pmid: "28231123"
title: "Atividades Antibacteriana e Antioxidante dos Óleos Essenciais de Artemisia herba-alba Asso., Pelargonium capitatum × radens e Laurus nobilis L."
authors: "Rafiq R, Hayek SA, Anyanwu U, Hardy BI, Giddings VL, Ibrahim SA, Tahergorabi R, Kang HW"
journal: "Foods (Basel, Switzerland)"
pubdate: "2016 Apr 11"
doi: "10.3390/foods5020028"
source: "PMC Full Text"

Atividades Antibacteriana e Antioxidante dos Óleos Essenciais de Artemisia herba-alba Asso., Pelargonium capitatum × radens e Laurus nobilis L.

Autores

Rafiq R, Hayek SA, Anyanwu U, Hardy BI, Giddings VL, Ibrahim SA, Tahergorabi R, Kang HW

Periodico

Foods (Basel, Switzerland) (2016 Apr 11)

Conteudo

Atividades Antibacterianas e Antioxidantes de Óleos Essenciais de Artemisia herba-alba Asso., Pelargonium capitatum × radens e Laurus nobilis L.

Os óleos essenciais são antimicrobianos naturais que têm potencial para fornecer uma alternativa mais segura aos antimicrobianos sintéticos atualmente utilizados na indústria alimentícia. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar as atividades antimicrobiana e antioxidante dos óleos essenciais de losna-branca, gerânio-rosa e louro contra Salmonella typhimurium e Escherichia coli O157:H7 em produtos frescos e examinar a aceitabilidade do consumidor em relação a produtos frescos tratados com esses óleos essenciais. Nossos resultados mostraram que o óleo essencial derivado do gerânio-rosa exibiu a atividade antimicrobiana mais eficaz nos mesmos níveis de concentração inibitória mínima e similares (0,4%, v/v e 0,4% e 0,5%, v/v), respectivamente, contra Salmonella typhimurium e Escherichia coli O157:H7. Todos os três óleos essenciais apresentaram propriedades antioxidantes, com a maior atividade ocorrendo no óleo essencial de louro. Em um teste sensorial, tomates, melão-cantalupo e espinafre pulverizados com 0,4% de óleo essencial de gerânio-rosa receberam pontuações mais altas pelos avaliadores. Em conclusão, o óleo essencial de gerânio-rosa poderia ser desenvolvido como um antimicrobiano natural para prevenir a contaminação por Salmonella typhimurium e Escherichia coli O157:H7 em produtos frescos, além de proporcionar benefícios adicionais à saúde devido às propriedades antioxidantes de seu resíduo.

