaurasia M, Jain NK, Chourasia MK. Nanoemulsion: concepts, development and applications in drug delivery. J Control Release. 2017;252:28-49. https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2017.03.008
30. Jerobin J, Makwana P, Suresh Kumar RS, Sundaramoorthy R, Mukherjee A, Chandrasekaran N. Antibacterial activity of neem nanoemulsion and its toxicity assessment on human lymphocytes in vitro. Int J Nanomedicine. 2015;10 Suppl 1:77-86. https://doi.org/10.2147/IJN.S79983
31. Rahamooz-Haghighi S, Asadi MH. Anti-proliferative effect of the extracts and essential oil of Pimpinella anisum on gastric cancer cells. J Herbmed Pharmacol. 2016;5(4):157-161. Sin DOI confirmado.
32. Nagaraju PG, Sengupta P, Chicgovinda PP, Rao PJ. Nanoencapsulation of clove oil and study of physicochemical properties, cytotoxic, hemolytic, and antioxidant activities. J Food Process Eng. 2021;44(4):e13645. https://doi.org/10.1111/jfpe.13645
33. Aguilera D, Hidrobo A, Venegas J. Toxicidad del hipoclorito de sodio y compuestos de amonio cuaternario en seres humanos. Una revisión sistemática en época de COVID-19. Rev Toxicol. 2023;40(1):53-66. Sin DOI confirmado.
34. Abd-Elhafeez EMA, Ramadan BR, Abou-El-Hawa SHM, Rashwan MRA. Chemical composition and antimicrobial activity of anise and fennel essential oils. Assiut J Agric Sci. 2023;54(2):127-140. https://doi.org/10.21608/ajas.2023.177714.1211
35. Contant C, Rouabhia M, Loubaki L, Chandad F, Semlali A. Anethole induces anti-oral cancer activity by triggering apoptosis, autophagy and oxidative stress and by modulation of multiple signaling pathways. Sci Rep. 2021;11(1):13087. https://doi.org/10.1038/s41598-021-92456-w
36. Fujita KI, Tatsumi M, Ogita A, Kubo I, Tanaka T. Anethole induces apoptotic cell death accompanied by reactive oxygen species production and DNA fragmentation in Aspergillus fumigatus and Saccharomyces cerevisiae. FEBS J. 2014;281(4):1304-1313. https://doi.org/10.1111/febs.12706
Licencia
Derechos de autor 2026 Innovaciencia

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial 4.0.
Todos los artículos publicados en esta revista científica están protegidos por los derechos de autor. Los autores retienen los derechos de autor y conceden a la revista el derecho de primera publicación con el trabajo simultáneamente licenciado bajo una Licencia Creative Commons Atribución-NoComercial 4.0 Internacional (CC BY-NC 4.0) que permite compartir el trabajo con reconocimiento de autoría y sin fines comerciales.
Los lectores pueden copiar y distribuir el material de este número de la revista para fines no comerciales en cualquier medio, siempre que se cite el trabajo original y se den crédito a los autores y a la revista.
Cualquier uso comercial del material de esta revista está estrictamente prohibido sin el permiso por escrito del titular de los derechos de autor.
Para obtener más información sobre los derechos de autor de la revista y las políticas de acceso abierto, por favor visite nuestro sitio web.







