Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/49386
ORCID:  http://orcid.org/0000-0002-9493-8520
Document type: Tese
Access type: Acesso Aberto
Title: Complexos de Paládio(II) e Platina(II) ligados a β-dicetonas como estratégia de controle Campylobacter jejuni na indústria avícola
Alternate title (s): Palladium(II) and Platinum(II) complexes bound to β-diketones as a strategy for controlling Campylobacter jejuni in the poultry industry
Author: Dias, Sthefany da Cunha
First Advisor: Melo, Roberta Torres de
First member of the Committee: Cabral, Aline Diniz
Second member of the Committee: Rossi, Daise Aparecida
Third member of the Committee: Ferreira, Isaura Maria
Fourth member of the Committee: Guidotti-Takeuchi, Micaela
Fifth member of the Committee: Raghiante, Fernanda
Summary: Campylobacter jejuni é o principal agente etiológico responsável pela gastroenterite bacteriana em todo o mundo. A campilobacteriose está frequentemente associada ao consumo de alimentos contaminados, especialmente carne de frango. Fatores como a capacidade de colonizar diferentes ambientes, formar biofilmes e apresentar crescente resistência a antibióticos são um desafio para o controle desse patógeno na cadeia produtiva de alimentos e para a saúde pública. Nesse contexto, a busca por novos agentes antimicrobianos tem se intensificado, com destaque para compostos metálicos com potencial atividade biológica. Complexos metálicos contendo ligantes β-dicetonas têm despertado interesse devido à sua estabilidade estrutural, versatilidade química e potencial de interação com sistemas biológicos. Esta tese foi estruturada em três capítulos, sendo o primeiro dedicado às considerações gerais e ao referencial teórico dos temas abordados nos capítulos subsequentes. O segundo capítulo teve como objetivo avaliar a eficácia de complexos metálicos de paládio ligados a β-dicetonatos e dimetilsulfóxido (DMSO), de fórmula [Pd²⁺Cl2(4,4,4-trifluoro-1-(2-tienil)-1,3-butanodiona)(DMSO)] (PdDMSOTTA) e [Pd²⁺Cl2(4,4,4-trifluoro-1-fenil-1,3-butanodiona)(DMSO)] (PdDMSOBTA). O terceiro capítulo teve como objetivo investigar a ação de complexos de platina ligados a β-dicetonas, de fórmula [Pt²⁺Cl2(4,4,4-trifluoro-1-(2-tienil)-1,3-butanodiona)(DMSO)] (PtDMSOTTA) e [Pt²⁺Cl2(4,4,4-trifluoro-1-fenil-1,3-butanodiona)(DMSO)] (PtDMSOBTA). Os testes foram conduzidos em seis cepas de C. jejuni resistentes à eritromicina e à ciprofloxacina, avaliadas nas formas planctônica e séssil. A atividade bactericida dos complexos foi determinada por meio da concentração bactericida mínima (CBM). Todas as cepas foram classificadas pelo índice de formação de biofilme (IFB) em não formadoras, fracas, médias e fortes formadoras de biofilme; enquanto a atividade antibiofilme foi avaliada por ensaios de controle de biofilmes maduros mediante a determinação da redução do IFB. A ultraestrutura dos biofilmes foi analisada por microscopia eletrônica de varredura, o perfil metabolômico por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (GC–MS) e a citotoxicidade em células Caco-2 diferenciadas pelo ensaio de redução da resazurina. Os testes apresentados no capítulo dois apresentam os resultados dos complexos de paládio coordenados a β-dicetonas. O complexo PdDMSOBTA apresentou maior atividade bactericida contra células planctônicas, com CBM média de 15,36 µg/mL, eliminando todas as cepas em concentrações < 50 µg/mL. Em biofilmes, o PdDMSOBTA promoveu eliminação completa em concentrações < 400 µg/mL e reduziu significativamente a biomassa aderida, com diminuição média de aproximadamente 75% no índice de formação de biofilme. A análise metabolômica revelou alterações em vias relacionadas ao metabolismo de aminoácidos, purinas e resposta ao estresse celular. A viabilidade das células Caco-2 permaneceu acima de 80–90% após exposição aos compostos, indicando baixa citotoxicidade. No capítulo três foi investigado o potencial antimicrobiano de complexos β-dicetonatos de platina(II), PtDMSOBTA e PtDMSOTTA, contra as mesmas seis cepas resistentes de C. jejuni. O complexo PtDMSOBTA apresentou maior atividade bactericida na forma planctônica, com CBM média de 12,76 µg/mL, enquanto o