Óleo essencial de Plectranthus amboinicus (Lour.) Spreng.: propriedades antimicrobianas contra Escherichia coli E Listeria monocytogenes in vitro e em matriz cárnea

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dc.contributor.advisor1Roberto, Consuelo Domenici
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000000315521194
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2368249160119404
dc.contributor.authorSilva, Bruno Dutra da
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000000150425742
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/6630984726270367
dc.contributor.referee1Bernardes, Patricia Campos
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000000200123890
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0443413246742848
dc.contributor.referee2José, Jackline Freitas Brilhante de São
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000000265925560
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/9686717495086118
dc.date.accessioned2024-05-30T00:49:25Z
dc.date.available2024-05-30T00:49:25Z
dc.date.issued2021-05-24
dc.description.abstractEssential oils have been investigated for their antimicrobial activity and their potential application as a natural ingredient in food processing. Research reports its application to ensure microbiological quality and safety in replacement of preservatives traditionally used in processed foods. The hamburger is usually sold raw, refrigerated, or frozen, which is the main method to ensure the conservation of this meat product. The addition of essential oils with proven antimicrobial activity represents an alternative to improve the conservation of the hamburger. Plant sources are scientifically investigated, with a wide variety of species whose antimicrobial potential and application in food are being or have not yet been studied. In this context, the antimicrobial activity of essential oil from Plectranthus amboinicus (Lour.) Spreng. (PAEO) was investigated in vitro, and beef hamburgers during refrigerated storage. The phytochemical composition of PAEO was characterized by gas chromatography. Minimum inhibitory (MIC) and bactericidal (MBC) concentrations of PAEO against Escherichia coli, Listeria monocytogenes, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella Typhimurium, and Staphylococcus aureus were evaluated. Later, E. coli (Gramnegative) and L. monocytogenes (Gram-positive) were used to verify the antimicrobial activity in vitro, analyzing the parameters time versus death and the antiadhesion activity of PAEO. The beef hamburger was used to evaluate the sub-MIC and MIC concentrations of PAEO against E. coli and L. monocytogenes during storage at 7 °C for 15 days. The major constituents found in the PAEO were thymol (45.64%), pCymene (19.46%), β-Myrcene (12.59%), and α-Terpinolene (9.86%). The MIC for the bacteria evaluated was 0.25 mg.mL-¹ (S. aureus), 1 mg.mL-¹ (P. aeuroginosa), and 2 mg.mL-¹ (E. coli, Salmonella Typhimurium and L. monocytogenes). Regarding MBC, the values obtained for E. coli and P. aeruginosa were equal to the MIC, which is xiv indicative of only the bactericidal action of PAEO. For the other bacteria evaluated, the MBC was higher than the MIC, which highlights the distinction of the inhibitory and bactericidal effect at different concentrations. In the time versus death assay for E. coli, PAEO at a concentration of 2 mg.mL-¹ showed a reduction in the microbial load with a count <10 CFU.mL -¹ in 1 hour of incubation. For L. monocytogenes treated with 4 mg.mL-¹ , this reduction occurred after 4 hours. For the antiadhesion assay, at subinhibitory concentrations of 1 mg.mL-¹ , there was a reduction in the adhesion of 30.6% for E. coli and 13.7% for L. monocytogenes. At concentrations 8 times lower than MIC (0.25 mg . mL-¹ ) significant effects were also observed. In the assay on the removal of adhered cells, the concentration of 2 mg.mL-¹ of PAEO removed 48% of E. coli cells and 60.6% of L. monocytogenes within 24 hours of incubation. In bovine hamburgers, PAEO showed antimicrobial activity lower than that compared to the results of in vitro tests. However, at the concentration of 2 mg.g-¹ there was a significant reduction in the count of E. coli and L. monocytogenes from the 6th day on compared to the control treatment, with a reduction in the count up to the 12th day of storage. After the 12th day of storage, an increase in the population of E. coli and L. monocytogenes was observed for all concentrations of PAEO tested. It is noteworthy that at the concentration of 2 mg.g-¹ of PAEO this increase was significantly smaller when compared to concentrations of 1 mg. g-¹ and E. coli and L. monocytogenes counts in the burger without the addition of PAEO. The results, therefore, confirm the potential application of PAEO as a natural preservative to ensure the microbiological safety of refrigerated hamburgers.
