Ação de conservadores, edulcorantes, óleos essenciais e extratos de cascas de frutas sobre bactérias probióticas : Action of preservatives, sweeteners, essential oils, and fruit peels extracts on probiotic bacteria

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Lopes, Aline de Souza, 1979-
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1641917
Resumo: Orientador: Marta Cristina Teixeira Duarte
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spelling Ação de conservadores, edulcorantes, óleos essenciais e extratos de cascas de frutas sobre bactérias probióticas : Action of preservatives, sweeteners, essential oils, and fruit peels extracts on probiotic bacteriaAction of preservatives, sweeteners, essential oils, and fruit peels extracts on probiotic bacteriaProbióticosÁcidos graxos de cadeia curtaCrescimento bacterianoProbioticsShort-chain fatty acidsBacterial growthOrientador: Marta Cristina Teixeira DuarteTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de AlimentosResumo: As disfunções metabólicas causadas pelo desequilíbrio da microbiota intestinal estão sendo associadas ao consumo de alimentos industrializados. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi avaliar espécies de bactérias probióticas e a ação "in vitro" de aditivos alimentares usados como conservadores e edulcorantes, bem como possíveis substitutos destes aditivos, como cascas de frutas e óleos essenciais. A ação sobre o crescimento das bactérias foi investigada através de teste turbidimétrico, pela concentração inibitória mínima (MIC) e concentração bactericida mínima (MBC). Em seguida, as culturas probióticas foram expostas aos compostos com maior ação antimicrobiana e submetidas a cultivo em meio com inulina para investigação da produção de ácidos graxos de cadeia curta (acetato, propionato e butirato), que foram analisados em cromatografia líquida. Os resultados obtidos mostraram que os conservadores sorbato de potássio (25 mg/mL), benzoato de sódio (5 mg/mL), bissulfito de sódio (0,7 mg/mL) e 1,5 mg/mL dos óleos essenciais de canela (Cinnamomum zeilanicum), cravo (Eugenia caryophyllata), orégano (Origanum vulgare) e capim-limão (Cymbopogon citratus) apresentaram maior ação antimicrobiana sobre as espécies estudadas. Lacticaseibacillus rhamnosus foi avaliada quanto à atividade metabólica por citometria de fluxo, o que demonstrou que o sorbato de potássio causou injúria e morte em 35% da população e redução da produção de ácidos graxos de cadeia curta. A sacarina, um dos edulcorantes avaliados, apresentou ação antimicrobiana na concentração de 5 mg/mL, e reduziu a produção de ácidos graxos de cadeia curta pelas espécies Lactococcus lactis, Lactobacillus acidophilus e L. rhamnosus. O óleo essencial de canela apresentou o menor valor de MIC, de 0,31 mg/mL, para Bifidobacterium longum. Este óleo essencial causou injúria em 27% das células de L. rhamnosus e diminuição da produção de ácidos graxos de cadeia curta em L. rhamnosus, Lactobacillus acidophilus e Lactococcus lactis. Em relação aos extratos, a casca de melancia (Citrullus lanatus) agiu sobre L. acidophilus, L. rhamnosus e B. longum com inibições, avaliada pelo teste turbidimétrico, de 13, 10 e 24%, e na produção de ácido acético de 62, 90 e 17%, respectivamente. Assim, este extrato foi selecionado para identificação de sua composição química. Por fim, o óleo essencial de cravo apresentou maior concentração de compostos fenólicos, com 902,6 mg Equivalente Ácido Gálico (EAG)/ g amostra. A análise química do extrato etanólico da casca de melancia mostrou a presença de 19 compostos fenólicos dentre 49 moléculas principais encontradas, sendo a concentração deste componente de 11,7 mg EAG/g de amostraAbstract: Metabolic dysfunctions caused by the imbalance of the gut microbiota have been associated with the consumption of processed foods. Thus, this study aimed to evaluate probiotic bacteria species and the "in vitro" effects of food additives used as preservatives and sweeteners, as well as their substitutes, such as fruit peels and essential oils. The inhibition of bacterial growth was evaluated by turbidimetric detection, minimal inhibitory concentration (MIC), and minimum bactericidal concentration (MBC). Then, the probiotic cultures were exposed to the compounds with greater antimicrobial properties and subjected to cultivation in an inulin-based medium for the production of short-chain fatty acids (acetate, propionate, and butyrate), which went analyzed by liquid chromatography. The results showed that potassium sorbate (25 mg / mL), sodium benzoate (5 mg / mL), sodium bisulfite (0,7 mg / mL), and 1,5 mg/mL of cinnamon (Cinnamomum zeilanicum), cloves (Eugenia caryophyllata), oregano (Origanum vulgare), and lemongrass (Cymbopogon citratus) essential oils exhibited greater antimicrobial power on the species studied. The metabolic activity determined by flow cytometry with Lacticaseibacillus rhamnosus demonstrated that potassium sorbate led to 35% of cell damage, and death, and lower production of short-chain fatty acids. An antimicrobial effect was observed for saccharin at 5 mg/mL, and lower production of short-chain fatty acids for the Lactococcus lactis, Lactobacillus acidophilus, and L. rhamnosus species. Cinnamon essential oil had the lowest MIC (0,31 mg / mL) for Bifidobacterium longum, and caused damage in 27% of the L. rhamnosus cells, with lower production of short-chain fatty acids for the L. rhamnosus, Lactobacillus acidophilus, and Lactococcus lactis species. Concerning the extracts studied, the watermelon peel (Citrullus lanatus) ethanolic extract presented a higher inhibitory effect on L. acidophilus, L. rhamnosus, and B. longum, with 13, 10, and 24% inhibition, and 62, 90, and 17% reduction of acetic acid production, respectively. The clove essential oil showed a higher amount of phenolic compounds, with a 902,6 mg GAE/g sample. Finally, 49 compounds were identified in the chemical characterization of the watermelon peel ethanolic extract, of which 19 were phenolic compounds, with a value of 11,7 mg GAE/g of sampleDoutoradoCiência de AlimentosDoutora em Ciência de Alimentos[s.n.]Duarte, Marta Cristina Teixeira, 1960-Moraes, Adriane Elisabete Antunes deSartoratto, AdilsonMoraes, Rodrigo de OliveiraSá, Patrícia Blumer Zacarchenco Rodrigues deUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia de AlimentosPrograma de Pós-Graduação em Ciência de AlimentosUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASLopes, Aline de Souza, 1979-20212021-06-29T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online (150 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1641917LOPES, Aline de Souza. Ação de conservadores, edulcorantes, óleos essenciais e extratos de cascas de frutas sobre bactérias probióticas: Action of preservatives, sweeteners, essential oils, and fruit peels extracts on probiotic bacteria. 2021. 1 recurso online (150 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1641917. 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