Isolamento de compostos bioativos de Arbutus unedo e de Corema album e avaliação das suas propriedades antimicrobianas contra microrganismos relevantes na indústria alimentar

Abstract

Desde tempos imemoriais, as plantas têm sido utilizadas de inúmeras formas, desde a alimentação, à medicina e até nos rituais fúnebres. Os extratos vegetais e óleos essenciais contêm uma variedade de compostos bioativos que apresentam um conjunto de propriedades benéficas, entre elas a capacidade de inibir e eliminar microrganismos, tornando-se assim numa possibilidade para utilização na indústria alimentar, como desinfetantes ou aditivos alimentares. De facto, a presença de microrganismos patogénicos em alimentos, bem como a capacidade de estes formarem biofilmes, tem impulsionado a comunidade científica na busca de alternativas aos desinfetantes. Neste contexto, no presente estudo foram extraídos compostos bioactivos de duas espécies vegetais, Arbutus unedo e Corema album, recorrendo a diferentes solventes orgânicos e água. Os extratos obtidos foram de seguida analisados quanto ao seu potencial antimicrobiano, sobre bactérias relevantes na indústria alimentar (Aeromonas hydrophila, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella enterica, Bacillus cereus, Enterococcus faecalis, Listeria monocytogenes, Stapylococcus aureus), tanto na sua forma planctónica como na forma de biofilme. Foi ainda avaliada a capacidade de erradicação de biofilmes já formados. Os ensaios foram realizados com 24, 48 e 72 h de incubação, utilizando duas temperaturas, 10 e 37 ºC, de forma a simular condições associadas à indústria alimentar e ao Homem (enquanto consumidor de alimentos potencialmente contaminados com microrganismos patogénicos). Para os extratos que revelaram possuir maior capacidade antimicrobiana, recorreu-se ao método da microdiluição para determinação da concentração mínima inibitória (CMI), concentração mínima bactericida (CMB) e concentração mínima de erradicação de biofilme (CMEB). Os resultados obtidos revelaram diferentes padrões de formação de biofilme entre os isolados em estudo, com clara influência da temperatura e do período de incubação. Ficou ainda demonstrado que os extratos resultantes das folhas da camarinheira possuem atividade antibacteriana contra L. monocytogenes na forma planctónica, mas não sobre biofilmes pré-existentes. Em conclusão, foi possível confirmar a potencialidade da utilização de extratos de origem vegetal como antimicrobianos. No entanto, é fundamental realizar estudos mais detalhados, nomeadamente recorrendo a modelos alimentares “in food model”, de modo a simular condições mais próximas da realidade.

ABSTRACT - Since immemorial times, plants have been used in countless ways, from food to medicine, and even in funeral rites. Vegetable extracts and essential oils contain a variety of bioactive compounds with a wide range of beneficial properties, including the ability to inhibit and eliminate microorganisms, thus becoming a possibility for use in the food industry, as disinfectants or food additives. In fact, the presence of pathogenic microorganisms in food, as well as their ability to form biofilms, has driven the scientific community to search for effective alternatives. In this context, bioactive compounds were extracted from two plant species, Arbutus unedo and Corema album, using different organic solvents and water. The extracts obtained were analyzed for their antimicrobial potential against relevant bacteria in the food industry (Aeromonas hydrophila, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella enterica, Bacillus cereus, Enterococcus faecalis, Listeria monocytogenes, Stapylococcus aureus), both in their planktonic form or in biofilm state. The ability to eradicate pre-existing biofilms was also analyzed. The tests were carried out at 24, 48 and 72 h of incubation, using two temperatures, 10 and 37 ºC, in order to simulate conditions associated with the food industry and Human beings, (as a consumers of foods potentially contaminated with pathogenic microorganisms). For the extracts which showed higher antimicrobial ability, the microdilution method was used to determine minimum inhibitory concentration (MIC), minimum bactericidal concentration (MBC) and minimum biofilm eradication concentration (CMEB). Results obtained revealed different patterns of biofilm formation among the isolates under study, with a clear influence of temperature and incubation period. It was also demonstrated that the extracts resulting from camarinha leaves harbor antibacterial activity against L. monocytogenes in the planktonic form, but not on pre-existing biofilms. In conclusion, it was possible to confirm the potential use of plant extracts as antimicrobials. However, it is essential to carry out more detailed studies, such as “in food model”, in order to simulate conditions closer to reality.