1. Introdução

As doenças transmitidas por alimentos são um problema de saúde pública cada vez mais comum em todo o mundo. Essas doenças são geralmente causadas pelo consumo de alimentos contaminados com microrganismos patogênicos durante diferentes estágios do processamento pré e pós-colheita. Embora vários patógenos tenham sido associados à ocorrência de doenças transmitidas por alimentos, Escherichia coli (E. coli) O157:H7, Listeria e Salmonella são os patógenos mais comuns relacionados a surtos em vários estados nos Estados Unidos. Entre esses patógenos, Salmonella typhimurium (S. typhimurium) e E. coli O157:H7 foram mais propensos a contaminar carne e produtos frescos nos EUA.
Uma variedade de antimicrobianos sintéticos tem sido utilizada para reduzir a contaminação bacteriana em carnes e produtos frescos. No entanto, antimicrobianos sintéticos têm sido associados a problemas de saúde como hipersensibilidade, alergias, asma, hiperatividade e câncer. Esses efeitos podem ser devidos aos efeitos colaterais diretos do consumo de alimentos contendo antimicrobianos durante períodos de longo ou curto prazo, ou à presença de resíduos de antimicrobianos nos alimentos. Além disso, antimicrobianos sintéticos podem matar tanto bactérias ruins quanto boas no intestino humano, o que poderia resultar em consequências negativas para a saúde dos consumidores. Outra preocupação relacionada ao uso de antimicrobianos sintéticos é o aumento da resistência bacteriana aos antimicrobianos. Como algumas cepas bacterianas desenvolvem sistemas e mecanismos de proteção para evitar os efeitos antimicrobianos, novas cepas bacterianas resistentes a medicamentos podem prosperar. Devido às crescentes preocupações com a saúde por parte dos consumidores, à suscetibilidade microbiana à resistência e ao interesse industrial em desenvolver agentes de baixo custo e mais eficazes, antimicrobianos derivados de recursos naturais, como óleos essenciais de origem vegetal, ácidos orgânicos, enzimas de fontes animais e polímeros naturais, tornaram-se alternativas cada vez mais atraentes.
O óleo essencial é um compartimento líquido hidrofóbico obtido de várias partes de plantas, como flores, sementes e caules. Devido à sua característica aromática, o óleo essencial tem sido usado há muito tempo nas indústrias cosmética e alimentícia como agente flavorizante. No entanto, muitos estudos reconheceram outros efeitos biológicos dos óleos essenciais, como atividades antimicrobiana, antidiabética e até anticancerígena. Alguns óleos essenciais possuem propriedades antioxidantes, que podem ter um efeito positivo em sistemas biológicos, bem como na produção de alimentos, ao prevenir a oxidação. Dentre essas funções biológicas, as propriedades antimicrobianas dos óleos essenciais são populares e, portanto, tornaram-se de interesse como potenciais substitutos para antimicrobianos sintéticos. Tomilho, louro, canela, orégano, cravo-da-índia e noz-moscada exibiram atividade antimicrobiana contra diferentes bactérias Gram-negativas e Gram-positivas — Campylobacter jejuni, E. coli, S. typhimurium, Listeria monocytogenes e Staphylococcus aureus — respectivamente. A aplicação direta de óleos essenciais em produtos alimentícios, como carne bovina, também mostrou redução eficaz de patógenos. Os óleos essenciais demonstraram ter vantagens como antimicrobianos naturais. As diversas composições químicas desses óleos ou componentes individuais em diferentes concentrações possuem diferentes mecanismos de inibição que podem afetar uma variedade de patógenos, alterando a permeabilidade da membrana, desnaturando proteínas e inibindo enzimas. Os óleos essenciais também podem ser usados em baixas concentrações em comparação com antimicrobianos sintéticos e mostraram atividade antimicrobiana eficaz contra cepas resistentes a medicamentos. Além disso, os óleos essenciais não afetaram as bactérias intestinais benéficas existentes, como lactobacilos e bifidobactérias. Esses resultados sugerem que os óleos essenciais seriam candidatos potenciais para o desenvolvimento como antimicrobianos naturais, e os resíduos dos óleos nos alimentos poderiam melhorar a saúde humana, levando a uma alternativa aos impactos negativos dos conservantes sintéticos na saúde.
A artemísia-branca (Artemisia herba-alba Asso.) e o gerânio-rosado (Pelargonium capitatum × P. radens), ervas aromáticas, têm sido usados para fins medicinais no tratamento de distúrbios estomacais, hipertensão, inflamação e diabetes, e também têm sido usados nas indústrias cosmética e alimentícia como agentes flavorizantes. O louro (Laurus nobilis L.), uma árvore perene da família Lauraceae, é popular nas indústrias culinária e alimentícia como especiaria e agente flavorizante. Embora as atividades antimicrobiana e antioxidante do óleo essencial de louro já tenham sido estudadas, suas atividades podem variar dependendo do método de extração utilizado, bem como das áreas e condições onde é cultivado. As atividades antimicrobiana e antioxidante dos óleos essenciais de artemísia-branca e gerânio-rosado ainda precisam ser exploradas.
O objetivo do presente estudo foi avaliar as atividades antibacterianas de óleos essenciais comerciais derivados de losna-branca, gerânio-rosado e louro contra S. typhimurium e E. coli O157:H7, os patógenos mais comuns encontrados em produtos frescos. Para explorar ainda mais se esses óleos essenciais também poderiam ter propriedades antioxidantes, sua atividade antioxidante também foi examinada. Dentre esses três óleos essenciais, aquele comprovado como mais eficaz tanto na prevenção de S. typhimurium e E. coli O157:H7 quanto na atividade antioxidante foi submetido a uma análise sensorial para testar a aceitabilidade do consumidor quanto ao uso do óleo em produtos frescos.

2. Materiais e Métodos

2.1. Óleos Essenciais

Óleos essenciais derivados de losna-branca (Artemisia herba-alba Asso.), gerânio-rosado (Pelargonium capitatum × radens) e folhas de louro (Laurus nobilis L.) foram adquiridos da New Directions Aromatics (Mississauga, Canadá). Os principais componentes de cada óleo essencial foram fornecidos pela New Directions Aromatics (Mississauga, Canadá) da seguinte forma: o óleo essencial de losna-branca consistia em 70% de tujona; o óleo essencial de gerânio-rosado consistia em 16%–29% de citronelol, 10%–25% de geraniol e 4%–8% de linalol; o louro consistia em 30%–50% de 1,8-cineol, 10%–20% de linalol, 2,13% de metil eugenol e 0,01% de eugenol. Os óleos foram armazenados a 4 °C durante todo o estudo.

2.2. Cepa Bacteriana e Enumeração

E. coli O157:H7 liofilizada (American Type Culture Collection; ATCC 700728) e S. typhimurium (ATCC 13311) foram adquiridas da ATCC (Manassas, VA, EUA). Esses isolados foram transferidos para 5 mL de caldo infusão cérebro-coração (BHI), misturados e incubados a 37 °C por 24 h. A suspensão bacteriana foi então estriada em placas de ágar BHI. Após incubação a 37 °C por 24 h, uma única colônia de cada isolado foi selecionada e inoculada em caldo Luria-Bertani (LB). As células no caldo LB foram incubadas a 37 °C por 24 h.

