Antioxidant activity of essential oils from condiment plants and their effect on lactic cultures and pathogenic bacteria / Atividade antioxidante do óleo essencial de plantas condimentares e efeito sobre culturas lácticas e bactérias patogênicas

ABSTRACT: Studies about preservative and antioxidant activity of essential oils have been encouraged in recent years, given their importance to food industry. The aim of the current study was to evaluate the antioxidant properties and antimicrobial activity of essential oils deriving from Syzygium aromaticum, Cymbopogon citratus and Lippia alba against lactic and pathogenic bacteria responsible for food-borne diseases. Essential oil antibacterial activity was assessed through disc diffusion and macrodilution tests conducted in a mixed lactic culture of Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus and Streptococcus thermophilus (YF-L903) and of Escherichia coli (ATCC 8739), Staphylococcus aureus (ATCC 6538), Salmonella enterica (ATCC 6017) strains. Based on the chromatographic analysis results, the essential oils shown to be composed of eugenol (79.41%) which was the prevalent compound in S. aromaticum, geranial (31.89%), neral (24.52%) and β-myrcene (25.37%) in C. citratus, as well as of geranial (33.80%) and neral (25.63%) in L. alba. The observed antibacterial activity confirmed the dose-dependent effect of these three oils on all the assessed bacteria; there was halo inhibition at concentration 20μL mL-1. The essential oil of S. aromaticum presented better antioxidant activity, with IC50 equal to 5.76μg mL-1 and antioxidant activity index of 6.94, and it was considered strong (AAI>2.0) in comparison to the other evaluated oils. This essential oil also presented excellent antioxidant activity at concentrations lower than the one required to inhibit lactic cultures. Based in this outcome, the essential oil from S. aromaticum can be used as preservative agent in processed food whose formulation presents lactic cultures.

RESUMO: A atividade conservante e antioxidante de óleos essenciais são importantes ferramentas para uso na indústria de alimentos e pesquisas são estimuladas na atualidade. O objetivo deste trabalho foi avaliar as propriedades antioxidantes e a atividade antimicrobiana de óleos essenciais de Syzygium aromaticum, Cymbopogon citratuse Lippia alba (LA) contra bactérias lácticas e patogênicas com importância em doenças transmitidas por alimentos. A atividade antibacteriana dos óleos foi avaliada por testes de disco-difusão e macrodiluição em caldo, utilizando-se cultura láctica mista de Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus e Streptococcus thermophilus (YF-L903), e Escherichia coli (ATCC 8739), Staphylococcus aureus (ATCC 6538), Salmonella enterica (ATCC 6017). Os compostos dos óleos essenciais foram identificados por cromatografia, mostrando eugenol (79,41%) como composto predominante em S. aromaticum, geranial (31,89%), neral (24,52%) e β-mirceno (25,37%) em C. citratus, e o geranial (33,80%) e neral (25,63%) em L. alba. A atividade antibacteriana confirmou o efeito dose-dependente dos três óleos para todas as bactérias avaliadas, apresentando halos de inibição a partir da concentração de 20μL mL-1. O óleo essencial de S. aromaticum apresentou melhor atividade antioxidante, com IC 50 IC50 (at concentration capable of generating 50% inhibition) igual a 5.76μg mL-1 e índice de atividade antioxidante (AAI) de 6,94, considerado forte (AAI>2,0) em relação aos demais óleos avaliados. O óleo essencial de S. aromaticum apresentou excelente atividade antioxidante em menor concentração que anecessário para inibir a cultura láctica, indicando que este óleo pode ser usado como conservante em alimentos processados contendo culturas lácticas.

Soil amendment with chopped or ground dry leaves of six species of plants for the control of Meloidogyne javanica in tomato under greenhouse conditions / Incorporação ao solo de folhas secas picadas ou moídas de seis espécies de plantas para o controle de Meloidogyne javanica em tomateiro em casa de vegetação

Greenhouse experiments were conducted to evaluate the effect of soil amendment with chopped (1cm²) or ground (1mm sieve) dry leaves of assa-peixe (Vernonia polyanthes), lemon-grass (Cymbopogon citratus), eucalyptus (Eucalyptus citriodora), castor (Ricinus communis), mango (Mangifera indica) or neem (Azadirachta indica) for the control Meloidogyne javanica. Into the soil (Yellow red oxisol) of each pot were added leaves (5g kg-1 of soil) and 5,000 eggs of the nematode. After seven days, one tomato seedling "Santa Cruz Kada" was transplanted to each pot. The tomato root weight, galls and eggs/root system were determined 60 days after transplant. None of the soil amendments reduced gall or eggs, when applied as leaf pieces. However, all tested plant species reduced the gall number, when they were incorporated into the soil as powder, and maximum nematode suppression occurred in soil amended with neem leaves (61 percent). The amendment with ground leaves of castor, neem, eucalyptus and lemon-grass reduced the number of eggs, with maximum reduction occurring in soil amended with ground castor leaves (69 percent), evidencing that these organic amendments can be an alternative for M. javanica control in tomato. Further studies are required under field conditions to confirm the potential of these organic amendments on the control of M. javanica.

Experimentos em casa de vegetação foram conduzidos com o objetivo de avaliar o efeito da adição ao solo de folhas secas picadas (1cm²) ou trituradas (peneira de 1mm) de assa-peixe (Vernonia polyanthes), capim-limão (Cymbopogon citratus), eucalipto (Eucalyptus citriodora), mamona (Ricinus communis), manga (Mangifera indica) ou nim (Azadirachta indica) para o controle de Meloidogyne javanica. Ao solo de cada vaso (latossolo vermelho-amarelo), foram adicionadas folhas (5g kg-1 de solo) e 5.000 ovos do nematoide. Após sete dias, uma muda de tomateiro "Santa Cruz Kada" foi transplantada em cada vaso. O peso das raízes e os números de galhas e de ovos foram avaliados 60 dias após o transplantio. As folhas picadas de nenhuma planta reduziram o número de galhas e de ovos. Entretanto, as folhas de todas as plantas estudadas reduziram o número de galhas quando foram incorporadas ao solo na forma de pó e a máxima supressão foi obtida com as folhas de nim (61 por cento). A adição ao solo de folhas trituradas de mamona, nim, eucalipto e capim-cidreira reduziu o número de ovos, com redução máxima após aplicação de folhas de mamona (69 por cento), indicando que esses materiais orgânicos podem ser uma alternativa de controle de M. javanica em tomateiro. Novos estudos devem ser realizados em condições de campo para confirmar o potencial desses materiais orgânicos no controle de M. javanica.