Bactericidal Activity of a Silver Formulation against Hospital-Acquired Bacterial Strains

Authors

Keywords:

silver solution; extended-spectrum beta-lactamase-producing bacterial strains; beta-lactamases.

Abstract

Introduction: Bacterial resistance to antibiotics is a global problem. In Latin America, extended-spectrum beta-lactamase-producing Enterobacteriaceae are frequently encountered. Silver possesses antimicrobial properties, yet studies regarding its use as an alternative treatment for infections caused by these bacteria are lacking.

Objective: To determine the bactericidal activity of an aqueous silver formulation against hospital-acquired strains of Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae isolated from a surgery department in Lambayeque during 2023.

Methods: A descriptive, experimental, longitudinal study was conducted. Fifteen strains (14 Escherichia coli and 1 Klebsiella pneumoniae, all extended-spectrum beta-lactamase-producing) were obtained from wound secretions of hospitalized patients. A silver solution was synthesized via electrolysis at concentrations ranging from 10 ppm to 0.625 ppm. The Minimum Inhibitory Concentration, Minimum Bactericidal Concentration, and bacterial kill curves (0–24 hours) were determined. ANOVA and the Tukey test were applied (p < 0.05).

Results: The Minimum Inhibitory Concentration and Minimum Bactericidal Concentration of the silver solution were 2.5 ppm for both bacteria. The kill curve showed the onset of activity at four hours with 10 ppm (100% bacterial kill). The aqueous silver solution demonstrated a concentration- and time-dependent bactericidal effect against extended-spectrum beta-lactamase-producing Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae (p < 0.05).

Conclusions: The silver nanoparticle solution obtained via electrolysis demonstrated potent bactericidal activity at low doses against extended-spectrum beta-lactamase-producing Escherichia coli and Klebsiella pneumoniae.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biography

Juan Luis Rodríguez Vega, Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo, Facultad de Ciencias Biológicas. Lambayeque, Perú

Docente universitario e investigador con grado de Doctor en Ciencias - UNPRG, maestría en Investigación UNPRG, Fisiología y Biofísica UNT, Psicología Clínica USS, candidato a doctor en Ciencias Biomédicas por la UNT, y candidato a Post Doctorado en Filosofía e Investigación con línea en Filosofía de la ciencia - Beca SAM - UNEY, estudiante de Maestría en Farmacología - UNT con estudios de Educación, Biología, Psicología y Medicina;Docente Principal T.P. en algunas de las universidades de la región con 18 años de ejercicio docente en este nivel. Ha ocupado Jefaturas de Laboratorio en Docencia en el Colegio Nacional de San José de Chiclayo por mas de 22 años, y en Microbiología de Alimentos (Molino San Miguel por 6 años); asesor y consultor en Investigación Científica; con especialización clínica en el Hospital Regional Lambayeque; ejerciendo consultoría externa en sus especialidades. Presenta línea de investigación en Neurofisiología con énfasis en psicofisiología del aprendizaje y Etnofarmacología así como Psicología transpersonal con énfasis en manejo de enteógenos; Administrativamente tiene experiencia como Director de escuela; Jefe de la Unidad de Investigación en Ciencias de Ingeniería y Miembro del Comité de ética en Investigación. Es asesor de Tesis en Pre y Post Grado. Responsable de la Academia Peruana de la Salud - Región Lambayeque. Miembro de la Sociedad Peruana de Inmunología. Miembro de la Sociedad Peruana de Botánica. Miembro de la Sociedad Peruana de Farmacología y Terapéutica Experimental, Miembro de la Asociación Peruana de Parasitólogos, Miembro Titular de la Sociedad Peruana de Medicina Alternativa y Complementaria; miembro titular de la Sociedad Peruana de Neurociencias - Capitulo Perú de la Society for Neuroscience, miembro de la Sociedad Mexicana de Ciencias Fisiológicas y miembro de la Asociación Peruana de Neuropsicología, Miembro de la Sociedad Española de Ciencia Fisiológica