2.3. Ensaio de Crescimento ao Longo do Tempo

Um ensaio de crescimento ao longo do tempo foi realizado para testar as atividades antimicrobianas dos óleos essenciais. Neste estudo, 0%, 0,1%, 0,15%, 0,25%, 0,5% e 1% de óleos essenciais (v/v) foram preparados dissolvendo os óleos essenciais em caldo LB misturado com 1% de Tween-80. Bactérias do LB tratado foram inoculadas individualmente para atingir 2–3 log de unidade formadora de colônia (UFC)/mL. As misturas foram então incubadas a 37 °C por 8 h. O crescimento bacteriano foi monitorado medindo a turbidez ao longo do tempo em intervalos de 2, 4, 6 e 8 h a 610 nm usando um espectrofotômetro (Genesys 10S UV-Vis, Thermo Scientific, Waltham, MA, EUA). Após 8 h de incubação, 100 µL de cada suspensão bacteriana individual foram diluídos serialmente com água peptonada. Diluições apropriadas foram plaqueadas em placa de ágar LB e incubadas a 37 °C por 24 h para determinar a população final.

2.4. Ensaio de Difusão em Ágar por Ponto
Para determinar a suscetibilidade bacteriana a óleos essenciais, foi realizado um ensaio de difusão em ágar por gota. Bactérias recém-cultivadas foram diluídas em série até quatro vezes, transferindo 1 mL da cultura para 9 mL de solução de água peptonada. As placas de ágar LB foram inoculadas com 0,5 mL da quarta diluição da cultura bacteriana e deixadas secar. As gotas foram formadas adicionando 20 µL de 0,1%, 0,2%, 0,3%, 0,4%, 0,5%, 0,6%, 0,7%, 0,8%, 1%, 3% e 8% de óleos essenciais (v/v). As placas foram incubadas a 37 °C por 48 h. Após 8 e 48 h de incubação, o crescimento bacteriano foi verificado visualmente. O grau de inibição bacteriana foi determinado por nenhum crescimento (−), algum crescimento (−/+) ou crescimento (+) nas áreas tratadas com óleo essencial. A concentração inibitória mínima (CIM) e a concentração letal mínima (CLM) foram determinadas pela menor concentração que inibiu completamente o crescimento bacteriano após 8 e 48 h, respectivamente.
2.5. Atividade de Captura do Radical Livre DPPH
Para examinar a atividade de captura de radicais dos óleos essenciais, foi utilizado o composto de radical livre estável 2,2-difenil-1-picrilhidrazil (DPPH). Resumidamente, 100 µL de 0,5%, 1%, 10%, 20%, 30%, 50% e 100% de óleos essenciais de losna-branca e gerânio-rosa (v/v) ou 0,0625%, 0,125%, 0,25%, 0,5%, 1%, 5% e 10% de óleo essencial de louro (v/v) foram adicionados a 900 µL de DPPH 70 µM. 100 µL de butil-hidroxitolueno (BHT) 10 mM, um antioxidante sintético, e metanol foram utilizados como controle positivo e negativo, respectivamente. Após incubação à temperatura ambiente por 30 min, a absorbância foi medida a 517 nm usando um espectrofotômetro. A atividade de captura do radical livre DPPH foi determinada e expressa como % de inibição dos óleos essenciais em um radical livre DPPH usando a seguinte fórmula:
Além disso, a CE50 foi calculada para determinar a concentração na qual os óleos essenciais reduzem o radical DPPH em 50%. O experimento foi conduzido em quadruplicata.
2.6. Atividade de Poder Redutor
O poder redutor dos óleos essenciais foi determinado medindo a redução de férrico para ferroso. Em seguida, 100 µL de 10% ou 100% de óleos essenciais (v/v) foram misturados com 2,5 mL de tampão fosfato 0,2 M (pH 6,6) ao qual foram adicionados 2,5 mL de ferricianeto de potássio a 1% (v/v). As misturas foram incubadas por 20 min a 50 °C. Ao final da reação, foram adicionados 2,5 mL de ácido tricloroacético a 10% (v/v) e as misturas foram centrifugadas a 3000 rpm por 10 min. 2,5 mL da solução da camada superior foram misturados com 2,5 mL de água e, em seguida, 0,5 mL de cloreto férrico a 0,1% (v/v) foi adicionado. A absorbância foi medida a 700 nm. Todos os tampões e misturas reacionais foram preparados com tween-20 a 9% para dissolver completamente os óleos essenciais. Ácido ascórbico (5 mM) foi usado como controle positivo. O experimento foi realizado em quadruplicata.
2.7. Atividade Antioxidante Total
