ABSTRACT
RESUMO Este trabalho teve por objetivo avaliar o efeito bactericida in vitro de dezesseis óleos essenciais sobre Escherichia coli enterotoxigênica (ETEC). Dentre os óleos essenciais estudados, três foram extraídos in situ por arraste a vapor e treze foram adquiridos comercialmente. Todos os óleos foram analisados por CG-EM e CG-DIC. A atividade bactericida foi avaliada pelo método de microdiluição utilizando-se caldo triptona de soja e microplacas de poliestireno de 96 poços, com posterior plaqueamento das culturas em ágar triptona de soja. Os óleos essenciais de Cinnamomum cassia e de Thymus vulgaris apresentaram concentração mínima bactericida (CMB) de 0,12% e 0,25%, respectivamente. Já os óleos comerciais de Syzygium aromaticum e Origanum vulgare apresentaram ambos CMB de 0,50% e os óleos extraídos in situ de Cymbopogon citratus e Origanum vulgare apresentaram ambos CMB de 1,00%. Os dezesseis óleos essenciais apresentaram composição química qualitativa e quantitativa distintas. As análises químicas dos óleos essenciais de Cinnamomum cassia e de Thymus vulgaris tiveram a presença majoritária de E-cinamaldeído (84,52%) e timol (50,89%). Conclui-se que os óleos de C. cassia e T. vulgaris foram os mais eficazes na inibição do crescimento in vitro dessa bactéria, a qual possui diferentes níveis de sensibilidade dependendo da composição química do óleo.
ABSTRACT This study aimed to evaluate the bactericidal effect in vitro of sixteen essential oils on enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC). Among the essential oils, three were extracted in situ by steam distillation and thirteen were purchased commercially. All oils were analyzed by GC-MS and GC-FID. The bactericidal activity was evaluated by the microdilution method using tryptone soy broth, and 96-well polystyrene microplates with subsequent plating of the cultures in tryptone soy agar. Cinnamomum cassia and Thymus vulgaris essential oils showed minimal bactericidal concentration (MBC) 0.12% and 0.25%, respectively. Both commercial oils of Syzygium aromaticum and Origanum vulgare showed MBC of 0.50% and the oils extracted in situ Origanum vulgare and Cymbopogon citratus showed both MBC of 1.00%. The sixteen essential oils pointed out distinct qualitative and quantitative chemical composition. Chemical analysis of Cinnamomum cassia and Thymus vulgaris oils had the predominant presence of E-cinnamaldehyde (84.52% ± 0.07%) and thymol (50.89% ± 0.31%). In conclusion, T. vulgaris and C. cassia oils were the most effective in inhibiting in vitro growth of this bacterium, which has different sensitivity levels depending on the chemical composition of the oil.
Subject(s)
Oils, Volatile/analysis , Chemistry , Enterotoxigenic Escherichia coli/classification , Chromatography, Gas/methods , Cinnamomum zeylanicum , Thymus Plant/classificationABSTRACT
RESUMOA evolução de certos microrganismos permite sua rápida adaptação aos ambientes em constante mudança, desenvolvendo assim, tolerância ou resistência ao aumento de determinados estresses. O uso de compostos bioativos provenientes da flora nativa tem sido apontado como uma possível solução para os problemas de controle da resistência e proliferação bacteriana. Este trabalho visou verificar a adaptação e adaptação cruzada de L. monocytogenes, frente aos compostos fenólicos eugenol e carvacrol. A concentração mínima inibitória (CMI) dos compostos fenólicos foi determinada pela técnica de microdiluição em placas de 96 cavidades, em caldo TSB + 0,5% de Tween 80. As concentrações finais (%) obtidas foram: 0,06; 0,12; 0,24; 0,49; 0,98; 1,95; 3,9; 6,25; 12,5; 25; 50. A suspensão bacteriana padronizada foi inoculada nas cavidades das placas, as quais foram incubadas a 37°C por 24 horas com posterior leitura da absorbância a 620 nm e determinação da CMI. A adaptação das células de L. monocytogenes ao eugenol e carvacrol foi realizada com o cultivo das células em TSB + 0,06% de eugenol ou carvacrol à 37°C por 2 horas. A cultura foi então centrifugada e as células ressuspendidas e padronizadas em TSB. A seguir, realizou-se novamente a técnica de microdiluição em caldo. Os resultados obtidos demonstraram que L. monocytogenes apresentou adaptação e adaptação cruzada frente ao carvacrol e eugenol. A CMI do eugenol e carvacrol foi de 24%. A pré-exposição de L. monocutogenes a concentração sub-letal de 0,06% de carvacrol ou de eugenol aumentou sua resistência. A pré-exposição ao carvacrol promoveu a adaptação de L.monocytogenes a ele aumentando a CMI para 12,5%. Já para o eugenol a CMI passou para 25%. Quando submetidas à concentração sub-letal de eugenol, este promoveu a adaptação das células tanto ao carvacrol quanto ao eugenol, sendo a CMI de 12,5%. Os resultados obtidos demonstraram que L. monocytogenes apresentou adaptação e adaptação cruzada ao carvacrol e eugenol. O presente trabalho sugere estudos futuros ainda mais abrangentes quanto à potencialidade antimicrobiana destes compostos.
