Essential oil from Chenopodium ambrosioides L: secretory structures, antibacterial and antioxidant activities / Óleo essencial de Chenopodium ambrosioides L: estruturas secretoras, atividade antibacteriana e antioxidante

The aim of this study was to evaluate the antibacterial and antioxidant activities of essential oil from Chenopodium ambrosioides L. and to determine its secretory structures. The essential oil was extracted through the hydrodistillation technique using a modified Clevenger apparatus (2 hours) and chemically characterized by GC/MS and GC-FID. The antioxidant activity was determined by monitoring the reduction of 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) and by the oxidation of the ß-carotene/linoleic acid system. The evaluation of antibacterial activity was performed by the agar cavity diffusion technique using the microorganisms Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Escherichia coli and Salmonella Cholerasuis. The characterization of trichomes was accomplished by Scanning Electron Microscopy (SEM) and histochemical tests with Nadi and Sudan IV reagents. The antioxidant activity demonstrated by the ß-carotene/acid linoleic test, with IC50 = 455.7 µg mL-1. This oil also presented antibacterial activity for both Gram-negative and Gram-positive bacteria. The minimal inhibitory concentration ranged 62.5 to 250 µL mL-1. The presence of terpenes in the glandular trichomes was observed, suggesting that the essential oil is secreted by these structures.

Objetivou-se neste trabalho avaliar as atividades antibacteriana e antioxidante do óleo essencial de Chenopodium ambrosioides L. e determinar as suas estruturas secretoras. A extração do óleo essencial foi realizada pelo método de hidrodestilação, utilizando o aparelho de Clevenger modificado com duração de 2 horas, sendo, posteriormente, analisado por CG/EM e CG-DIC. A atividade antioxidante foi determinada monitorando-se a redução do radical livre DPPH (2,2-difenil-1-picril-hidrazila) e utilizando o ensaio de oxidação do sistema ß-caroteno/ácido linoleico. A avaliação da atividade antibacteriana foi realizada por meio da técnica difusão cavidade em ágar, utilizando os micro-organismos Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Escherichia coli e Salmonella Cholerasuis. A caracterização dos tricomas foi realizada por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e pelos testes histoquímicos com os reagentes de Nadi e Sudan IV. A atividade antioxidante foi evidenciada pelo teste ß-caroteno/ácido linoleico, com CI50 455,7 µg mL-1. O óleo também apresentou atividade antibacteriana tanto para bactérias Gram -negativas como para Gram-positivas. A concentração mínima inibitória do mesmo variou entre 62,5 e 250 µL mL-1. Constatou-se a presença de compostos terpênicos nos tricomas glandulares, inferindo-se que o óleo essencial seja secretado nessas estruturas.

Biological activity of the essential oils from Cinnamodendron dinisii and Siparuna guianensis

This study had analyzed the antibacterial, antifungal and trypanocidal activity of the essential oils from Cinnamodendron dinisii Schwacke (Canellaceae) and Siparuna guianensis Aublet (Siparunaceae). The essential oils were obtained from fresh leaves by hydrodistillation, using a modified Clevenger apparatus. Chemical analysis by gas-liquid chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS) showed that these essential oils are rich in monoterpene and sesquiterpene hydrocarbons. Activity against the pathogenic bacteria Escherichia coli, Listeria monocytogenes, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella choleraesuis and Staphylococcus aureus was evaluated with the agar cavity diffusion method, while activity on the filamentous fungi Aspergillus flavus, Aspergillus niger, Aspergillus carbonarius and Penicillium commune was evaluated by the disk diffusion technique. Trypanocidal activity was tested against Trypanosoma cruzi epimastigotes, using the Tetrazolium salt (MTT) colorimetric assay. Both essential oils exhibited low inhibitory effect towards bacteria, showing high MIC values (125–500 μg mL−1), with Gram positive bacteria being more susceptible. Better inhibitory effect was obtained for the evaluated fungi, with lower MIC values (7.81–250 μg mL−1), being A. flavus the most susceptible species. Both essential oils presented low trypanocidal activity, with IC50/24 h values of 209.30 μg mL−1 for S. guianensis and 282.93 μg mL−1 for C. dinisii. Thus, the high values observed for the MIC of evaluated bacteria and for IC50/24 h of T. cruzi, suggest that the essential oils have a low inhibitory activity against these microorganisms. In addition, the low MIC values observed for the tested fungi species indicate good inhibitory activity on these microorganisms’s growth.