A atividade antioxidante total foi medida usando o método descrito por Pan et al.. Um total de 100 µL de 0,0001% de óleos essenciais (v/v) dissolvidos em metanol foram adicionados a 1 mL de solução de reação (0,6 M de ácido sulfúrico, 28 mM de fosfato de sódio e 4 mM de molibdato de amônio), incubados em banho-maria a 95 °C por 90 min e depois resfriados por 5 min. A absorbância foi medida a 695 nm, e ácido ascórbico 5 mM e metanol foram usados como controle positivo e negativo, respectivamente. Todos os testes foram realizados em quadruplicata.
2.8. Análise Sensorial
Uma análise sensorial foi realizada em produtos frescos (tomates, melão cantalupo e espinafre) que foram pulverizados manualmente com 0,4% (v/v) de óleo essencial de gerânio-rosa. Os produtos frescos como controle foram pulverizados com água da torneira. Cada amostra recebeu um número aleatório de três dígitos para evitar viés por parte dos avaliadores. O painel foi composto por 14 avaliadores (seis mulheres e oito homens) com experiência prévia em avaliação sensorial. Para determinar a aceitabilidade dos produtos frescos, foi utilizada uma escala hedônica de 9 pontos, onde 9 = gostei extremamente, 8 = gostei muito, 7 = gostei moderadamente, 6 = gostei ligeiramente, 5 = nem gostei nem desgostei, 4 = desgostei ligeiramente, 3 = desgostei moderadamente, 2 = desgostei muito e 1 = desgostei extremamente. Todos os avaliadores foram solicitados a avaliar cor, escurecimento, aroma vegetal, odor estranho, textura e aceitabilidade geral.
2.9. Análise Estatística
Os dados foram expressos como médias ± desvio padrão (DP). A ANOVA de uma via foi utilizada para análise estatística com o teste de Tukey para determinar diferenças entre as comparações no software estatístico R (versão 2.15.2). A diferença foi considerada significativa quando p < 0,05.
3. Resultados e Discussão
3.1. Efeito dos Óleos Essenciais no Crescimento de S. typhimurium e E. coli O157:H7
Para examinar os efeitos dos óleos essenciais de losna-branca, gerânio-rosado e louro sobre o crescimento de S. typhimurium e E. coli O157:H7, o crescimento bacteriano foi monitorado medindo a turbidez como densidade óptica (D.O.) em intervalos de 2 h durante 8 h de incubação com os óleos essenciais (Figura 1). S. typhimurium e E. coli O157:H7 apresentaram populações detectáveis após 4 h de incubação, e então seu crescimento aumentou acentuadamente nas 4 h seguintes (Figura 1). Ao final de 8 h de incubação, a D.O. de ambas as culturas bacterianas apresentou 0,75–0,88. A adição de 0,1% de óleos essenciais de losna-branca e gerânio-rosado resultou em uma redução de 97% na D.O. de S. typhimurium, enquanto foram necessários 0,15% de losna-branca e 0,2% de gerânio-rosado para produzir uma redução semelhante em E. coli O157:H7 (Figura 1A,B,D,E). Entre os três óleos essenciais, o óleo essencial de louro apresentou a menor inibição bacteriana (Figura 1C,F). Após a conclusão do ensaio de crescimento ao longo do tempo, as células foram submetidas à contagem de sobrevivência (Tabela 1). No controle, S. typhimurium e E. coli O157:H7 apresentaram 8,89–9,68 log UFC/mL. Com a adição de 0,1% de óleos essenciais de losna-branca e gerânio-rosado, o crescimento de S. typhimurium foi reduzido para 2,87 ± 0,43 e 1,72 ± 0,22 log UFC/mL, indicando uma inibição de 70% e 81%, respectivamente, enquanto 0,15% de óleo essencial de louro bloqueou 64% do crescimento bacteriano (Tabela 1). A população de S. typhimurium foi reduzida a níveis indetectáveis por concentrações superiores a 0,1% de losna-branca, gerânio-rosado e 0,2% de óleo essencial de louro (Tabela 1). O óleo essencial de losna-branca a 0,2% apresentou uma redução de 66% em E. coli O157:H7, indicada por 3,04 ± 0,14 log UFC/mL (Tabela 1). A população bacteriana foi reduzida a níveis indetectáveis em concentrações superiores a 0,2%. O gerânio-rosado exibiu uma inibição semelhante em concentrações ligeiramente mais altas em comparação ao óleo essencial de losna-branca, enquanto 0,25% de óleo essencial de louro apresentou uma redução de 54% em E. coli O157:H7, apoiada por 4,17 ± 0,31 log UFC/mL. A losna-branca a 0,25% e o louro a 0,5% reduziram a população de E. coli O157:H7 a níveis indetectáveis.