ABSTRACTSome microorganisms have evolved and therefore are able to rapidly adapt themselves to a constantly changing environment, thus developing tolerance or resistance to the increase of some specific stresses. The use of bioactive compounds from the native vegetation has been pointed out as a possible solution to the problems of control of bacterial resistance and proliferation. This work aimed to check the adaptation and cross adaptation of L. monocytogenes, towards the phenolic compounds eugenol and carvacrol. The minimum inhibitory concentration (MIC) of the phenolic compounds was determined by the microdilution technic in plates of 96 cavities, in CALDO TSB + 0,5% of Tween 80. The final concentrations (%) obtained were: 0,06; 0,12; 0,24; 0,49; 0,98; 1,95; 3,9; 6,25; 12,5; 25; 50.The patronized bacterial suspension was inoculated into the captivities of the plates, and incubated at 37°C for 24 hours with posterior reading of the absorbance at 620 nm and determination of the MIC. The adaptation of the cells of L. monocytogenes to the eugenol and carvacrol was made through the cultivation of the cells in TSB + 0,06% of eugenol or carvacrol at 37°C for 2 hours. The sample was then centrifuged and the cells were re-suspended and patronized in TSB. After that, the microdilution technic was performed one more time. The obtained results revealed that the L. monocytogenespresented adaptation and cross adaptation to the eugenol and carvacrol. The eugenol and carvacrol CMI was at 24%. The pre-exposition of L. monocytogenes to sub-lethal doses of 0,06% of eugenol or carvacrol enhanced its resistance. The pre-exposition to carvacrol promoted the adaptation of L. monocytogenes to it thus increasingthe MIC to 12,5%. To the eugenol the CMI got to 25%. When submitted to sub-lethal concentrations of eugenol, the latterpromoted the adaptation of the cells to carvacrol and eugenol, bringing the CMI to 12,5%. The obtained results showed that theL. monocytogenespresented adaptation and cross adaptation to the eugenol and carvacrol. The current work suggests future studies even broader regarding the antimicrobial potentialityof these compounds.
Subject(s)
Eugenol/analysis , Adaptation to Disasters , Listeria monocytogenes/classification , Phenolic Compounds/analysisABSTRACT
Os óleos essenciais são metabólitos secundários dos vegetais com propriedades biológicas diferenciadas, dentre elas, a atividade contra microrganismos, sendo de interesse da indústria de alimentos as concentrações mínimas inibitórias (CMI) desses óleos para diversas bactérias. As CMI variam em função dos compostos majoritários e da espécie de bactéria. Nesta pesquisa, os óleos essenciais das plantas Satureja montana L., Cymbopogon nardus L. e Citrus limonia Osbeck foram caracterizados quimicamente e se determinou a CMI sobre as bactérias Staphylococcus aureus ATCC 2592 e Escherichia coli ATCC 25922. A CMI dos óleos testados contra E. coli e S. aureus foi de 1,5%, exceto para o óleo essencial de S. montana sobre S. aureus, a qual foi sensível a este óleo a partir da concentração de 5,0%. Sobre a constituição química, os componentes majoritários dos óleos de S. montana, C. narduse C. limonia Osbeck foram respectivamente o timol, citronelal e limoneno.
