Aspectos da ação inibidora de própolis, peptídeos antimicrobianos e compostos majoritários de óleos essenciais sobre bactérias esporuladas.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Sani, Alessandra Aguirra
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/214961
Resumo: A própolis desde muito tempo é estudada visando elucidar suas inúmeras propriedades biológicas. Os preparados à base de própolis, especialmente de Apis mellifera, são utilizados na elaboração de fitoterápicos além de matéria prima em alguns setores da indústria de alimentos e cosméticos. Nesse estudo buscou-se testar ações antimicrobianas dos extratos etanólicos de própolis (EEP) considerando três formas de preparo, Dupla Ultrasonicação em banho ultrassônico (U+U), Dupla Maceração (M+M) e Maceração associada a Ultrasonicação (M+U), além dos peptídeos antimicrobianos melitina e nisina, dos compostos majoritários presentes nos óleos essenciais da canela (cinamaldeído - Cinnamomum zeylanicum) e do cravo da Índia (eugenol - Syzygium aromaticum) bem como do antibiótico tetraciclina, sobre isolado de Bacillus subtilis (isolado de solo) e Paenibacillus alvei (ATCC 6344), este ultimo, importante patógeno para larvas de abelhas contribuindo para ocorrência da doença conhecida como Cria Pútrida Europeia (CPE). Foram testadas ação anti-esporo, atividade inibidora pela determinação da concentração inibitória mínima (CIM) e bactericida mínima (CBM) utilizando a metodologia da microdiluição (Resazurin Microtiter Assay – REMA). Verificou-se também a ação dos EEP’s, peptídeos antimicrobianos e compostos majoritários sobre membrana plasmática bacteriana, integridade bem como permeabilidade, através dos ensaios de liberação de proteínas por meio da metodologia de Bradford, liberação de ácidos nucleicos, e ensaios de efluxo de íons potássio e fosfato. Também foi avaliado o efeito sinérgico dos antimicrobianos naturais com a tetraciclina, determinados pela metodologia time kill curve visando a potencialização da eficácia destes produtos. Os três modos de preparo dos EEP’s apresentaram semelhante atividade antimicrobiana, com valores análogos de CIM e CBM, 156,25 µg/mL para B. subtilis, e 78,12 µg/mL para P. alvei, exceto para o extrato etanólico M+U que apresentou valor de 156,25 µg/mL para CBM. Observou-se que os peptídeos melitina e nisina apresentaram melhor atividade frente a B. subtilis com valores de CIM de 12,00 µg/mL e 37,50 µg/mL respectivamente, bem como CBM de 28,0 µg/mL para melitina e 37,5 µg/mL para nisina. Para P. alvei todos os produtos mostraram efeitos similares de ação antimicrobiana seja de efeitos bactericida ou bacteriostático, exceto o eugenol, que mostrou menor atividade. Quanto a ação anti-esporo, nota-se que P. alvei apresentou uma maior resistência aos produtos testados quando comparados a B. subtilis. Melitina e nisina foram os produtos que mostraram maior capacidade de redução de esporos em menores concentrações, sendo que para B. subtilis obteve-se 100% redução em concentrações de 6,25µg/mL e 0,78 µg/mL respectivamente, e para P. alvei, redução foi de 93% para a melitina e 98% para nisina, em concentrações de 80 µg/mL e 15 µg/mL respectivamente. Quanto aos testes de liberação de proteínas, foi possível observar um aumento gradual das concentrações de proteínas extravasadas em função do tempo para todos os tratamentos, sendo que para B. subtilis, os EEP’s e os peptídeos antimicrobianos mostraram maior liberação de proteínas, e para P. alvei, os EEP’s foram os tratamentos que apresentaram melhor efeito na liberação proteica. Foi possível observar a liberação de ácidos nucleicos após 4 horas de tratamento com os produtos em estudo, indicando assim danos a membrana celular bacteriana. Os ensaios de efluxo de íons fosfato mostraram melhor atividade da melitina junto às bactérias em estudo, com resultados de liberação variando de 10 mg/L para 50 mg/L na concentração