Para determinar a menor concentração que inibiu completamente o crescimento de S. typhimurium e E. coli O157:H7, óleos essenciais foram aplicados diretamente em placas de ágar inoculadas com S. typhimurium e E. coli O157:H7. Após 8 h de incubação, algumas colônias de S. typhimurium e E. coli O157:H7 foram observadas em uma área manchada com 0,8%, 0,3% e 1% e 0,4%, 0,3% e 0,6% de óleos essenciais de artemísia branca, gerânio-rosa e louro, respectivamente (Tabela 2 e Figura 2). Em contraste, 0,9%, 0,4% e 3% e 0,5%, 0,4% e 0,8% de óleos essenciais de artemísia branca, gerânio-rosa e louro inibiram completamente o crescimento visual de S. typhimurium e E. coli O157:H7, indicado como CIM, no qual nenhuma colônia foi detectada na área manchada. A concentração na qual as bactérias cresceram após 48 h de incubação foi determinada como CIM (Tabela 2 e Figura 2). S. typhimurium voltou a crescer nas áreas tratadas com menos de 1% de artemísia branca após 48 h. Isso indicou que a CBM do seu óleo essencial foi determinada como 3%. Os óleos essenciais de gerânio-rosa e louro apresentaram as mesmas concentrações para CBM que suas CIMs contra S. typhimurium. Após 48 h, E. coli O157:H7 também voltou a crescer na CIM dos três óleos essenciais. Nenhuma colônia foi observada nas áreas tratadas com 0,6% e 0,5% de artemísia branca e gerânio-rosa, respectivamente, conforme indicado pela CBM. No entanto, E. coli O157:H7 cresceu nas áreas tratadas com óleo essencial de louro até 0,9%. Isso indicou que a CBM do louro era 1%, sem colônia na área.
Todos os óleos essenciais utilizados neste estudo apresentaram atividade antibacteriana significativa, com variação dependendo tanto do tipo quanto da concentração do óleo essencial. Embora o óleo essencial de losna tenha inibido o crescimento de E. coli O157:H7 em uma concentração ligeiramente menor que o óleo essencial de gerânio-rosa, o óleo essencial de losna e de gerânio-rosa exibiram inibição semelhante do crescimento de S. typhimurium no ensaio de crescimento ao longo do tempo. Todos os óleos essenciais testados com este método apresentaram maior sensibilidade a S. typhimurium do que a E. coli O157:H7. Em contraste, os óleos essenciais de losna e de louro mostraram menor sensibilidade a S. typhimurium do que a E. coli O157:H7 no método de difusão em ágar por disco. Comparados aos óleos essenciais de losna e de louro, o gerânio-rosa apresentou a maior atividade antimicrobiana entre os três óleos essenciais, confirmada pela CIM e CBM contra S. typhimurium e E. coli O157:H7 a 0,4% e 0,4% e 0,4% e 0,5%, respectivamente. É notável que os valores semelhantes de CIM e CBM do gerânio-rosa indicaram a eficácia do óleo essencial de gerânio-rosa em inibir ambos os patógenos comuns nos mesmos níveis de concentração. Boukhatem et al. relataram que o óleo essencial de gerânio-rosa apresentou atividade antimicrobiana contra E. coli, mas nenhum efeito inibitório contra S. typhimurium quando testado pelo método de difusão em disco. Em um estudo de Sbayou et al., a CIM e a CBM do óleo essencial de losna contra E. coli O157:H7 foi de aproximadamente 0,125%, valor inferior ao dos nossos dados atuais. Embora o óleo essencial de louro tenha apresentado a menor atividade antimicrobiana entre os três óleos essenciais no presente estudo, outros estudos mostraram valores mais altos de CIM e CBM do óleo essencial de louro contra os mesmos patógenos. Essa diferença pode ser devida a diversos fatores, como variação na porcentagem dos componentes principais, diferentes métodos de extração ou diferentes métodos para avaliar as atividades antibacterianas.
3.2. Efeito Antioxidante dos Óleos Essenciais
Em seguida, foram examinados os efeitos antioxidantes dos óleos essenciais de losna-branca, gerânio-rosado e louro. A Figura 3A mostra as atividades de captura de radicais dos óleos essenciais utilizando DPPH, um radical livre estável. Embora os óleos essenciais de losna-branca e gerânio-rosado tenham exibido atividade de captura de radicais semelhante, o gerânio-rosado apresentou atividade superior à da losna-branca em concentrações acima de 3% (Figura 3A). Devido à forte atividade de captura do óleo essencial de louro, a medição foi realizada em concentrações mais baixas. Em comparação com os outros óleos, 1% de óleo essencial de louro apresentou 96% de atividade de captura de radicais DPPH. Isso foi confirmado pelos valores de EC50, 2,33 ± 0,47, 1,85 ± 0,20 e 0,04 ± 0,005 dos óleos essenciais de losna-branca, gerânio-rosado e louro, respectivamente. A capacidade de doação de elétrons dos óleos essenciais foi acessada utilizando um ensaio de poder redutor (Figura 3B). O óleo essencial de louro exibiu um poder redutor maior do que a losna-branca e o gerânio-rosado. Consistente com isso, o óleo essencial de louro também exibiu uma maior atividade antioxidante total do que os outros. O óleo essencial de gerânio-rosado mostrou uma atividade antioxidante total maior do que a losna-branca, mas essa diferença não foi estatisticamente significativa.