Methods to preserve potentially toxigenic fungi

Microorganisms are a source of many high-value compounds which are useful to every living being, such as humans, plants and animals. Since the process of isolating and improving a microorganism can be lengthy and expensive, preserving the obtained characteristic is of paramount importance, so the process does not need to be repeated. Fungi are eukaryotic, achlorophyllous, heterotrophic organisms, usually filamentous, absorb their food, can be either macro or microscopic, propagate themselves by means of spores and store glycogen as a source of storage. Fungi, while infesting food, may produce toxic substances such as mycotoxins. The great genetic diversity of the Kingdom Fungi renders the preservation of fungal cultures for many years relevant. Several international reference mycological culture collections are maintained in many countries. The methodologies that are most fit for preserving microorganisms for extended periods are based on lowering the metabolism until it reaches a stage of artificial dormancy . The goal of this study was to analyze three methods for potentially toxigenic fungal conservation (Castellani's, continuous subculture and lyophilization) and to identify the best among them.

Ochratoxigenic fungi associated with green coffee beans (Coffea arabica L.) in conventional and organic cultivation in Brazil

The genera Aspergillus comprises species that produce mycotoxins such as aflatoxins, ochratoxins and patulin. These are cosmopolitan species, natural contaminants of agricultural products. In coffee grains, the most important Aspergillus species in terms of the risk of presenting mycotoxins belong to the genera Aspergillus Section Circumdati and Section Nigri. The purpose of this study was to assess the occurrence of isolated ochratoxigenic fungi of coffee grains from organic and conventional cultivation from the South of Minas Gerais, Brazil, as well as to evaluate which farming system presents higher contamination risk by ochratoxin A (OTA) produced by fungi. Thirty samples of coffee grains (Coffea arabica L.) were analysed, being 20 of them of conventional coffee grains and 10 of them organic. The microbiological analysis was done with the Direct Plating Technique in a Dichloran Rose Bengal Chloramphenicol Agar (DRBC) media. The identification was done based on the macro and micro morphological characteristics and on the toxigenic potential with the Plug Agar technique. From the 30 samples analysed, 480 filamentous fungi of the genera Aspergillus of the Circumdati and Nigri Sections were isolated. The ochratoxigenic species identified were: Aspergillus auricoumus, A. ochraceus, A. ostianus, A. niger and A. niger Aggregate. The most frequent species which produces ochratoxin A among the isolated ones was A. ochraceus, corresponding to 89.55%. There was no significant difference regarding the presence of ochratoxigenic A. ochreceus between the conventional and organic cultivation systems, which suggests that the contamination risk is similar for both cultivation systems.

Controle microbiológico de alimentos utilizando óleo essencial de Pimpinella anisum (erva-doce) / Food microbiological control using essential oil of Pimpinella anisum

O consumo de produtos naturais que substituam aditivos químicos tem sido uma opção para aqueles que procuram hábitos saudáveis e segurança alimentar. Os condimentos possuem comprovada atividade biológica sobre fungos e bactérias. Por isso, sempre foram utilizados como conservantes de alimentos. Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar o efeito “in vitro” do óleo essencial de erva-doce (Pimpinella anisum), sobre as bactérias Staphylococcus aureus e Escherichia coli e sobre os fungos Aspergillus flavus e Aspergillus parasiticus. O óleo essencial foi extraído pela técnica hidrodestilação utilizando aparelho de Clevenger modificado e testado nas concentrações de 50; 40; 30; 20; 10; 5; 1; 0,5 e 0.1% para as bactérias e nas concentrações de 2; 1; 0,5; 0;25 e 0,1 µL/mL para fungos. O óleo apresentou uma elevada atividade bacteriana com uma concentração mínima inibitória (CMI) de 1% para a E.coli, porém não apresentou atividade frente a S. aureus. Os valores de CMI encontrados para o A. flavus e A. parasiticus foram de 0,5 e 2 µL/mL, respectivamente. Verificou-se que o óleo essencial apresentou efeito inibitório sobre os micro-organismos estudados, sendo, portanto, uma alternativa no controle microbiológico de alimentos.