dc.description.resumoOs óleos essenciais são investigados em função da sua atividade antimicrobiana e de seu potencial de aplicação como ingrediente natural no processamento de alimentos. Pesquisas relatam sua aplicação para garantir a qualidade e segurança microbiológica em substituição aos conservantes tradicionalmente utilizados em alimentos processados. O hambúrguer geralmente é comercializado cru, sob refrigeração ou congelado, sendo este o principal método para garantir a conservação desse produto cárneo. A adição de óleos essenciais com comprovada atividade antimicrobiana representa uma alternativa para melhorar a conservação do hambúrguer. Fontes vegetais são bastante investigadas cientificamente, havendo uma ampla variedade de espécies cujo potencial antimicrobiano e a aplicação em alimentos está sendo ou ainda não foram estudadas. Neste contexto, a atividade antimicrobiana do óleo essencial de Plectranthus amboinicus (Lour.) Spreng. (OEPA) foi investigada in vitro, e em hambúrgueres bovinos durante armazenamento sob refrigeração. A composição fitoquímica do OEPA foi caracterizada por cromatografia gasosa. Foram avaliadas as concentrações mínimas inibitórias (MIC) e bactericidas (MBC) do OEPA contra Escherichia coli, Listeria monocytogenes, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella Typhimurium e Staphylococcus aureus. Posteriormente, E. coli (Gram-negativa) e L. monocytogenes (Gram-positiva) foram utilizados para verificar a atividade antimicrobiana in vitro, analisando-se os parâmetros tempo versus morte e a atividade antiadesão do OEPA. O hambúrguer bovino foi utilizado para avaliar as concentrações sub-MIC e MIC do OEPA contra E. coli e L. monocytogenes durante armazenamento a 7 °C por 15 dias. Os constituintes majoritários encontrados no OEPA foram timol (45,64%), p-Cymeno (19,46%), β-Myrceno (12,59%) e α-Terpinoleno (9,86%). O MIC para as bactérias avaliadas foi de 0,25 mg.mL-¹ (S. aureus), 1 mg.mL-¹ (P. aeuroginosa) e 2 mg.mL-¹ (E. coli, Salmonella Typhimurium e L. monocytogenes). Em xii relação à MBC os valores obtidos para E. coli e P. aeruginosa foram iguais ao MIC, que é um indicativo de apenas ação bactericida do OEPA. Para as demais bactérias avaliadas, o MBC foi maior que o MIC, que destaca a distinção do efeito inibitório e bactericida nas diferentes concentrações. No ensaio de tempo versus morte para E. coli, o OEPA na concentração 2 mg.mL-¹ apresentou uma redução da carga microbiana com contagem <10 UFC.mL-¹ em 1 hora de incubação. Para L. monocytogenes tratados com 4 mg.mL-¹ essa redução ocorreu a partir de 4 horas. Para o ensaio antiadesão, em concentrações sub-inibitórias de 1 mg.mL-¹ , houve redução na adesão de 30,6% para E. coli e 13,7% para L. monocytogenes. Em concentrações 8 vezes menores que MIC (0,25 mg . mL-¹ ) também foram observados efeitos significativos. No ensaio sobre remoção de células aderidas a concentração de 2 mg.mL-¹ de OEPA removeu 48% das células de E. coli e 60,6% de L. monocytogenes em 24 horas de incubação. Nos hambúrgueres bovinos, o OEPA apresentou atividade antimicrobiana inferior àquela comparada ao resultado dos testes in vitro. Porém, na concentração de 2 mg.g-¹ houve redução significativa na contagem de E. coli e L. monocytogenes a partir do 6º dia em relação ao tratamento controle, com redução da contagem até o 12° dia de armazenamento. Após o 12° dia de armazenamento, observou-se um aumento na população de E. coli e L. monocytogenes para todas as concentrações de OPEA testadas. Ressalta-se que na concentração de 2 mg.g-¹ de OEPA esse aumento foi significativamente menor quando comparado às concentrações de 1 mg . g-¹ e às contagens de E. coli e L. monocytogenes no hamburguer controle. Os resultados, portanto, confirmam o potencial de aplicação do OEPA como conservante natural para garantir a segurança microbiológica de hambúrgueres refrigerados.
dc.description.sponsorshipFundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/14678
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Agrárias e Engenharias
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos
dc.rightsopen access
dc.subjectAntimicrobianos naturais
dc.subjectbactérias patogênicas
dc.subjectatividade antiadesão
dc.subjectproduto cárneo
dc.subjectconservação
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqCiência e Tecnologia de Alimentos
dc.titleÓleo essencial de Plectranthus amboinicus (Lour.) Spreng.: propriedades antimicrobianas contra Escherichia coli E Listeria monocytogenes in vitro e em matriz cárnea
dc.title.alternativeEssential oil of Plectranthus amboinicus (Lour.) Spreng: Antimicrobial properties against Escherichia coli and Listeria monocytogenes in vitro and in meat matrix.
dc.typemasterThesis
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