Atividade antibacteriana e antioxidante de extrato de araçá (Psidium cattleianum Sabine): influência da temperatura, do genótipo e estudo do mecanismo antiestafilocócico
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Data de Publicação: | 2021 |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPel - Guaiaca |
Texto Completo: | http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/8045 |
Resumo: | O araçá é uma fruta rica em compostos bioativos que tem seu potencial antimicrobiano ainda pouco explorado. O objetivo deste estudo foi avaliar o potencial antibacteriano e antioxidante de extratos de araçá (EA), verificar a influência do genótipo e da temperatura e elucidar o mecanismo de ação dos EA contra Staphylococcus aureus. Os EA foram preparados com genótipos de araçá amarelos e vermelhos. A atividade antibacteriana dos EA foi avaliada por testes de disco difusão em ágar, concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida mínima (CBM), utilizando cepas ATCC de S. aureus, Listeria monocytogenes, Escherichia coli, Salmonella Typhimurium e Campylobacter jejuni. A atividade antioxidante foi determinada pelo sequestro do radical DPPH. O teor de fenóis totais foi determinado por espectrofotometria e os compostos fenólicos individuais foram quantificados por HPLC-MS, com todos os ensaios realizados antes e após os tratamentos térmicos. A termoestabilidade dos EA foi avaliada pela exposição dos extratos a temperaturas de até 100 ºC (40, 60, 80 e 100), por 1 h em cada temperatura. O mecanismo de ação antiestafilocócio foi determinado pela cinética de ação antibacteriana, integridade da membrana celular bacteriana (extravasamento de macromoléculas e ácidos nucleicos, microscopia eletrônica de varredura e microscopia confocal a laser), bem como por testes de interação dos EA com o DNA bacteriano (espectrofotometria de fluorescência). Os EA apresentaram atividade contra todos os micro-organismos avaliados, com halos de inibição variando entre 11 e 17 mm de diâmetro e valores de CIM de 9 a 147 mg.mL-1 e de CBM de 18 a 294 mg.mL-1 . Os menores valores de CIM e CBM foram observados para S. aureus. Não houve diferença na atividade antibacteriana entre os genótipos estudados e, em todos os EA, os valores de atividade antioxidante foram superiores a 90%, antes e após o tratamento térmico. O teor de fenóis totais oscilou entre 414 e 465 mg.100 g -1 e os principais compostos fenólicos identificados foram os ácidos gálico, ferúlico e cumárico. O tratamento térmico dos EA aumentou de 2 a 4 vezes os valores de CIM e CBM e ocorreu redução na concentração dos compostos fenólicos, com exceção dos ácidos ferúlico e cumárico nos EA vermelhos, onde não houve perdas significativas. Quanto ao mecanismo de ação antiestafilocócico, verificou-se que o micro-organismo foi eliminado em 24 h de contato quando se utilizou a CBM, havendo perda da integridade da membrana celular, provocando a liberação de importantes constituintes celulares. Os EA também apresentaram capacidade de se intercalar ao DNA bacteriano, demostrando que a atividade antiestafilocócica ocorre por alteração na integridade da membrana celular e danos ao DNA de S. aureus. Os resultados obtidos neste estudo são inéditos e demonstram que os EA possuem potencial antibacteriano e antioxidante, independente do genótipo, podendo ser uma alternativa para auxiliar na conservação de alimentos, incluindo alimentos processados termicamente |
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2021-10-28T10:37:28Z2021-102021-10-28T10:37:28Z2021-07-20Atividade antibacteriana e antioxidante de extrato de araçá (Psidium cattleianum Sabine): influência da temperatura, do genótipo e estudo do mecanismo antiestafilocócico. 2021. 85f. Tese (Doutorado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) – Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas, 2021.http://guaiaca.ufpel.edu.br/handle/prefix/8045O araçá é uma fruta rica em compostos bioativos que tem seu potencial antimicrobiano ainda pouco explorado. O objetivo deste estudo foi avaliar o potencial antibacteriano e antioxidante de extratos de araçá (EA), verificar a influência do genótipo e da temperatura e elucidar o mecanismo de ação dos EA contra Staphylococcus aureus. Os EA foram preparados com genótipos de araçá amarelos e vermelhos. A atividade antibacteriana dos EA foi avaliada por testes de disco difusão em ágar, concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida mínima (CBM), utilizando cepas ATCC de S. aureus, Listeria monocytogenes, Escherichia coli, Salmonella Typhimurium e Campylobacter jejuni. A atividade antioxidante foi determinada pelo sequestro do radical DPPH. O teor de fenóis totais foi determinado por espectrofotometria e os compostos fenólicos individuais foram quantificados por HPLC-MS, com todos os ensaios realizados antes e após os tratamentos térmicos. A termoestabilidade dos EA foi avaliada pela exposição dos extratos a temperaturas de até 100 ºC (40, 60, 80 e 100), por 1 h em cada temperatura. 