Avaliação da atividade antibacteriana e antibiofilme in vitro de óleos essenciais de plantas condimentares sobre bactérias potencialmente patogênicas
In the search for new alternatives for bacterial control, research using spice plants is gaining more and more prominence. Given their nutritional value and antibacterial potential, spice plants are being used in alternative methodologies. Thus, antimicrobials of natural origin could be an effective...
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| Autor principal: | |
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| Outros Autores: | |
| Formato: | Dissertação |
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| Publicado em: |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
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| Assuntos: | |
| Endereço do item: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/46529 |
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Compostos fitoquímicos Conservação de alimentos Biofilmes Z. officinale A. sativum |
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Compostos fitoquímicos Conservação de alimentos Biofilmes Z. officinale A. sativum Barros, Amanda Vieira de Avaliação da atividade antibacteriana e antibiofilme in vitro de óleos essenciais de plantas condimentares sobre bactérias potencialmente patogênicas |
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In the search for new alternatives for bacterial control, research using spice plants
is gaining more and more prominence. Given their nutritional value and
antibacterial potential, spice plants are being used in alternative methodologies.
Thus, antimicrobials of natural origin could be an effective and economically
viable alternative for food preservation, replacing the use of synthetic substances.
Based on these researches, the main objective of the study was to evaluate the
antibacterial and antibiofilm potential of essential oils from spice plants against
strains of food interest Escherichia coli (ATCC 25922) Staphylococcus aureus
(ATCC 25923), Klebsiella pneumoniae (ATCC 10031), Pseudomonas
aeruginosa (CCBH 5698) and Salmonella Typhimurium. The plants Rosmarinus
officinalis (Rosecrim), Zingiber officinale (Ginger), and Allium sativum (Garlic)
were commercially obtained, and their oils were extracted by hydrodistillation
coupled with Clevenger. Their chemical profiles were evaluated by the Gas
Chromatography technique coupled with Mass Spectrometry. To evaluate the
antimicrobial activity, the Minimum Inhibitory Concentration and, subsequently,
the Minimum Bactericidal Concentration of essential oils were determined. The
subinhibitory concentrations of MIC, 2xMIC, and 4xMIC were used to analyze the
effect of oils in inhibiting biofilms, being evaluated by crystal violet uptake tests
and optical density reading at 595 nm, and the results compared with the effect
of the antibiotic Amoxicillin at the same concentrations. In evaluating the chemical
profile of essential oils, a higher concentration of monoterpenes and
sesquiterpenes was observed in R. officinalis and Z. officinale, while the oil of A.
sativum was mainly composed of organosulfur substances. The essential oils
showed activity against the strains tested, especially against P. aeruginosa (MIC
1.33-5.33 µg/mL and CBM 0.83-1 µg/mL). The best result of the oil of R. officinalis
was observed against the S. aureus strain (MIC 8 µg/mL and MBC 3.33 µg/mL),
whereas Z. officinale achieved a better effect against E. coli (MIC 4 µg/mL and
MBC 5.33 µg/mL), while A. sativum oil had the best performance against K.
pneumoniae (MIC 4 µg/mL and MBC 5.33 µg/mL). Assessing the effect of oils on
biofilm inhibition, R. officinalis was able to inhibit only the S. aureus formation (≥
57.33%) at the concentrations of 2xMIC and 4xMIC, with no effect on other
biofilms. The best antibiofilm effects were observed for Z. officinale and A.
sativum, in which they managed to inhibit the formation of almost all tested
biofilms with an inhibition rate greater than 70%, achieving better performance
than the antibiotic Amoxicillin at the same concentrations. It is concluded that,
due to the concentration of terpenes and organosulfur, the essential oils of Z.
officinale and A. sativum, respectively, showed better antibacterial activity,
inhibiting the formation of biofilms and becoming promising alternatives for the
preservation of food and combating pathogenic microorganisms. |
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Motta Neto, Renato |
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ri-123456789-465292024-03-19T04:05:26Z Avaliação da atividade antibacteriana e antibiofilme in vitro de óleos essenciais de plantas condimentares sobre bactérias potencialmente patogênicas Barros, Amanda Vieira de Motta Neto, Renato http://lattes.cnpq.br/4893689651502868 http://lattes.cnpq.br/6909091962347443 Rêgo, Manoela Torres do http://lattes.cnpq.br/0735782214033188 Bachur, Tatiana Paschoalette Rodrigues Compostos fitoquímicos Conservação de alimentos Biofilmes Z. officinale A. sativum In the search for new alternatives for bacterial control, research using spice plants is gaining more and more prominence. Given their nutritional value and antibacterial potential, spice plants are being used in alternative methodologies. Thus, antimicrobials of natural origin could be an effective and economically viable alternative for food preservation, replacing the use of synthetic substances. Based on these researches, the main objective of the study was to evaluate the antibacterial and antibiofilm potential of essential oils from spice plants against strains of food interest Escherichia coli (ATCC 25922) Staphylococcus aureus (ATCC 25923), Klebsiella pneumoniae (ATCC 10031), Pseudomonas aeruginosa (CCBH 5698) and Salmonella Typhimurium. The plants Rosmarinus officinalis (Rosecrim), Zingiber officinale (Ginger), and Allium sativum (Garlic) were commercially obtained, and their oils were extracted by hydrodistillation coupled with Clevenger. Their chemical profiles were evaluated by the Gas Chromatography technique coupled with Mass Spectrometry. To evaluate the antimicrobial activity, the Minimum Inhibitory Concentration and, subsequently, the Minimum Bactericidal Concentration of essential oils were determined. The subinhibitory concentrations of MIC, 2xMIC, and 4xMIC were used to analyze the effect of oils in inhibiting biofilms, being evaluated by crystal violet uptake tests and optical density reading at 595 nm, and the results compared with the effect of the antibiotic Amoxicillin at the same concentrations. In evaluating the chemical profile of essential oils, a higher concentration of monoterpenes and sesquiterpenes was observed in R. officinalis and Z. officinale, while the oil of A. sativum was mainly composed of organosulfur substances. The essential oils showed activity against the strains tested, especially against P. aeruginosa (MIC 1.33-5.33 µg/mL and CBM 0.83-1 µg/mL). The best result of the oil of R. officinalis was observed against the S. aureus strain (MIC 8 µg/mL and MBC 3.33 µg/mL), whereas Z. officinale achieved a better effect against E. coli (MIC 4 µg/mL and MBC 5.33 µg/mL), while A. sativum oil had the best performance against K. pneumoniae (MIC 4 µg/mL and MBC 5.33 µg/mL). Assessing the effect of oils on biofilm inhibition, R. officinalis was able to inhibit only the S. aureus formation (≥ 57.33%) at the concentrations of 2xMIC and 4xMIC, with no effect on other biofilms. The best antibiofilm effects were observed for Z. officinale and A. sativum, in which they managed to inhibit the formation of almost all tested biofilms with an inhibition rate greater than 70%, achieving better performance than the antibiotic Amoxicillin at the same concentrations. It is concluded that, due to the concentration of terpenes and organosulfur, the essential oils of Z. officinale and A. sativum, respectively, showed better antibacterial activity, inhibiting the formation of biofilms and becoming promising alternatives for the preservation of food and combating pathogenic microorganisms. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Na busca por novas alternativas para o controle bacteriano, pesquisas utilizando plantas condimentares estão ganhando cada vez mais destaque. Perante do seu valor nutricional e potencial antibacteriano, as plantas condimentares estão sendo utilizadas em metodologias alternativas. Com isso, antimicrobianos de origem natural poderiam ser uma alternativa eficaz e viável economicamente para a conservação de alimentos, substituindo o uso de substâncias sintéticas. Com base nestas pesquisas, o objetivo principal de estudo foi avaliar o potencial antibacteriano e antibiofilme de óleos essenciais de plantas condimentares frente as cepas de interesse alimentar Escherichia coli (ATCC 25922) Staphylococcus aureus (ATCC 25923), Klebsiella pneumoniae (ATCC 10031), Pseudomonas aeruginosa (CCBH 5698) e Salmonella Typhimurium. As plantas Rosmarinus officinalis (Alecrim), Zingiber officinale (Gengibre) e Allium sativum (Alho) foram obtidas comercialmente, e seus óleos extraídos por hidrodestilação acoplada ao Clevenger. Seus perfis químicos foram avaliados pela técnica de Cromatografia Gasosa acoplada a Espectrometria de Massas. Para a avaliação da atividade antimicrobiana foram determinadas a Concentração Inibitória Mínima e, posteriormente, a Concentração Bactericida Mínima dos óleos essenciais. As concentrações subinibitórias de CIM, 2xCIM e 4xCIM foram utilizadas para analisar o efeito dos óleos na inibição dos biofilmes, sendo avaliados pelos testes de captação do cristal violeta e leitura da densidade óptica a 595 nm, e os resultados comparados com o efeito do antibiótico Amoxacilina nas mesmas concentrações. Na avaliação do perfil químico dos óleos essenciais, observouse maior concentração de monoterpenos e sesquiterpenos em R. officinalis e Z. officinale, enquanto o óleo de A. sativum era composto majoritariamente de substâncias organossulfuradas. Os óleos essenciais demonstraram atividade contra as cepas testadas, em especial frente a P. aeruginosa (CIM 1,33-5,33 µg/mL e CBM 0,83-1 µg/mL). O melhor resultado do óleo de R. officinalis foi observado contra a cepa S. aureus (CIM 8 µg/mL e CBM 3,33 µg/mL), já Z. officinale conseguiu melhor efeito frente a E. coli (CIM 4 µg/mL e CBM 5,33 µg/mL), enquanto o óleo de A. sativum teve o melhor desempenho frente a K. pneumoniae (CIM 4 µg/mL e CBM 5,33 µg/mL). Avaliando o efeito dos óleos na inibição do biofilme, R. officinalis conseguiu inibir apenas a formação S. aureus (≥ 57,33%) nas concentrações de 2xCIM e 4xCIM, não apresentando efeito frete aos demais biofilmes. Os melhores efeitos antibiofilme foram observados para Z. officinale e A. sativum, no qual, conseguiram inibir a formação de quase todos os biofilmes testados com taxa de inibição maiores que 70%, obtendo melhor desempenho do que o antibiótico Amoxacilina nas mesmas concentrações. Conclui-se que, devido a concentração de terpenos e organossulfurados, os óleos essenciais de Z. officinale e A. sativum, respectivamente, apresentaram melhor atividade antibacteriana, inibindo a formação de biofilmes e configurandose como alternativas promissoras para a conservação de alimentos e combate de microrganismos patogênicos. 2022-12-06 2022-03-11T16:58:46Z 2021-09-21 masterThesis BARROS, Amanda Vieira de. Avaliação da atividade antibacteriana e antibiofilme in vitro de óleos essenciais de plantas condimentares sobre bactérias potencialmente patogênicas. 2021. 130f. Dissertação (Mestrado em Ciências Biológicas) - Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021. https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/46529 pt_BR Acesso Embargado application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS BIOLÓGICAS |