Os óleos essenciais demonstraram propriedades antioxidantes que melhoram a saúde e a qualidade dos alimentos. Em concordância com nossos dados atuais, o óleo essencial de louro apresentou forte atividade de eliminação de radicais, capacidade doadora de elétrons e atividade antioxidante total. O óleo essencial de louro utilizado no presente estudo continha 1,8-cineol, linalol, metil-eugenol e eugenol. Os principais componentes do óleo essencial de louro do Marrocos, extraído pelo método de destilação a vapor, foram 1,8-cineol, 2-careno, trans-ocimeno e sabineno. No estudo de Saab et al., 1,8-cineol, 1-p-menten-8-acetato de etila, linalol e sabineno foram apontados como componentes principais do óleo essencial obtido de folhas de louro. A forte propriedade antioxidante do óleo essencial de louro pode ser devida à presença de seus componentes principais, 1,8-cineol e linalol. No entanto, os componentes individuais não apresentaram forte atividade antioxidante. Isso sugere que a forte atividade do óleo essencial de louro pode ser devida à presença de outros componentes minoritários, ou aos efeitos sinérgicos entre os componentes majoritários e minoritários, ou a compostos fenólicos que são possivelmente extraídos simultaneamente durante o processo de extração dos óleos essenciais. O óleo essencial obtido de artemísia branca cultivada na Tunísia, utilizando um método de hipodestilação, apresentou atividade antioxidante. Uma das cinco classes químicas identificadas no óleo essencial foi a dos monoterpenos, que inclui tujona (aproximadamente 10%). O óleo essencial de artemísia branca testado no presente estudo inclui 70% de tujona. Guerrini et al. relataram que o óleo essencial de gerânio-rosado apresentou menor atividade antioxidante do que o óleo essencial de tomilho. Este apresentou composição química principal semelhante, mas concentrações mais altas de citronelol (32,71%) e geraniol (19,58%) em comparação com o óleo essencial utilizado no presente estudo. No entanto, o extrato metanólico obtido de artemísia branca exibiu atividades de eliminação e poder redutor mais fortes devido às composições fenólicas. Podem ocorrer variações na composição química dos óleos essenciais devido a diferenças na origem geográfica da planta, na temperatura e na duração das estações de crescimento. Essas variações podem influenciar as atividades antioxidante e antimicrobiana dos óleos essenciais.
3.3. Avaliação Sensorial
Com base nos efeitos antimicrobianos e antioxidantes dos óleos essenciais nas Figuras 1, 2 e 3 e na Tabela 1, o gerânio de aroma de rosa apresentou os maiores efeitos antimicrobiano e antioxidante e, portanto, foi selecionado para avaliação sensorial em frutas e vegetais. A Tabela 3 mostra os resultados da avaliação sensorial de tomates inteiros, melão cantalupo e espinafre pulverizados com e sem óleos essenciais de gerânio de aroma de rosa. A análise estatística indicou que não houve diferença significativa (p > 0,05) entre os grupos tratados com óleo essencial e pulverizados com água em relação a aroma, cor, textura, escurecimento, odor desagradável e aceitabilidade geral. Esse resultado sugere que o gerânio de aroma de rosa (0,4%, v/v) poderia ser um antimicrobiano atraente para prevenir a contaminação tanto por S. typhimurium quanto por E. coli O157:H7 em produtos frescos. Além disso, as propriedades antioxidantes do resíduo do gerânio de aroma de rosa podem proporcionar um efeito positivo à saúde.
4. Conclusões