Essential oils are plant secondary metabolites with different biological properties, such as activity against microorganisms, being of major interest to the food industry. The minimal inhibitory concentrations (MIC) of these oils for various bacteria should be determined. The MICvaries according to the oil used by the major compounds and phenotypic and genotypic characteristics of the bacteria. In this research, the essential oils of the plants Satureja montana L., Cymbopogon nardus L. and Citrus limonia Osbeck were chemically characterized and the MIC of the bacteria Staphylococcus aureusATCC 2592 and Escherichia coli ATCC 25922, determined. The MICfor all oils against E. coli was 1.5%, and S. aureus was sensitive to the concentration of 5.0% of S. montanaoil and tothe concentration of 1.5% of the essential oils of the other plants.Chemically, the major components ofthe S. montana, C. nardus and C.limonia Osbeck oils were respectively thymol, citronellal and limonene.
Subject(s)
Staphylococcus aureus/isolation & purification , Oils, Volatile/chemistry , Escherichia coli/isolation & purification , Plants, Medicinal/metabolism , Microbial Sensitivity TestsABSTRACT
This study sought to evaluate the chemical composition of the Allium sativum and Origanum vulgare essential oils and their effect on the growth inhibition of microorganisms, such as P. aeruginosa, S. Choleraesuis, A. flavus, A. niger and P. simplicissimum, important food contaminants. The main constituents of the oregano essential oil were 4-terpineol (27.03%), γ-terpinene (20.04%), and β-cymene (6.34%), and the main constituents of the garlic essential oil were diallyl trisulfide (38, 81%), diallyl disulfide (25.23%), and methyl allyl trisulfide (12.52%). Inhibition zones were formed in in vitro tests on the bacteria S. Choleraesuis and P. aeruginosa, except for A. sativum against P. aeruginosa. The inhibition of mycelial growth caused by the oregano essential oil occurred with the concentrations of 0.10, 0.03 and 0.05 mg mL-1 for the A. flavus, A. niger and P. simplicissimum fungi, respectively. The CMI for the garlic oil began at the 0.03 mg mL-1 concentration for all species of fungi. The oils presented an inhibitory effect against the microorganisms studied and constitute an alternative for microbiological control in food.
Objetivou-se avaliar a composição química e o efeito inibitório dos óleos essenciais de Allium sativum e Origanum vulgare frente ao crescimento dos micro-organismos Pseudomonas aeruginosa, Salmonella Choleraesuis, Aspergillus flavus, Aspergillus niger e Penicillium simplicissimum, importantes patógenos causadores de contaminações em alimentos. Para quantificação e identificação dos constituintes químicos dos óleos, utilizou-se cromatógrafo gasoso acoplado a espectrômetro de massas. Os principais constituintes do óleo essencial de orégano foram o 4-terpineol (27,03%), γ-terpineno (20,04%), β-cimeno (6,34%), e do alho, o dialil trissulfeto (38,81%), dialil dissulfeto (25,23%), metil alil trissulfeto (12,52%). Os resultados dos testes in vitro sobre as bactérias S. Choleraesuis e P. aeruginosa indicaram a formação de halo de inibição e revelaram o efeito inibitório para os referidos óleos, exceto para o óleo de A. sativum frente a P. aeruginosa. Para os fungos A. flavus, A. niger e P. simplicissimum a inibição do crescimento micelial provocada pelo óleo essencial de orégano ocorreu a partir das concentrações de 0,10, 0,03 e 0,05 µg mL-1, respectivamente, sendo que a CMI para o óleo de alho iniciou-se a partir da concentração 0,03 µg mL-1 para todas as espécies de fungos. Foi possível verificar que os óleos possuem efeito inibitório sobre os microrganismos estudados, sendo, portanto, uma alternativa no controle microbiológico de alimentos.
Subject(s)
Oils, Volatile/chemistry , /pharmacology , Chemistry , Garlic/metabolism , Noxae/adverse effects , Food Pollutants, ChemicalABSTRACT
Os óleos essenciais são metabólitos secundários vegetais com propriedades biológicas diferenciadas, dentre elas a atividade contra microrganismos, sendo de importante interesse para a indústria de alimentos. As concentrações mínimas inibitórias (CMI) desses óleos para diversas bactérias devem ser determinadas. As CMI variam de acordo com o óleo utilizado, dos compostos majoritários e do tipo de bactéria. Nesta pesquisa, os óleos essenciais das plantas Satureja montana L., Cymbopogon nardus L. e Citrus limonia Osbeck foram caracterizados quimicamente e determinada a CMI sobre as bactérias Staphylococcus aureus ATCC 2592 e Escherichia coli ATCC 25922. A CMI para todos os óleos contra E. coli foi 1,5%, já S. aureus foi sensível a partir da concentração de 5,0% do óleo essencial de S. montana e 1,5% foi a CMI obtida quando utilizados os óleos essenciais das outras espécies estudadas. Na constituição química os componentes majoritários para os óleos de S. montana, C. narduse C. limonia Osbeck foram respectivamente o timol, citronelal e limoneno.