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O tratamento térmico dos EA aumentou de 2 a 4 vezes os valores de CIM e CBM e ocorreu redução na concentração dos compostos fenólicos, com exceção dos ácidos ferúlico e cumárico nos EA vermelhos, onde não houve perdas significativas. Quanto ao mecanismo de ação antiestafilocócico, verificou-se que o micro-organismo foi eliminado em 24 h de contato quando se utilizou a CBM, havendo perda da integridade da membrana celular, provocando a liberação de importantes constituintes celulares. Os EA também apresentaram capacidade de se intercalar ao DNA bacteriano, demostrando que a atividade antiestafilocócica ocorre por alteração na integridade da membrana celular e danos ao DNA de S. aureus. Os resultados obtidos neste estudo são inéditos e demonstram que os EA possuem potencial antibacteriano e antioxidante, independente do genótipo, podendo ser uma alternativa para auxiliar na conservação de alimentos, incluindo alimentos processados termicamenteAraçá is a fruit with high levels of bioactive compounds whose antimicrobial potential is still little explored. The aim of this study was to evaluate the antibacterial and antioxidant activities of araçá fruit extracts (AEs), verify the influence of genotype and temperature on their bioactivity and elucidate the mechanism of action of AEs against Staphylococcus aureus. The AEs were prepared with yellow and red araçá genotypes. The antibacterial activity of the AEs was evaluated by disk diffusion, minimal inhibitory concentration (MIC) and minimal bactericidal concentration (MBC) tests using ATCC strains of S. aureus, Listeria monocytogenes, Escherichia coli, Salmonella Typhimurium and Campylobacter jejuni. Antioxidant activity was determined using the DPPH radical scavenging method. Total phenolic content was determined by spectrophotometry and the quantification of individual phenolic compounds was performed by HPLC-MS, with all determinations carried out before and after heat treatments. The thermostability was evaluated by exposing the AEs to temperatures between and 100 ºC, for 1 h at each temperature. The antistaphylococcal mechanism of action was determined by kinetics of antibacterial action, cell membrane integrity bacterial (releasing of macromolecules and nucleic acids, scanning electron microscopy and confocal laser scanning microscopy), as well as by testing the interaction of AEs with bacterial DNA (fluorescence spectrophotometry). The AEs showed antibacterial activity against all microorganisms, with inhibition halos diameter ranging from 11 to 17 mm. The minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) values ranged between 9 and 147 mg mL-1 and 18 and 294 mg mL-1 , respectively. The lowest MIC and MBC values were found against S. aureus. There was no difference in antibacterial activity between yellow and red genotypes and the antioxidant activity was higher than 90%, before and after the heat treatment in all AEs evaluated. The total phenol content ranged from 414 to 465 mg 100 g-1 , with higher values in red AEs than in yellow AEs. Gallic, ferulic, and cumharic acids were idenfied in all AEs. The heat treatment of the AEs increased 2 to 4 times the MIC and MBC values and there was a reduction in the concentration of phenolic compounds. In addition, the heat treatment caused partial losses in phenolic compounds, with exception of ferulic and cumharic acids in red AEs, in which did not have significant losses. In the study of the mechanism of antistaphylococcal action of AEs the bacterial multiplication was inhibited by AEs within 24 h of contact when the MBC was used. The bacterial cell membrane was compromised, losing its integrity, and releasing important cellular constituents. AEs also showed the ability to intercalate with bacterial DNA, indicating that its antistaphylococcal activity of AEs occurs by modification in cell membrane integrity and by causing damage to the DNA of S. aureus. This study shows promising and unpublished results and demonstrates that AEs have antibacterial and antioxidant potential, regardless of genotype to be used as a natural adjuvant in food preservation, including thermally processed foods.Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqporUniversidade Federal de PelotasPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de AlimentosUFPelBrasilFaculdade de Agronomia Eliseu MacielCNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIAAntistaphylococcal activityNative fruitsNatural aditivesPathogenic bacteria in foodsPhenolic compoundsAditivos naturaisAtividade antiestafilocócicaBactérias patogênicas em alimentosCompostos fenólicosFrutas nativasAtividade antibacteriana e antioxidante de extrato de araçá (Psidium cattleianum Sabine): influência da temperatura, do genótipo e estudo do mecanismo antiestafilocócicoAntibacterial and antioxidant activity of araçá extract (Psidium cattleianum Sabine): influence of temperature, genotype and study of the antistaphylococcal mechanisminfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesishttp://lattes.cnpq.br/3464225731838721http://lattes.cnpq.br/5231261744494804Rombaldi, Cesar Valmorhttp://lattes.cnpq.br/0102364512482073Silva, Wladimir Padilha daLima, Andréia Saldanha deinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPel - Guaiacainstname:Universidade Federal de Pelotas (UFPEL)instacron:UFPELTEXTTese_Andreia_Saldanha.pdf.txtTese_Andreia_Saldanha.pdf.txtExtracted texttext/plain141137http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/8045/6/Tese_Andreia_Saldanha.pdf.txtf6a9ec28bd3a6937772929cba1d08e33MD56open accessTHUMBNAILTese_Andreia_Saldanha.pdf.jpgTese_Andreia_Saldanha.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1244http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/8045/7/Tese_Andreia_Saldanha.pdf.jpgb129a90f4fe5484c87ec8b55c8e80d23MD57open accessORIGINALTese_Andreia_Saldanha.pdfTese_Andreia_Saldanha.pdfapplication/pdf782723http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/bitstream/prefix/8045/1/Tese_Andreia_Saldanha.pdf18c1f77eeec97160a59601efddf88940MD51open accessCC-LICENSElicense_urllicense_urltext/plain; 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Atividade antibacteriana e antioxidante de extrato de araçá (Psidium cattleianum Sabine): influência da temperatura, do genótipo e estudo do mecanismo antiestafilocócico Lima, Andréia Saldanha de CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA Antistaphylococcal activity Native fruits Natural aditives Pathogenic bacteria in foods Phenolic compounds Aditivos naturais Atividade antiestafilocócica Bactérias patogênicas em alimentos Compostos fenólicos Frutas nativas |
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