O óleo essencial de gerânio de aroma de rosa apresentou a maior atividade antimicrobiana contra S. typhimurium e E. coli O157:H7 em concentrações iguais. As propriedades antioxidantes deste óleo essencial também poderiam proporcionar um benefício à saúde dos consumidores, em contraste com os problemas de saúde negativos associados ao consumo de antimicrobianos sintéticos. Assim, o óleo essencial de gerânio de aroma de rosa pode ser um candidato promissor para o desenvolvimento como um antimicrobiano natural alternativo para prevenir a contaminação por S. typhimurium e E. coli O157:H7 em produtos alimentícios. Os resultados deste estudo demonstraram a atividade antimicrobiana de três óleos essenciais contra patógenos transmitidos por alimentos cultivados em meios de laboratório. No entanto, são necessários estudos adicionais para explorar a eficácia desses óleos essenciais, isoladamente ou em combinação com vários tipos de tratamentos físicos, sobre patógenos transmitidos por alimentos, a fim de comparar a eficácia desses óleos na inibição de patógenos alimentares.
Contribuições dos Autores
Ragina Rafiq, Saeed A. Hayek e Ugochukwu Anyanwu realizaram experimentos. Hye Won Kang, Reza Tahergorabi, Salam A. Ibrahim, Valerie L. Giddings e Bonita I. Hardy projetaram os experimentos. Ragina Rafiq, Saeed A. Hayek e Ugochukwu Anyanwu, Hye Won Kang, Reza Tahergorabi e Salam A. Ibrahim analisaram e interpretaram resultados. Ragina Rafiq e Hye Won Kang escreveram o manuscrito. Todos os autores aprovaram a versão final do manuscrito.
Conflitos de Interesse
Os autores declaram não haver conflitos de interesse.
Referências
Doenças transmitidas por alimentos adquiridas nos Estados Unidos - Principais patógenos
Escherichia coli O157:H7 - Aspectos clínicos e novas abordagens de tratamento
A internalização de Salmonella typhimurium é variável em vegetais folhosos e ervas frescas
Conservantes artificiais e seus efeitos nocivos: Em busca de alternativas mais seguras na natureza
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Combate à resistência antimicrobiana em microrganismos transmitidos por alimentos
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Atividade antioxidante de extrato assistido por micro-ondas de casca de longan (Dimocarpus longan Lour.)
Uma amostra de aquecimento melhora a confiabilidade das respostas na análise descritiva
Óleo essencial de gerânio-rosa argelino (Pelargonium graveolens): Composição química e atividade antimicrobiana contra patógenos de deterioração alimentar
Composição química e atividade antibacteriana de óleos essenciais de Artemisia herba-alba e Mentha pulegium
Composição química e atividade antimicrobiana de óleos essenciais de ervas selecionadas cultivadas no sul do Brasil contra patógenos de deterioração alimentar e patógenos alimentares
Química, farmacologia e propriedade medicinal da sálvia (Salvia) para prevenir e curar doenças como obesidade, diabetes, depressão, demência, lúpus, autismo, doenças cardíacas e câncer
Identificação de componentes voláteis em folhas de manjericão (Ocimum basilicum L.) e tomilho (Thymus vulgaris L.) e suas propriedades antioxidantes
Composição química e atividade antioxidante de agliconas voláteis livres do louro (Laurus nobilis L.) em comparação com seu óleo essencial
Composição química e propriedades antioxidantes dos óleos essenciais de Laurus nobilis L. e Myrtus communis L. de Marrocos e avaliação de sua atividade antimicrobiana atuando isoladamente ou em processos combinados para conservação de alimentos
Composição química, atividade antimicrobiana e capacidade antioxidante de alguns extratos de plantas medicinais e aromáticas
Atividade antioxidante e antiproliferativa dos óleos essenciais de folhas e sementes de Laurus nobilis L. (lauraceae) contra células K562 de leucemia mieloide crônica humana
Composição química e atividades biológicas de um novo quimiotipo de óleo essencial de Artemisia herba alba asso tunisiana
Caracterização química (GC/MS e impressão digital por RMN) e bioatividades de Pelargonium capitarum (L.) L’HER sul-africano
Composição e atividades antioxidante, anticancerígena e anti-inflamatória de Artemisia herba-alba, Ruta chalpensis L. e Peganum harmala L.