Essential oils are plant secondary metabolites with different biological properties, such as action against microorganisms, being majorly important to the food industry. The minimal inhibitory concentrations (CMI) of these oils for several bacteria should be determined. CMIs vary according to the oil used, the major compounds and the phenotypic and genotypic characteristics of the bacteria. In this research, the essential oils of the plants Satureja montana L., Cymbopogon nardus L. and Citrus limonia Osbeck were chemically characterized, and CMI was determined for the Staphylococcus aureus ATCC 2592 and Escherichia coli ATCC 25922 bacteria. The CMI for all oils against E. coli was at 1.5%, and S. aureus was sensitive to the 5.0% concentration of the S. montana oil, and the CMI achieved was equivalent to 1.5% when essential oils of other plants were used. In the chemical composition, the major components for the S. montana, C. nardus and C.limonia Osbeck oils were thymol, citronellal and limonene, respectively.
Subject(s)
Staphylococcus aureus/isolation & purification , Oils, Volatile/chemistry , Escherichia coli/isolation & purification , Microbial Sensitivity Tests/instrumentation , Anti-Bacterial Agents/analysisABSTRACT
Objetivou-se identificar e quantificar os constituintes e avaliar a atividade antimicrobiana dos óleos essenciais de Mentha piperita, Cymbopogon citratus, Ocimum basilicum e Origanum majorana contra cepas de Escherichia coli enteropatogênica, Salmonella enterica Enteritidis, Listeria monocytogenes e Enterobacter sakazaki. A obtenção dos óleos essenciais foi realizada a partir de folhas secas, empregando-se a técnica de hidrodestilação e utilizando-se a aparelho de Clevenger modificado. A atividade antibacteriana dos óleos essenciais foi determinada pelo método de difusão em ágar. Observou-se que os óleos essenciais inibiram o crescimento bacteriano, mas a efetividade foi variada. Entre os óleos essenciais testados, M. piperita apresentou maior atividade antibacteriana para E. coli, (8.106 UA mL-1) quando comparada as demais bactérias, atividade moderada para Salmonella enterica Enteritidis e Enterobacter sakazakii (1.706 e 3.200 UA mL-1 respectivamente) e baixa atividade para Listeria monocytogenes (106,67 UA mL-1). Já óleo essencial de Cymbopogon citratus apresentou maior atividade antimicrobiana frente a E. coli (9.386 UA mL-1) e atividade moderada frente a Enterobacter sakazakii, Salmonella enterica Enteritidis e Listeria monocytogenes (2.773 UA mL-1 para ambas). Ocimum basilicum apresentou maior atividade antibacteriana frente E. coli e Enterobacter sakazakii (6.826 e 8.106 UA mL-1 respectivamente), moderada atividade frente a Salmonella enterica Enteritidis (1.600 UA mL-1) e não apresentou atividade frente a Listeria monocytogenes.Origanum majorana também foi testado neste estudo e apresentou maior atividade antimicrobiana frente E. coli (5.973 UA mL-1), atividade moderada para Salmonella enterica Enteritidis e Enterobacter sakazakii (1.706 e 2.346 UA mL-1 , respectivamente) e não apresentou atividade para Listeria monocytogenes.