de 2xCIM para B. subtilis, e de 10 mg/L para 25 mg/L nas concentrações 1xCIM e 2xCIM, sobre P. alvei. Para os ensaios de efluxo de íons potássio, os três métodos de preparo dos EEP’s apresentaram resultados semelhantes, com liberação de 450 mg/L na concentração de 2xCIM após 4 horas, para B. subtilis e P. alvei. Os resultados obtidos com a metodologia da time kill curve mostraram sinergismo entre todos os antimicrobianos testados e a tetraciclina, para ambas as bactérias. Pretendeu-se esclarecer a ação dos produtos em estudo, sobre bactérias esporuladas com intuito de se obter um antibacteriano com uso potencial no manejo de apiários de abelha Apis mellifera, especialmente contra a doença da Cria Pútrida Europeia também conhecida como Loque Europeia, e sendo assim, pode-se concluir, que os EEP’s, os peptídeos antimicrobianos e os compostos majoritários utilizados no estudo, apresentam atividade antimicrobiana e ação junto a membrana celular bacteriana, e que todos os produtos testados possuem potencial como futuros agentes antimicrobianos, com destaque aos peptídeos melitina e nisina por sua atividade anti-esporo.
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Nesse estudo buscou-se testar ações antimicrobianas dos extratos etanólicos de própolis (EEP) considerando três formas de preparo, Dupla Ultrasonicação em banho ultrassônico (U+U), Dupla Maceração (M+M) e Maceração associada a Ultrasonicação (M+U), além dos peptídeos antimicrobianos melitina e nisina, dos compostos majoritários presentes nos óleos essenciais da canela (cinamaldeído - Cinnamomum zeylanicum) e do cravo da Índia (eugenol - Syzygium aromaticum) bem como do antibiótico tetraciclina, sobre isolado de Bacillus subtilis (isolado de solo) e Paenibacillus alvei (ATCC 6344), este ultimo, importante patógeno para larvas de abelhas contribuindo para ocorrência da doença conhecida como Cria Pútrida Europeia (CPE). Foram testadas ação anti-esporo, atividade inibidora pela determinação da concentração inibitória mínima (CIM) e bactericida mínima (CBM) utilizando a metodologia da microdiluição (Resazurin Microtiter Assay – REMA). Verificou-se também a ação dos EEP’s, peptídeos antimicrobianos e compostos majoritários sobre membrana plasmática bacteriana, integridade bem como permeabilidade, através dos ensaios de liberação de proteínas por meio da metodologia de Bradford, liberação de ácidos nucleicos, e ensaios de efluxo de íons potássio e fosfato. Também foi avaliado o efeito sinérgico dos antimicrobianos naturais com a tetraciclina, determinados pela metodologia time kill curve visando a potencialização da eficácia destes produtos. Os três modos de preparo dos EEP’s apresentaram semelhante atividade antimicrobiana, com valores análogos de CIM e CBM, 156,25 µg/mL para B. subtilis, e 78,12 µg/mL para P. alvei, exceto para o extrato etanólico M+U que apresentou valor de 156,25 µg/mL para CBM. Observou-se que os peptídeos melitina e nisina apresentaram melhor atividade frente a B. subtilis com valores de CIM de 12,00 µg/mL e 37,50 µg/mL respectivamente, bem como CBM de 28,0 µg/mL para melitina e 37,5 µg/mL para nisina. Para P. alvei todos os produtos mostraram efeitos similares de ação antimicrobiana seja de efeitos bactericida ou bacteriostático, exceto o eugenol, que mostrou menor atividade. Quanto a ação anti-esporo, nota-se que P. alvei apresentou uma maior resistência aos produtos testados quando comparados a B. subtilis. Melitina e nisina foram os produtos que mostraram maior capacidade de redução de esporos em menores concentrações, sendo que para B. subtilis obteve-se 100% redução em concentrações de 6,25µg/mL e 0,78 µg/mL respectivamente, e para P. alvei, redução foi de 93% para a melitina e 98% para nisina, em concentrações de 80 µg/mL e 15 µg/mL respectivamente. Quanto aos testes de liberação de proteínas, foi possível observar um aumento gradual das concentrações de proteínas