References

1. Carrizales ML. Efecto antimicrobiano, citotóxico y potencial andamio de coberturas poliméricas nanoestructuradas como alternativa de tratamiento en heridas de la piel. Repositorio. 2023 [acceso 12/05/2025]. Disponible en: http://repositorioinstitucional.uaslp.mx/xmlui/handle/i/8456

2. Darwish RM. Study the Effect of Conjugate Novel Ultra-Short Antimicrobial Peptide with Silver Nanoparticles against Methicillin-Resistant S. aureus and ESBL E. coli. Antibiotics. 2022;11(8):1024 DOI: https://doi.org/10.3390/antibiotics11081024

3. Salama AH. Conjugation of a WOW Peptide with silver nanoparticles to face the increase of antimicrobial resistance during the COVID-19 pandemic. Pharmacia. 2022;69(4):981-5 DOI: https://doi.org/10.3897/pharmacia.69.e86254

4. Echeverry-Chica J, Naranjo-Díaz A, Araque-Marín P. Nanopartículas de plata funcionalizadas in situ con D-limoneno: efecto en la actividad antibacteriana. Revista Ion. 2020 [acceso 10/12/2024];33(1):79-92. Disponible en: http://www.scielo.org.co/scielo.php?pid=S0120-100X2020000100079&script=sci_arttext

5. González JR. Desarrollo y evaluación de actividad antimicrobiana y citotóxica de un colutorio basado en nanopartículas de plata biosintetizadas con extracto de Cúrcuma. eprints.uanl.mx. 2022 [acceso 12/12/2022]. Disponible en: http://eprints.uanl.mx/24717/1/1080328708.pdf

6. Borda MS. Efecto de nanopartículas de plata en la actividad microbiológica de aguas contaminadas usadas para regadío, sector El Olivar-Santa Rosa de Quives 2022 [tesis de grado]. Universidad Nacional Federico Villarreal; 2023 [acceso 02/07/2023]. Disponible en: https://hdl.handle.net/20.500.13084/7864

7. Muñoz JM. Síntesis y caracterización de compósitos a base de resina de poliéster insaturada con micropartículas de cobre y cobre@plata (Cu@ Ag) para ser aplicados potencialmente en la industria plástica como aditivo antibacterial. Repositorio Institucional. 2021 [acceso 14/05/2024]. Disponible en: https://cybertesis.unmsm.edu.pe/handle/20.500.12672/17408

8. Alkhulaifi MM, Alshehri JH, Alwehaibi MA, Awad MA, Al-Enazi NM, Aldosari NS, et al. Green synthesis of silver nanoparticles using Citrus limon peels and evaluation of their antibacterial and cytotoxic properties. Saudi J Biol Sci. 2020 [acceso 19/07/2026];27(12):3434-41. Disponible en: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC7715020/

9. Fonseca LFZ, Caycedo MIT, Filippo G Di. Perfil de tolerancia al triclosán y detección de los genes MexA, MexC, AcrB y oqxA relacionados con la expresión de bombas de expulsión en aislados clínicos el género Enterobacter aerogenes y Enterobacter cloacae. Revista Investigación en Salud Universidad de Boyacá. 2020;7:102-117 DOI: https://doi.org/10.24267/23897325.400

10. Pantozzi FL. CAPÍTULO 5 Diagnóstico de la Resistencia Antimicrobiana. Detección de la resistencia antimicrobiana. Libros de catedra. Fac Ciencias Veterinarias; 2023 [acceso 13/04/2024]. Disponible en: https://sedici.unlp.edu.ar/bitstream/handle/10915/161995/Documento_completo.pdf-PDFA.pdf?sequence=1#page=38

