Antimicrobial activity of violacein against oral bacteria associated with halitosis: an in vitro study

ABSTRACT

Introduction: violacein is a natural purple pigment produced by environmental bacteria that presents antimicrobial activity, particularly against Gram-positive bacteria. Intraoral halitosis (IOH) is a condition defined by the unpleasant odor emanating from the mouth, whose main source are volatile sulfur compounds, produced by Gram-negative oral bacteria on the tongue coating. In IOH treatment, antimicrobials have been indicated as chemical adjuncts, including natural products. Objective: thus, this study tested the antimicrobial activity of a violacein extract on key IOH-related bacteria (Porphyromonas gingivalis, Porphyromonas endodontalis, Fusobacterium nucleatum, Prevotella intermedia, Solobacterium moorei). Materials and Methods: bacteria were cultured in fastidious anaerobe blood agar in anaerobiosis, and 109 cells/ml suspensions were plated. Crude extract of violacein obtained from Chromobacterium violaceum was diluted in a 25% ethanol aqueous solution to 8, 4, 2, 1, 0.5 and 0.25 mg/ml. Using the disk agar diffusion method, 10 µl aliquots of each dilution were deposited on the seeded plates. Chlorohexidine (0.1%) and 25% ethanol solution were used as controls. Plates were incubated in anaerobiosis at 37°C for 72h, and the inhibition halos were recorded. Results: although chlorhexidine showed higher inhibition halos than the violacein extract, most species were inhibited at 4 and 8 mg/ml concentrations (p<0.05). P. gingivalis followed by F. nucleatum were the most affected species in relation to the other bacteria, although statistical significance was only reached for P. gingivalis (p<0.05). Conclusion: crude violacein extract from C. violaceum demonstrated antimicrobial activity against IOH-associated oral bacteria, being a potential antimicrobial to be studied as an adjunct in the control of IOH.

RESUMO

Introdução: a violaceína é um pigmento roxo natural produzido por bactérias ambientais que apresenta ação antimicrobiana, particularmente contra bactérias Gram-positivas. A halitose intraoral (HIO) é uma condição definida pelo odor desagradável que emana da boca, cuja principal fonte são os compostos sulfurados voláteis produzidos por bactérias Gram-negativas da saburra lingual. No tratamento da HIO, antimicrobianos têm sido indicados como adjuvantes, incluindo produtos naturais. Objetivo: assim, este estudo avaliou o potencial antimicrobiano de um extrato de violaceína em patógenos-chave da HIO (Porphyromonas gingivalis, Porphyromonas endodontalis, Fusobacterium nucleatum, Prevotella intermedia, Solobacterium moorei). Materiais e Métodos: bactérias foram cultivadas em meio ágar sangue para fastidiosos, em anaerobiose, e suspensões de 109 células/ml foram semeadas. O extrato bruto de violaceína obtido de Chromobacterium violaceum foi diluído em solução aquosa com 25% de etanol nas concentrações de 8, 4, 2, 1, 0,5 e 0,25 mg/ml. Através do método de disco difusão, 10 µl de cada diluição foram depositados nas placas semeadas. A clorexidina (0,1%) e a solução etanólica a 25% foram usadas como controles. As placas foram incubadas em anaerobiose a 37°C por 72h, e os halos de inibição foram registrados. Resultados: embora a clorexidina tenha apresentado os maiores halos de inibição do do que o extrato, a maioria das espécies foi inibida nas concentrações de 4 e 8 mg/ml (p<0,05). P. gingivalis e F. nucleatum foram as espécies mais afetadas em relação às outras bactérias, porém só foi observada significância estatística para P. gingivalis (p<0,05). Conclusão: o extrato bruto de violaceína de C. violaceum demonstrou atividade antimicrobiana contra bactérias orais associadas a HIO, sendo um potencial antimicrobiano a ser estudado como adjuvante no controle da HIO.