extravasadas em função do tempo para todos os tratamentos, sendo que para B. subtilis, os EEP’s e os peptídeos antimicrobianos mostraram maior liberação de proteínas, e para P. alvei, os EEP’s foram os tratamentos que apresentaram melhor efeito na liberação proteica. Foi possível observar a liberação de ácidos nucleicos após 4 horas de tratamento com os produtos em estudo, indicando assim danos a membrana celular bacteriana. Os ensaios de efluxo de íons fosfato mostraram melhor atividade da melitina junto às bactérias em estudo, com resultados de liberação variando de 10 mg/L para 50 mg/L na concentração de 2xCIM para B. subtilis, e de 10 mg/L para 25 mg/L nas concentrações 1xCIM e 2xCIM, sobre P. alvei. Para os ensaios de efluxo de íons potássio, os três métodos de preparo dos EEP’s apresentaram resultados semelhantes, com liberação de 450 mg/L na concentração de 2xCIM após 4 horas, para B. subtilis e P. alvei. Os resultados obtidos com a metodologia da time kill curve mostraram sinergismo entre todos os antimicrobianos testados e a tetraciclina, para ambas as bactérias. Pretendeu-se esclarecer a ação dos produtos em estudo, sobre bactérias esporuladas com intuito de se obter um antibacteriano com uso potencial no manejo de apiários de abelha Apis mellifera, especialmente contra a doença da Cria Pútrida Europeia também conhecida como Loque Europeia, e sendo assim, pode-se concluir, que os EEP’s, os peptídeos antimicrobianos e os compostos majoritários utilizados no estudo, apresentam atividade antimicrobiana e ação junto a membrana celular bacteriana, e que todos os produtos testados possuem potencial como futuros agentes antimicrobianos, com destaque aos peptídeos melitina e nisina por sua atividade anti-esporo.Propolis has been studied for a long time in order to elucidate its many biological properties. Propolis-based preparations, especially Apis mellifera, are used in the preparation of herbal medicines as well as raw material in some sectors of the food and cosmetics industry. In this study, we aim to test the antimicrobial actions of ethanolic extracts of propolis (EEP) considering three procedures of preparation such as Double Ultrasonication in an ultrasonic bath (U+U), Double Maceration (M+M) and Maceration associated with Ultrasonication (M+U), in addition to the antimicrobial peptides mellitin and nisin, the major compounds present in the essential oils of cinnamon (cinnamaldehyde – Cinnamomum zeylanicum) and clove (eugenol – Syzygium aromaticum) as well as the antibiotic tetracycline, against Bacillus subtilis isolate (isolated from soil) and Paenibacillus alvei (ATCC 6344) strains, the latter, an important pathogen for bee larvae, contributing to the occurrence of the disease known as European Foulbrood (EFB). Anti-spore action and inhibitory activity were tested by determining the minimum inhibitory concentration (MIC) and minimal bactericidal (CBM) using the microdilution methodology (Resazurin Microtiter Assay – REMA). It was also verified the action of EEP’s, antimicrobial peptides and major compounds on bacterial plasmatic membrane, integrity as well as permeability, through protein release assays using the Bradford methodology, nucleic acid release and efflux assays of potassium and phosphate ions. The synergistic effect of natural antimicrobials with tetracycline was also evaluated, determined by the time kill curve methodology, aiming at enhancing the effectiveness of these products. The three modes of preparation of EEP’s showed similar antimicrobial activity, with analogous MIC and CBM values, 156.25 µg/mL for B. subtilis, and 78.12 µg/mL for P. alvei, except for the M+U ethanol extract that presented a value of 156.25 µg/ml for CBM. It was observed that the peptides mellitin and nisin showed better activity against B. subtilis with MIC values of 12.00 µg/mL and 37.50 µg/mL respectively, and CBM of 28.00 µg/mL for