PtDMSOTTA apresentou menor eficácia. Em biofilmes, o PtDMSOBTA eliminou todos os isolados em concentrações < 200 µg/mL e reduziu significativamente (p=0,0075) a biomassa do biofilme, enquanto o PtDMSOTTA apresentou efeito moderado. A microscopia eletrônica de varredura revelou desorganização estrutural dos biofilmes e redução da matriz extracelular. A análise metabolômica identificou alterações em vias relacionadas ao metabolismo de aminoácidos, equilíbrio redox e do triptofano. Ambos os complexos apresentaram baixa citotoxicidade, com viabilidade celular entre 80 e 100%. O estudo permitiu concluir que complexos β-dicetonatosde paládio(II) e platina(II), especialmente PdDMSOBTA e PtDMSOBTA, contendo o ligante 4,4,4-trifluoro-1-fenil-1,3-butanodiona, apresentam expressiva atividade antimicrobiana contra C. jejuni nas formas planctônica e séssil. Para células planctônicas, concentrações de até 100 µg/mL mostraram-se suficientes para eliminar o microrganismo, possivelmente em decorrência de alterações metabólicas associadas à indução de estresse celular. Além disso, os compostos apresentaram baixa citotoxicidade em células eucarióticas, indicando um perfil inicial de segurança biológica. Em relação à forma séssil, foram necessárias concentrações mais elevadas para o controle dos biofilmes. Estudos adicionais de citotoxicidade ainda são necessários para confirmar a segurança nessas condições. De modo geral, os resultados obtidos destacam o potencial desses complexos metálicos como alternativas promissoras para o controle de C. jejuni, especialmente em estratégias voltadas à redução da contaminação em ambientes relacionados à produção e ao processamento de alimentos.
Abstract: Campylobacter jejuni is the main etiological agent responsible for bacterial gastroenteritis worldwide. Campylobacteriosis is frequently associated with the consumption of contaminated foods, especially chicken meat. Factors such as the ability to colonize different environments, form biofilms, and exhibit increasing resistance to antibiotics represent a major challenge for controlling this pathogen in the food production chain and for public health. In this context, the search for new antimicrobial agents has intensified, with particular emphasis on metal-based compounds with potential biological activity. Metal complexes containing β-diketone ligands have attracted interest due to their structural stability, chemical versatility, and potential to interact with biological systems. This thesis was structured into three chapters. The first chapter is dedicated to general considerations and the theoretical background of the topics addressed in the subsequent chapters. The second chapter aimed to evaluate the efficacy of palladium metal complexes bound to β-diketonates and dimethyl sulfoxide (DMSO), with the formulas [Pd²⁺Cl₂(4,4,4-trifluoro-1-(2-thienyl)-1,3-butanedione)(DMSO)] (PdDMSOTTA) and [Pd²⁺Cl₂(4,4,4-trifluoro-1-phenyl-1,3-butanedione)(DMSO)] (PdDMSOBTA). The third chapter aimed to investigate the activity of platinum complexes bound to β-diketones, with the formulas [Pt²⁺Cl₂(4,4,4-trifluoro-1-(2-thienyl)-1,3-butanedione)(DMSO)] (PtDMSOTTA) and [Pt²⁺Cl₂(4,4,4-trifluoro-1-phenyl-1,3-butanedione)(DMSO)] (PtDMSOBTA). The tests were conducted on six C. jejuni strains resistant to erythromycin and ciprofloxacin, evaluated in both planktonic and sessile forms. The bactericidal activity of the complexes was determined through the minimum bactericidal concentration (MBC). All strains were classified according to the biofilm formation index (BFI) as non-producers, weak, moderate, or strong biofilm producers, while antibiofilm activity was evaluated through mature biofilm eradication assays. The ultrastructure of the biofilms was analyzed by scanning electron microscopy, the metabolomic profile by gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC–MS), and cytotoxicity in differentiated Caco-2 cells by the resazurin reduction assay. The tests presented in Chapter Two show the results for palladium complexes coordinated to β-diketones. The PdDMSOBTA complex exhibited greater bactericidal activity against planktonic cells, with an average MBC