Incidencia de fungos toxigênicos e aflatoxinas em arroz / Incidence of toxigenic fungi and aflatoxins in rice

Um dos problemas mais sérios que confrontam a qualidade do arroz é a presença de fungos produtores de micotoxinas, principalmente as espécies pertencentes aos gêneros Aspergillus, Penicillium e Fusarium. Neste estudo, objetivou-se verificar os níveis de aflatoxinas e identificar a população fúngica associada a grãos de arroz beneficiado e comercializado em Belo Horizonte e algumas cidades do sul do estado. Foram analisadas um total de 60 amostras de arroz: orgânico, parboilizado, integral, polido, sendo a incidência de aflatoxinas verificada em uma amostra. Os resultados demonstraram que as espécies aflatoxigênicas identificadas foram A. parasiticus e A. flavus. Utilizando Cromatografia Líquida de Alta Eficiência para avaliar a incidência de aflatoxina em arroz, apenas uma apresentou contaminação de 1,2 ìg Kg-1. Apesar da presença de fungos aflatoxigênicos, as amostras não apresentaram níveis preocupantes de aflatoxinas que pudessem colocar em risco a segurança do produto e a saúde dos consumidores.

One of the most serious problems facing the quality of rice is the presence of mycotoxin-producing fungi, especially the species belonging to the genera Aspergillus, Penicillium and Fusarium. The objective of this study was to check the levels of aflatoxins and identify the fungal population associated with grains of rice received and sold in Belo Horizonte and some cities in the southern state. We analyzed a total of 60 samples of rice: organic, parboiled, full, polished, and the incidence of aflatoxins found in a sample. The results showed that the aflatoxigenic species identified were A. parasiticus and G2 and A. flavus. Using high performance liquid chromatography to assess the incidence of aflatoxin in rice, only one showed a contamination of 1.2 ìg kg-1. Despite the presence of aflatoxigenic fungi, the samples showed no worrying levels of aflatoxin that could endanger the safety of the product and consumer health.

Comparação de metodologias para detecção de fungos em arroz irradiado / Comparison of methodologies for detecting fungi in gamma-ray irradiated rice

O monitoramento da contaminação fúngica do arroz é imprescindível para assegurar a qualidade e segurança desse cereal. Atualmente, para avaliar a qualidade microbiológica dos alimentos, diferentes métodos têm sido propostos. Duas diferentes metodologias, plaqueamento direto e blotter test, foram comparadas quanto à eficiência em efetuar a detecção de fungos em arroz branco polido irradiado. Para realizar o blotter test, foram utilizadas placas de Petri contendo três folhas de papéis de filtro esterilizados, umedecidas em água destilada esterilizada e acrescidas com 5 mL de ágar água 0,5%. Na técnica de plaqueamento direto, os grãos foram plaqueados em meio de cultura DRBC. As amostras foram incubadas a 25ºC por sete dias e analisadas em microscópio estereoscópico. Os gêneros fúngicos presentes no arroz irradiado foram Penicillium, Aspergillus, Cladosporium, Fusarium e Trichoderma, com a predominância de Penicillium sp. e Aspergillus sp., cujas frequências foram, respectivamente, de 5,2% e 5,6% no plaqueamento direto e de 34,5% e 5,6% no blotter test. Observou-se que a irradiação gama diminuiu consideravelmente o número de grãos contaminados, sendo 96,7% pela metodologia de plaqueamento direto e até 100% pelo blotter test. O blotter test possibilitou efetuar maior contagem dos gêneros fúngicos presentes no arroz, constando-se que o método de detecção escolhido pode interferir na quantificação fúngica presente nesse cereal.