ABSTRACT The objective of this work was to identify and quantify the constituents, and to evaluate the antimicrobial activity of the essential oils from Mentha piperita, Cymbopogon citratus, Ocimum basilicum and Origanum majorana, against enteropathogenic Escherichia coli, Salmonella enterica Enteritidis, Listeria monocytogenes and Enterobacter sakazakii. The essential oils were obtained from dried leaves by using the hydrodistillation technique and the modified Clevenger apparatus, and their bacterial activity was determined by using the agar diffusion technique. The essential oils inhibited bacterial growth, but their effectiveness was varied. Among the essential oils tested, that from M. piperita showed a greater antimicrobial activity against E. coli (8.106 UA mL-1), moderate activity for S. enterica Enteritidis and E. sakazakii (1.706 e 3.200 UA mL-1 respectively) and low activity for L. monocytogenes (106,67 UA mL-1). However, the essential oil from C. citratus presented a greater antimicrobial activity against E. coli (9.386 UA mL-1) and a moderate activity against E. sakazakii, S. enterica Enteritidis and L. monocytogenes (2.773 UA mL-1 for both). The essential oil from O. basilicum showed a greater antimicrobial activity against E. coli and E. sakazakii (6.826 e 8.106 UA mL-1 respectively),moderate activity against S. enterica Enteritidis (1.600 UA mL-1), and was inactive against L, monocytogenes. Origanum majorana, which was also tested in our work, showed a greater antibacterial activity against E. coli, (5.973 UA mL-1) moderate activity against S. enterica Enteritidis and E. sakazakii (1.706 e 2.346 UA mL-1 , respectively), and was inactive against L. monocytogenes.
Subject(s)
Plants, Medicinal/metabolism , Oils, Volatile/analysis , Anti-Infective Agents/analysis , Bacteria/classification , Monoterpenes/pharmacology , Noxae/analysisABSTRACT
Objetivou-se determinar o rendimento, a composição química e avaliar a atividade antilisterial dos óleos essenciais de Cymbopogon citratus (DC.) Stapf. (capim-limão) e Cymbopogon nardus (L.) Rendle (capim-citronela), puros e em combinação. A obtenção dos óleos essenciais foi realizada a partir de folhas frescas, empregando-se a técnica de hidrodestilação e utilizando-se aparelho de Clevenger modificado. Os rendimentos foram calculados a partir da massa obtida na extração e da umidade do material vegetal. A análise qualitativa foi realizada por cromatografia em fase gasosa acoplada à espectrometria de massas e a avaliação dos teores dos constituintes químicos por cromatografia em fase gasosa com detector de ionização de chamas. O efeito bacteriostático de diferentes concentrações dos óleos essenciais, puros e em combinação, foi determinado pela técnica de difusão em ágar. As concentrações mínimas inibitórias (CMIs) foram utilizadas na determinação do tempo de ação bactericida. O rendimento, em base seca, foi de 1,39 por cento (v/p) para o óleo essencial de C. citratus e de 2,27 por cento (v/p) para o óleo essencial de C. nardus. Geranial e neral foram os constituintes majoritários do óleo essencial de C. citratus, enquanto, para C. nardus, foram citronelal, geraniol e citronelol. A maioria das concentrações utilizadas mostrou-se efetiva contra Listeria monocytogenes e observaram-se efeitos bactericidas nas CMIs. Óleos essenciais de C. citratus e C. nardus, puros e em combinação, constituem novas alternativas de antibacterianos naturais a serem utilizados no controle de L. monocytogenes na indústria de alimentos.
The aim of this study was to determine the yield and the chemical composition of essential oils from Cymbopogon citratus (DC.) Stapf. (lemongrass) and Cymbopogon nardus (L.) Rendle (citronella), and to evaluate their antilisterial activity when pure and combined. The essential oils were obtained from fresh leaves through hydrodistillation by using a modified Clevenger-type device. Yield was calculated based on the extracted mass and the plant humidity. The qualitative analysis was done by gas chromatography-mass spectrometry and the levels of the chemical components were detected by gas chromatography with flame ionization detector. The bacteriostatic effect of different concentrations of pure and combined essential oils was determined by the agar diffusion technique. Minimum inhibitory concentrations (MICs) were used to determine the time of bactericidal action. The yield was 1.39 percent (v w-1 dry basis) for C. citratus essential oil and 2.27 percent (v w-1) for C. nardus essential oil. Geranial and neral were the major components of C. citratus essential oil, while citronellal, geraniol and citronellol were predominant in C. nardus oil. Most of the used concentrations were efficient against Listeria monocytogenes and bactericidal effects were observed for the MICs. Essential oils of C. citratus and C. nardus, pure and combined, constitute new alternatives of natural antibacterials for the control of L. monocytogenes in the food industry.