Efeito inibitório dos óleos essenciais de absinto-branco, gerânio-rosado e louro sobre o crescimento de S. typhimurium e E. coli O157:H7. (A–C) representa o crescimento de S. typhimurium e (D–F) representa o crescimento de E. coli O157:H7 na presença de diferentes concentrações de óleos essenciais de absinto-branco (A e D), gerânio-rosado (B e E) e louro (C e F) em caldo LB durante 8 h de incubação (37 °C) medindo a D.O. (610 nm). O experimento foi realizado em triplicata. Os dados foram apresentados como média ± DP.
Uma imagem representativa obtida pelos resultados do ensaio de difusão em ágar por ponto. (A–C) S. typhimurium e (D–F) E. coli O157:H7 foram estriados em cada placa e, em seguida, diferentes concentrações de óleos essenciais de absinto-branco (A e D), gerânio-rosado (B e E) e louro (C e F) foram depositadas em ponto na placa. Após 48 h de incubação, observou-se uma zona de inibição.
Atividade antioxidante dos óleos essenciais de absinto-branco, gerânio-rosado e louro. (A) Atividade sequestradora do radical DPPH; (B) atividade de poder redutor; (C) atividade antioxidante total. Cada experimento foi realizado em quadruplicata. Os dados foram apresentados como média ± DP.
População final de S. typhimurium e E. coli O157:H7 em caldo LB na presença de óleos essenciais em diferentes concentrações (%, v/v) após 8 h de incubação (37 °C).
S. typhimurium E. coli O157:H7 Concentrações (%, v/v) Absinto-branco Gerânio-rosado Louro Absinto-branco Gerânio-rosado Louro Controle 9,68Aa ± 0,14 9,15Ab ± 0,12 9,34Ac ± 0,18 8,89Aa ± 0,28 9,08Aa ± 0,27 8,99Aa ± 0,20 0,1 2,87Ba ± 0,43 1,72Ba ± 0,22 7,01Bb ± 0,42 7,02Ba ± 0,23 7,81Bab ± 0,42 8,06Bb ± 0,28 0,15 LDD LDD 3,38C ± 0,33 3,04Ca ± 0,14 5,05Cb ± 0,30 6,30Cc ± 0,21 0,2 LDD LDD LDD LDD 3,38Da ± 0,25 5,17Db ± 0,19 0,25 LDD LDD LDD LDD LDD 4,17E ± 0,31 0,5 LDD LDD LDD LDD LDD LDD 1 LDD LDD LDD LDD LDD LDD
Médias com letras maiúsculas diferentes (A, B, C, D e E) na mesma coluna são significativamente diferentes (p < 0,05); Médias com letras minúsculas diferentes (a, b, c e d) na mesma linha e para cada cepa são significativamente diferentes (p < 0,05); BDL: Abaixo do nível detectável.
Efeito inibitório de óleos essenciais contra S. typhimurium e E. coli O157:H7 após 8 e 48 h de incubação em placa de ágar LB.
Hora Concentração (%, v/v) 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,8 0,9 1 3 6 8 S. typhimurium 8 Artemísia branca + + + + + + +/− − − − − − Gerânio rosa + + +/− − − − − − − − − − Louro + + + + + + + +/− +/− − − − 48 Artemísia branca + + + + + + +/− +/− +/− − − − Gerânio rosa + + +/− − − − − − − − − − Louro + + + + + + + + +/− − − − E. coli O157:H7 8 Artemísia branca + + + +/− − − − − − − − − Gerânio rosa + + +/− − − − − − − − − − Louro + + + + + +/− − − − − − − 48 Artemísia branca + + + + +/− − − − − − − − Gerânio rosa + + +/− +/− − − − − − − − − Louro + + + + + + +/− +/− − − − −
(−) sem crescimento; (±) crescimento parcial; (+) crescimento.
Efeito do óleo essencial de gerânio rosa nas características sensoriais de produtos frescos.
Tomates Inteiros Aroma Odor desagradável Cor Escurecimento Textura Aceitação geral Controle 7,14 ± 2,46a 5,18 ± 1,9a 7,14 ± 1,15a 5,36 ± 0,95a 6,79 ± 1,68a 6,68 ± 2,23a RG* 5,75 ± 2,23a 4,82 ± 1,76a 6,79 ± 1,40a 5,14 ± 1,04a 6,57 ± 1,54a 5,68 ± 2,08a valor-t 1,57 0,51 0,74 0,57 0,35 1,23 valor-f 0,128 0,615 0,467 0,575 0,728 0,231 Melões Cantonês Aroma Odor desagradável Cor Escurecimento Textura Aceitação geral Controle 7,29 ± 1,03a 5,96 ± 1,29a 6,39 ± 1,86a 5,75 ± 1,64a 6,07 ± 1,96a 6,50 ± 1,73a RG* 6,32 ± 1,79a 5,50 ± 1,77a 6,79 ± 1,63a 5,68 ± 1,19a 6,61 ± 1,59a 6,21 ± 1,67a valor-t 1,74 0,79 0,59 0,13 0,79 0,44 valor-f 0,093 0,434 0,55 0,896 0,435 0,661 Folhas de Espinafre Aroma Odor desagradável Cor Escurecimento Textura Aceitação geral Controle 6,43 ± 2,04a 5,86 ± 1,54a 7,46 ± 1,15a 5,36 ± 1,79a 6,86 ± 1,59a 7,36 ± 1,17a RG* 6,04 ± 1,93a 5,43 ± 1,05 a 7,54 ± 1,28a 5,29 ± 1,61a 6,93 ± 1,20a 6,86 ± 1,63a valor-t 0,52 0,86 0,16 0,11 0,13 0,93 valor-f 0,605 0,397 0,878 0,913 0,896 0,360
Valores médios com as mesmas letras não são significativamente diferentes entre si; uma amostra com pontuação inferior a 5 em qualquer um dos atributos sensoriais foi considerada inaceitável; * RG é o óleo essencial de gerânio rosa.