Monitoring the fungal contamination of rice is essential for ensuring the product quality and safety. Different methods have been proposed for assessing the microbiological quality of foods. Two methodologies based direct plating and blotter test were compared for detecting fungi in irradiated polished white rice. For performing the blotter test, the Petri dishes containing three sterile filter paper sheets were moistened with sterile distilled water, and 5 mL of 0.5% water-agar were added onto them. For carrying out the direct plating technique, the rice samples were plated onto DRBC medium. The samples were incubated at 25ºC for seven days, and analyzed under a stereomicroscope. The fungi genera found in irradiated rice were:Penicillium, Aspergillus, Cladosporium, Fusarium and Trichoderma, being Penicillium sp. and Aspergillus sp. the mostly predominant, with the prevalence of 5.2% and 5.6% by direct plating and 34.5% and 5.6% by blotter test, respectively. The gamma-ray irradiation significantly decreased the proportions of contaminated grains, being 96.7% by means of direct plating technique and 100% by blotter test. The blotter test showed highest efficiency in fungal genera counting found in rice samples, which evidences that the chosen detection methodology may interfere on quantifying the fungi contaminants in cereals.

Ação fungitóxica do óleo essencial de Tanaecium nocturnum (Barb. Rodr.) Bur. e K. Shum sobre o Aspergillus flavus isolado da castanha-do-Brasil (Bertholletia excelsa) / Fungitoxic action of the essential oil of Tanaecium nocturnum (Barb. Rodr.) Bur. and K. Shum on Aspergillus flavus isolated from the Brazil nut (Bertholletia excelsa)

Neste trabalho, avaliou-se a capacidade fungitóxica do óleo essencial de folhas frescas de Tanaecium nocturnum sobre o Aspergillus flavus isolado da castanha-do-brasil, por meio das técnicas de contato e fumigação. Pelos resultados dos bioensaios realizados até 10 dias de incubação, verificou-se que a inibição total do crescimento micelial ocorreu quando se utilizou o óleo essencial nas concentrações de 782 ppm (técnica de contato) e 1000 ppm (técnica de fumigação). Em ambas as técnicas, o óleo essencial inibiu a esporulação a partir da concentração de 500 ppm. Observou-se que nos cinco primeiros dias de incubação não houve diferença significativa nos resultados apresentados pelas duas técnicas estudadas, havendo a partir daí uma redução da atividade do óleo essencial nas concentrações inferiores a 1000 ppm pelo teste de fumigação. A ação fungitóxica do óleo essencial sobre o microrganismo estudado pode ser atribuída à presença do benzaldeído (composto majoritário do óleo essencial estudado), em associação com outros compostos também presentes nesse óleo essencial, tais como; álcool benzílico, benzoato de benzila e mandelonitrila.

The present work sought to evaluate the fungitoxic activity of the essential oil from fresh Tanaecium nocturnum fresh leaves on Aspergillus flavus isolated from Brazil nuts, using contact and fumigation techniques. The results of bioassays performed up to 10 days of incubation demonstrated that total inhibition of mycelial growth occurred when using the essential oil at concentrations of 782 ppm (contact technique) and 1000 ppm (fumigation technique). In both techniques, the essential oil inhibited the formation of spores at the concentration of 500 ppm. No significant difference in the results presented by the two techniques was observed in the first five days of incubation. After this period, the essential oil showed a reduction in activity at concentrations lower than 1000 ppm in the fumigation test. The fungitoxic activity of the essential oil on the organism studied can be attributed to the presence of benzaldehyde (major component of the essential oil), in combination with other compounds also present in this oil, such as, benzyl alcohol, benzyl benzoate and mandelonitrila.