melittin and 37.50 µg/ml for nisin. For P. alvei, all products showed similar antimicrobial effects, whether bactericidal or bacteriostatic, except for eugenol, which showed lower activity. As for the anti-spore action, it is noted that P. alvei has a greater resistance to the products tested when compared to B. subtilis. Melittin and nisin were the products with greatest spore reduction capacity at lower concentrations, and for B. subtilis there was 100% reduction at concentrations of 6.25µg/mL and 0.78 µg/mL respectively, and for P alvei, reduction was 93% with melittin and 98% for nisin, at concentrations of 80 µg/ml and 15 µg/ml respectively. As for the protein release tests, it was possible to observe a gradual increase in extravasated protein concentrations as a function of time for all treatments, and for B. subtilis, EEP’s and antimicrobial peptides showed greater protein release, and for P. alvei, EEP’s were the treatments that showed the best effect on protein release. It was possible to observe the release of nucleic acids after 4 hours of treatment with the products under study, thus indicating damage to the bacterial cell membrane. Phosphate ion efflux showed better mellitin activity with the bacterias under study, with release results ranging from 10 mg/L to 50 mg/L at a concentration of 2xCIM for B. subtilis, and from 10 mg/L to 25 mg/L at concentrations 1xCIM and 2xCIM, for P. alvei. For the potassium ion efflux assays, the three methods of preparation of EEP’s obtained similar results, with a release of 450 mg/L at a concentration of 2xMIC after 4 hours, for B. subtilis and P. alvei. The results from the time kill curve assays showed synergism between all tested antimicrobials and tetracycline on both bacteria. It was intended to clarify the action of the products on sporulated bacteria in order to obtain an antibacterial with potential use in the management of apiaries with Apis mellifera bee, especially against the European foulbrood disease, and thus, it can be concluded that the EEP’s, the antimicrobial peptides and the major compounds used in the study, have antimicrobial activity and action on the bacterial cell membrane, and that all tested products have potential as future antimicrobial agents with emphasis on melittin peptides and nisin for its anti-spore activity.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)CAPES: 88887.482345/2020-00FAPESP: 2019/24850-0Universidade Estadual Paulista (Unesp)Fernandes Júnior, Ary [UNESP]Universidade Estadual Paulista (Unesp)Sani, Alessandra Aguirra2021-11-03T13:01:16Z2021-11-03T13:01:16Z2021-08-26info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11449/21496133004064080P3porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESP2023-10-10T06:06:57Zoai:repositorio.unesp.br:11449/214961Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestopendoar:29462023-10-10T06:06:57Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false
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description A própolis desde muito tempo é estudada visando elucidar suas inúmeras propriedades biológicas. Os preparados à base de própolis, especialmente de Apis mellifera, são utilizados na elaboração de fitoterápicos além de matéria prima em alguns setores da indústria de alimentos e cosméticos. Nesse estudo buscou-se testar ações antimicrobianas dos extratos etanólicos de própolis (EEP) considerando três formas de preparo, Dupla Ultrasonicação em banho ultrassônico (U+U), Dupla Maceração (M+M) e Maceração associada a Ultrasonicação (M+U), além dos peptídeos antimicrobianos melitina e nisina, dos compostos majoritários presentes nos óleos essenciais da canela (cinamaldeído - Cinnamomum zeylanicum) e do cravo da Índia (eugenol - Syzygium aromaticum) bem como do antibiótico tetraciclina, sobre isolado de Bacillus subtilis (isolado de solo) e Paenibacillus alvei (ATCC 6344), este ultimo, importante