11. Ramírez-Forero G, Valdivieso-Quintero W, Ropero-Vega JL, Flórez-Castillo JM, Zafra G. Cambios en el perfil proteico de E. coli O157:H7 frente al tratamiento con Ib-M1 e IONP@Ib-M1. Revista Colombiana de Química. 2021;50(1):3-12. DOI: https://doi.org/10.15446/rcq.v50n1.89105

12. Jiménez MG. Evaluación de la actividad antimicrobiana de péptidos cortos derivados del péptido 23688 sobre algunos microorganismos de importancia clínica. Bogotá D.C.: Universidad Colegio Mayor de Cundinamarca; 2020 [acceso 17/02/2023]. Disponible en: https://repositorio.unicolmayor.edu.co/handle/unicolmayor/2867

13. Cuenca MC. Beneficios en salud de un programa de optimización de antimicrobianos liderado por un farmacéutico en distintos niveles asistenciales. Granada: Universidad de Granada; 2023 [acceso 24/03/2024]. Disponible en: https://digibug.ugr.es/handle/10481/84495

14. Aguilar RP, Pérez SG. Evaluación del efecto de antraquinonas sintéticas combinadas con ciprofloxacina sobre cepas de Escherichia coli Resistentes a antibióticos [Trabajo de tesis final]. Cuenca Universidad Católica de Cuenca; 2020 [25/06/2023]. Disponible en: https://dspace.ucacue.edu.ec/handle/ucacue/10176

15. Téllez S, Maciá J. Evaluación microbiológica de tres métodos de desinfección en cepillos dentales contaminados con Enterobacter cloacae ATCC 13047. Revista. 2020 [acceso 24/05/2024]. Disponible en: https://repositorio.unbosque.edu.co/handle/20.500.12495/8398

16. Torres F, Campano LV. Estrategias basadas en hidrogeles para liberación sostenida de antibióticos como posibles terapias antimicrobianas. Repositorio Académico Institucional de la Universidad de Talca, Chile. 2022 [acceso 14/10/2022]. Disponible en: https://repositorio.utalca.cl/repositorio/handle/1950/13235

17. Angarita MA, Ayala MJ. Actividad antibacteriana y citotóxica in vitro de complejos metálicos con ligandos de triazoles. Repositorio Latinoamericano. Universidad de Santander, Colombia. 2020 [acceso 15/03/2023]. Disponible en: https://repositorio.udes.edu.co/server/api/core/bitstreams/945899c9-5cf8-4b09-8cac-e33711d8a610/content

18. Pérez-Etayo L. Vigilancia, prevención, diagnóstico y tratamiento de las resistencias a antibióticos β-lactámicos desde la perspectiva One Health [Tesis doctoral] Pamplona: Universidad de Navarra; 2023 [acceso 25/06/2023]. Disponible en: https://dadun.unav.edu/handle/10171/65393

19. Ramírez-Forero GS, Valdivieso-Quintero W, et al. Identificação de alterações no perfil protetor de E. coli O157: H7 contra o tratamento com Ib-M1 e IONP@Ib-M1. Revista Colombiana. 2021;50(1):3-12. DOI: https://doi.org/10.15446/rev.colomb.quim.v50n1.89105

20. Hall G, Ramírez A. Aislamiento y caracterización de bacteriófagos específicos para cepas de Escherichia coli y Salmonella spp. a partir de aguas residuales [Tesis (otra)]. Panamá: Universidad de Panamá; 2021 [acceso 14/11/2023]. Disponible en: http://up-rid.up.ac.pa/id/eprint/6366

Published

2026-08-11

How to Cite

1.
López Esquén M del CF, Vergara Espinoza MA, Vásquez Del Castillo AS, Rodríguez Vega JL. Bactericidal Activity of a Silver Formulation against Hospital-Acquired Bacterial Strains. Rev Cuba Med Tropical [Internet]. 2026 Aug. 11 [cited 2026 Aug. 26];78. Available from: https://revmedtropical.sld.cu/index.php/medtropical/article/view/1217

Issue

Section

Artículos originales