Efeito da irradiação na microbiota fúngica de plantas medicinais / Irradiation effect on mycoflora of medicinal plants

O aumento do consumo de produtos de origem natural tem ocasionado problemas de saúde pública devido ao risco da contaminação fúngica e a possível presença de micotoxinas. Objetivou-se, neste estudo, identificar as espécies fúngicas com potencial micotoxigênico e avaliar o efeito da irradiação gama (60Co) na destruição da microbiota fúngica natural de cinco plantas medicinais: Alcachofra (Cynara scolymus L.), Boldo (Peumusboldus Molina), Camomila (Matricaria recutita L.), Chapéu de couro (Echinodorusgrandiflorus Micheli) e Sene (Cassia acutifolia Delile). A quantificação de fungos filamentosos e leveduras foi efetuada pela Técnica de Diluição Seriada em meio DRBC. Em Camomila foram identificados 8 isolados de Aspergillus flavus, sendo 2 (25 por cento) produtores de aflatoxina B1 e B2 e 5 isolados de Aspergillus ochraceus, sendo 2 (40 por cento) produtores de ocratoxina A. Em Alcachofra foi identificado 1 isolado de Aspergillus ostianus produtor de ocratoxina A. Observou-se redução total da contagem de fungos em Boldo a partir de 3 kGy e em Chapéu de couro e Sene a partir de 5 kGy. Em Alcachofra, a contagem inicial de 5,0 x 10(6) UFC/g foi reduzida para 3,5 x 10² UFC com dose de 10 kGy. Nessa mesma dose a contagem fúngica em Camomila foi reduzida de 3,0 x 10(5) UFC/g para 2,2 x 10³ UFC/g.

The increasing consumption of natural products has brought about problems related to public health due to the risk of fungi contamination and the considerable possibility of mycotoxin presence. The aim of this work was to identify the fungi species with mycotoxigenic potential and to evaluate the effect of gamma irradiation (60Co) on killing the natural fungi microbiota of five medicinal plants: artichoke (Cynara scolymus L.), boldo (Peumusboldus Molina), chamomile (Matricaria recutita L.), burhead (Echinodorusgrandiflorus Micheli), and senna (Cassia acutifolia Delile). The qualification of filamentous fungi and yeast was carried out utilizing the Technique of Serial Dilutions on DRBC medium. Eight isolates of Aspergillus flavus were identified onchamomile, two (25 percent) beingproducers of aflatoxins B1 and B2 as well as five isolates of Aspergillus ochraceus, two (40 percent) being producers of ocratoxin. On artichoke, one isolate of Aspergillus ostianus was identified as ocratoxin A producer. A reduction on the total counting of fungi was observed in boldo with irradiation higher than 3 kGy, and in both burhead and senna with irradiation higher than 5 kGy. The initial counting on artichoke of 5.0 x 10(6) CFU/g experienced a reduction to 3.5 x 10² with doses of 10 kGy. With this same dose the fungi counting on chamomile was reduced from 3.0 x 10(5) CFU/g to 2.2 x 10³ CFU/g.

Incidence and distribution of filamentous fungi during fermentation, drying and storage of coffee (Coffea arabica L. ) beans / Incidência e distribuição de fungos filamentosos durante a fermentação, secagem e armazenamento de frutos e grãos de café (Coffea arabica L. )

The objective of this work was to isolate and characterize filamentous fungi present in different stages of harvest, fermentation, drying and storage of coffee beans processed by natural method. The cherries were hand-picked and then placed on a cement drying platform where they remained until reached 11 percent of humidity. Microbial counts were found in all samples during fermentation and drying of the coffee beans. Counts of fungi in the coffee cherries collected from the tree (time 0) were around 1.5 x 10³ CFU/g. This number increased slowly during the fermentation and drying reaching values of 2 x 10(5) CFU/g within 22 days of processing. Two hundred and sixty three isolates of filamentous fungi were identified. The distribution of species during fermentation and drying was very varied while there was a predominance of Aspergillus species during storage period. The genera found were Pestalotia (4), Paecelomyces (4), Cladosporium (26), Fusarium (34), Penicillium (81) and Aspergillus (112) and comprised 38 different species.

