Atividade antimicrobiana do óleo essencial de laranja : suscetibilidade microbiana e potencial aplicação na indústria alimentar

Abstract

A indústria de processamento de citrinos gera grandes quantidades de resíduos, cujo reaproveitamento para a produção de subprodutos, como o óleo essencial (OE) de laranja, pode mitigar impactos ambientais. Este OE, extraído da casca da laranja, apresenta propriedades antimicrobianas, sendo uma alternativa sustentável e económica comparativamente a outros óleos essenciais. Este estudo teve como objetivo avaliar o potencial antimicrobiano do OE de laranja (Citrus sinensis) numa coleção de oito bactérias com importância em segurança alimentar, bem como explorar sua viabilidade para aplicação na indústria alimentar. A composição química do OE foi caracterizada por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massa (GC-MS), encontrando um percentual de 69% de D-Limoneno. Além disso, foi realizada a caracterização do perfil de virulência das estirpes bacterianas que incluiram bactérias Gram-positivas (Staphylococcus aureus ATCC 25923, Listeria monocytogenes CECT 935 e Listeria monocytogenes isolada de suíno) e Gram negativas (Escherichia coli ATCC 25922, Salmonella enterica subsp. enterica CECT 443, CECT 722, 104 e CECT 7162). A atividade antimicrobiana do OE foi avaliada pelo método modificado de difusão em disco. Para as estirpes suscetíveis, foi aplicado o método de microdiluição em microplaca para determinação da Concentração Mínima Inibitória (CMI) e da Concentração Mínima Bactericida (CMB), bem como para determinação da curva da multiplicação bacteriana durante 24 horas de exposição ao OE. Os resultados demonstraram que o OE apresentou maior atividade antimicrobiana contra bactérias Gram-positivas, com halos de inibição observados para S. aureus e L. monocytogenes. Entre as bactérias Gram-negativas, apenas S. enterica subsp. enterica CECT 443 foi suscetível ao OE. As CMIs obtidas foram de 8 µL/mL (S. aureus ATCC 25923), 125 µL/mL (L. monocytogenes CECT 935 e isolado de suíno) e 63 µL/mL (S. enterica subsp. enterica CECT 443). As CMBs indicaram ação bactericida do OE, sendo de 125 µL/mL para todas as estirpes testadas. A curva de multiplicação bacteriana confirmou a capacidade do OE de inibir a multiplicação das estirpes suscetíveis ao longo do período avaliado. Os resultados reforçam o potencial do OE de laranja como um conservante natural eficaz, especialmente contra bactérias Gram-positivas, sugerindo a sua aplicação na indústria alimentar para aumentar a segurança microbiológica dos produtos. Contudo, estudos adicionais são necessários para validar sua eficácia em condições reais de processamento e armazenamento alimentar

ABSTRACT - Antimicrobial activity of orange essential oil: microbial susceptibility and potential application in the food industry - The citrus processing industry generates large amounts of waste, which can be repurposed to produce high-value by-products such as orange essential oil (EO), thereby mitigating environmental impacts. This EO, extracted from orange peel, exhibits antimicrobial properties and serves as a sustainable and cost-effective alternative compared to other essential oils. This study aimed to evaluate the antimicrobial potential of orange EO (Citrus sinensis) against a collection of eight strains relevant in food safety, as well as to explore its feasibility for application in the food industry. The chemical composition of the EO was characterized using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), revealing a 69% content of D-Limonene. Additionally, the virulence profiles of the bacterial strains were characterized, including Gram-positive bacteria (Staphylococcus aureus ATCC 25923, Listeria monocytogenes CECT 935, and Listeria monocytogenes isolated from swine) and Gram negative bacteria (Escherichia coli ATCC 25922, Salmonella enterica subsp. enterica CECT 443, CECT 722, 104, and CECT 7162). The antimicrobial activity of the EO was assessed using a modified disk diffusion method. For susceptible strains, microdilution assays were performed to determine the Minimum Inhibitory Concentration (MIC) and Minimum Bactericidal Concentration (MBC), along with the evaluation of bacterial growth curves during 24 hours of EO exposure. The results demonstrated that EO exhibited greater antimicrobial activity against Gram positive bacteria, with inhibition zones observed for S. aureus and L. monocytogenes. Among Gram-negative bacteria, only S. enterica subsp. enterica CECT 443 was susceptible to EO. The MICs obtained were 8 µL/mL (S. aureus ATCC 25923), 125 µL/mL (L. monocytogenes CECT 935 and a swine isolate), and 63 µL/mL (S. enterica subsp. enterica CECT 443). The MBCs indicated bactericidal activity of the EO, with a concentration of 125 µL/mL for all tested strains. The bacterial growth curve confirmed the EO’s ability to inhibit the growth of susceptible strains over the evaluated period. The results reinforce the potential of orange EO as an effective natural preservative, particularly against Gram-positive bacteria, suggesting its application in the food industry to enhance the microbiological safety of products. However, additional studies are needed to validate its effectiveness under real food processing and storage conditions