of 15.36 µg/mL, eliminating all strains at concentrations < 50 µg/mL, whereas PdDMSOTTA showed lower efficacy. In biofilms, PdDMSOBTA promoted complete elimination at concentrations < 400 µg/mL and significantly reduced the adhered biomass, with an average reduction of approximately 75% in the biofilm formation index. Metabolomic analysis revealed alterations in metabolic pathways related to amino acid metabolism, purine metabolism, and cellular stress response. The viability of Caco-2 cells remained above 80–90% after exposure to the compounds, indicating low cytotoxicity. In Chapter Three, the antimicrobial potential of platinum(II) β-diketonate complexes, PtDMSOBTA and PtDMSOTTA, was investigated against the same six resistant strains of C. jejuni. The PtDMSOBTA complex showed higher bactericidal activity in the planktonic form, with an average MBC of 12.76 µg/mL, while PtDMSOTTA showed lower efficacy. In biofilms, PtDMSOBTA eliminated all isolates at concentrations < 200 µg/mL and significantly reduced biofilm biomass, whereas PtDMSOTTA showed a moderate effect. Scanning electron microscopy revealed structural disorganization of the biofilms and reduction of the extracellular matrix. Metabolomic analysis identified alterations in pathways related to amino acid metabolism, redox balance, and tryptophan metabolism. Both complexes showed low cytotoxicity, with cell viability between 80 and 100%. The study allowed the conclusion that palladium(II) and platinum(II) β-diketonate complexes, especially PdDMSOBTA and PtDMSOBTA, containing the ligand 4,4,4-trifluoro-1-phenyl-1,3-butanedione, exhibit significant antimicrobial activity against C. jejuni in both planktonic and sessile forms. planktonic cells, concentrations up to 100 µg/mL were sufficient to eliminate the microorganism, possibly due to metabolic alterations associated with the induction of cellular stress. In addition, the compounds showed low cytotoxicity in eukaryotic cells, indicating an initial profile of biological safety. Regarding the sessile form, higher concentrations were required for biofilm eradication, and additional cytotoxicity studies are still necessary to confirm safety under these conditions. Overall, the results obtained highlight the potential of these metal complexes as promising alternatives for the control of C. jejuni, especially in strategies aimed at reducing contamination in environments related to food production and processing.
Keywords: Avicultura
Poultry Farming
Biofilmes
Biofilm
Citotoxicidade
Cytotoxicity
Metabolômica
Metabolomics
Resistência bacteriana
Bacterial Resistance
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::MEDICINA VETERINARIA::MEDICINA VETERINARIA PREVENTIVA::SAUDE ANIMAL (PROGRAMAS SANITARIOS)
Subject: Veterinária
Aves - Criação
Resistência em micro-organismos
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Ciências Veterinárias
Quote: DIAS, Sthefany da Cunha. Complexos de Paládio(II) e Platina(II) ligados a β-dicetonas como estratégia de controle Campylobacter jejuni na indústria avícola. 2026. 137 f. Tese (Doutorado em Ciências Veterinárias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026. DOI: http://doi.org/10.14393/ufu.te.2026.10011
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.te.2026.10011
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/49386
Date of defense: 26-Mar-2026
Sustainable Development Goals SDGs: ODS::ODS 2. Fome zero e agricultura sustentável - Acabar com a fome, alcançar a segurança alimentar e melhoria da nutrição e promover a agricultura sustentável.
ODS::ODS 3. Saúde e bem-estar - Assegurar uma vida saudável e promover o bem-estar para todos, em todas as idades.
ODS::ODS 12. Consumo e produção responsáveis - Assegurar padrões de produção e de consumo sustentáveis.
Appears in Collections:TESE - Ciências Veterinárias

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
ComplexosPaládio(II)Platina(II)-pdfa.pdfComplexos de Paládio(II) e Platina(II) ligados a β-dicetonas como estratégia de controle Campylobacter jejuni na indústria avícola7.47 MBAdobe PDFThumbnail
View/Open


This item is licensed under a Creative Commons License Creative Commons