O objetivo deste estudo foi isolar e caracterizar fungos filamentosos presentes em diferentes estágios de beneficiamento de café processado pelo método natural, incluindo: colheita, fermentação, secagem e armazenamento. O café cereja foi colhido manualmente e então colocado em uma plataforma de cimento, onde permaneceu até atingir 11 por cento de umidade. A contagem microbiana foi realizada em todas as amostras durante a fermentação e secagem do café. A população de fungos filamentosos no café cereja ainda nos pés (tempo 0) foi em torno de 1,5 x 10³ UFC/g. Este número aumentou vagarosamente durante a fermentação e secagem, alcançando valores de 2 x 10(5) UFC/g em 22 dias do processamento. Duzentos e sessenta e três isolados de fungos filamentosos foram identificados. A distribuição das espécies durante fermentação e secagem foi bastante variada, mas no armazenamento dos grãos ocorreu o predomínio de espécies de Aspergillus. Foram encontradas 38 espécies de fungos distribuídas nos seguintes gêneros: Pestalotia (4), Paecelomyces (4), Cladosporium (26), Fusarium (34), Penicillium (81) e Aspergillus (112).

Incidência de ocratoxina A em diferentes frações do café (Coffea arabica L.): bóia, mistura e varrição após secagem em terreiros de terra, asfalto e cimento / Incidence of ochratoxin A in fraction diferents coffee beans (Coffea Arabica L.): \"boia\", mixes and \"varrição\"

A incidência de ocratoxina A foi estudada em café mistura, bóia e varrição secas em três tipos de terreiro: terra, cimento e asfalto. Foram analisadas 238 amostras coletadas em 11 municípios da região sul do Estado de Minas Gerais, sendo 35 bóia, 97 - mistura e 106 varrição. Das amostras analisadas, em 40 por cento não foi detectada a presença de ocratoxina A, em 31 por cento, foram detectadas a presença de ocratoxina A em níveis que variaram de 0,1 a 5,0 æg/Kg de café. Estes resultados demonstram que 169 amostras (71 por cento) analisadas estariam dentro dos limites em estudo da Legislação Européia que regulamenta a concentração máxima de ocratoxina A em grãos de café torrado. As espécies de Aspergillus identificadas como produtoras de ocratoxina A foram Aspergillus ochraceus, A. sclerotiorum e A. sulphureus. Os níveis de contaminação de ocratoxina A em grãos de café foram maiores na fração varrição e nas frações bóia e mistura, secas em terreiro de terra. Os resultados deste estudo concluem que o terreiro de terra aumenta o risco de contaminação com ocratoxina A em grãos de café. A fração varrição devido aos riscos de exposição a ocratoxina A, deve ser reduzida através da adoção de boas práticas agrícolas e não ser utilizada para fins de consumo humano e animal.

The ochratoxin incidence was studied in coffee it mixes, it "bóia" and "varrição" dry in three yard types: earth, cement and asphalt. 238 samples were analyzed collected in 11 municipal districts of the south of Minas Gerais state, being 35 "bóia", 97 - it mixes and 106 varrição. Of the analyzed samples, in 40 percent the ochratoxin A presence it was not detected, in 74 samples, 31 percent, ochratoxin A presence were detected the in levels that varied from 0,1 to 5,0 æg/Kg of coffee beans. These results demonstrate that in 169 samples (71 percent) analyzed they would be inside of the limits in study of the European Legislation that regulates the maximum concentration of ochratoxin A in coffee beans toasted. The species of identified Aspergillus as producing of ochratoxin A were Aspergillus ochraceus, A. sclerotiorum and A. sulphureus. The ochratoxin A concentration levels in coffee beans was larger in the fraction varrição and in the fractions bóia and it mixes, droughts in earth yard. The results of this study conclude that the earth yard increases the risk of contamination with ochratoxin A in coffee beans. The fraction varrição due to the exhibition risks the ochratoxin A, it should be reduced through the adoption of good agricultural practices and not to be used for ends of human and animal consumption.