patógeno para larvas de abelhas contribuindo para ocorrência da doença conhecida como Cria Pútrida Europeia (CPE). Foram testadas ação anti-esporo, atividade inibidora pela determinação da concentração inibitória mínima (CIM) e bactericida mínima (CBM) utilizando a metodologia da microdiluição (Resazurin Microtiter Assay – REMA). Verificou-se também a ação dos EEP’s, peptídeos antimicrobianos e compostos majoritários sobre membrana plasmática bacteriana, integridade bem como permeabilidade, através dos ensaios de liberação de proteínas por meio da metodologia de Bradford, liberação de ácidos nucleicos, e ensaios de efluxo de íons potássio e fosfato. Também foi avaliado o efeito sinérgico dos antimicrobianos naturais com a tetraciclina, determinados pela metodologia time kill curve visando a potencialização da eficácia destes produtos. Os três modos de preparo dos EEP’s apresentaram semelhante atividade antimicrobiana, com valores análogos de CIM e CBM, 156,25 µg/mL para B. subtilis, e 78,12 µg/mL para P. alvei, exceto para o extrato etanólico M+U que apresentou valor de 156,25 µg/mL para CBM. Observou-se que os peptídeos melitina e nisina apresentaram melhor atividade frente a B. subtilis com valores de CIM de 12,00 µg/mL e 37,50 µg/mL respectivamente, bem como CBM de 28,0 µg/mL para melitina e 37,5 µg/mL para nisina. Para P. alvei todos os produtos mostraram efeitos similares de ação antimicrobiana seja de efeitos bactericida ou bacteriostático, exceto o eugenol, que mostrou menor atividade. Quanto a ação anti-esporo, nota-se que P. alvei apresentou uma maior resistência aos produtos testados quando comparados a B. subtilis. Melitina e nisina foram os produtos que mostraram maior capacidade de redução de esporos em menores concentrações, sendo que para B. subtilis obteve-se 100% redução em concentrações de 6,25µg/mL e 0,78 µg/mL respectivamente, e para P. alvei, redução foi de 93% para a melitina e 98% para nisina, em concentrações de 80 µg/mL e 15 µg/mL respectivamente. Quanto aos testes de liberação de proteínas, foi possível observar um aumento gradual das concentrações de proteínas extravasadas em função do tempo para todos os tratamentos, sendo que para B. subtilis, os EEP’s e os peptídeos antimicrobianos mostraram maior liberação de proteínas, e para P. alvei, os EEP’s foram os tratamentos que apresentaram melhor efeito na liberação proteica. Foi possível observar a liberação de ácidos nucleicos após 4 horas de tratamento com os produtos em estudo, indicando assim danos a membrana celular bacteriana. Os ensaios de efluxo de íons fosfato mostraram melhor atividade da melitina junto às bactérias em estudo, com resultados de liberação variando de 10 mg/L para 50 mg/L na concentração de 2xCIM para B. subtilis, e de 10 mg/L para 25 mg/L nas concentrações 1xCIM e 2xCIM, sobre P. alvei. Para os ensaios de efluxo de íons potássio, os três métodos de preparo dos EEP’s apresentaram resultados semelhantes, com liberação de 450 mg/L na concentração de 2xCIM após 4 horas, para B. subtilis e P. alvei. Os resultados obtidos com a metodologia da time kill curve mostraram sinergismo entre todos os antimicrobianos testados e a tetraciclina, para ambas as bactérias. Pretendeu-se esclarecer a ação dos produtos em estudo, sobre bactérias esporuladas com intuito de se obter um antibacteriano com uso potencial no manejo de apiários de abelha Apis mellifera, especialmente contra a doença da Cria Pútrida Europeia também conhecida como Loque Europeia, e sendo assim, pode-se concluir, que os EEP’s, os peptídeos antimicrobianos e os compostos majoritários utilizados no estudo, apresentam atividade antimicrobiana e ação junto a membrana celular bacteriana, e que todos os produtos testados possuem potencial como futuros agentes antimicrobianos, com destaque aos peptídeos melitina e nisina por sua atividade anti-esporo.
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