Efeito de pH e solutos na atividade antimicrobiana de ramnolipídeos frente a bactérias de importância alimentar
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2023 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
Texto Completo: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75133/tde-20062023-095827/ |
Resumo: | O número de pessoas acometidas por Doenças de Transmissão Hídrica e Alimentar (DTHA) vem crescendo anualmente, e a maioria dos casos têm sido relacionados com agentes biológicos, destacando-se as bactérias. Neste cenário, as propriedades antimicrobianas de biossurfactantes (BS) vem sendo exploradas como alternativas para o controle de contaminações em alimentos. Os ramnolipídeos (RLs) são BS, que demonstram estabilidade em uma ampla faixa de pH e concentração de eletrólitos, além de serem biodegradáveis e de baixa toxicidade, propriedades desejáveis para a aplicação em alimentos. Neste trabalho, avaliou-se o efeito da interação dos RLs com NaCl (cloreto de sódio) e sacarose, em diferentes valores de pH, investigando sua relação com a atividade antimicrobiana frente a Listeria monocytogenes (ATCC 19112) e Escherichia coli (ATCC 25922) na forma planctônica e em biofilmes. Determinou-se as concentrações inibitórias e bactericidas mínimas (CIM e CBM), dos RLs, RL-NaCl e RL-sacarose, em uma faixa de pH de 5,0 a 8,0, além de se avaliar o crescimento microbiano na presença de RLs, e sua atividade antibiofilme. Parâmetros físico-químicos como Concentração Micelar Crítica (CMC), e Espalhamento Dinâmico de Luz (DLS) dos RLs também foram determinados nas diferentes condições de trabalho. A atividade antimicrobiana dos RLs foi dependente do valor de pH, e a adição de NaCl e sacarose resultou em um aumento significativo da sua eficácia. O RL apresentou atividade antimicrobiana frente a L. monocytogenes apenas em pH 5,0, com CBM de 78,1 mg/L. Entretanto, a presença dos solutos ampliou a faixa de pH em que os RLs atuam, em especial quando combinados com NaCl, com CBM de 156,2 mg/L e 1250,0 mg/L para pH 7,0 e 8,0, respectivamente. Além disso, a associação do RL com os solutos resultou na maior remoção de biofilmes, observando-se redução na população bacteriana em torno de 5 logs na presença de 5% do sal e 3 logs com 50% de açúcar. A adição de 5% de NaCl também contribuiu para a ação inibitória dos RLs frente a E. coli, observando-se valores de CIM entre 19,5 mg/L (pH 5,0) e 156,2 mg/L (pH 8,0), revelando-se um efeito bacteriostático em células planctônicas. A presença dos solutos promoveu alterações no tamanho dos agregados micelares de RLs, principalmente em pH 7,0 e 8,0, sendo este efeito mais expressivo para a adição do sal. Adicionalmente, a redução nos valores de CMC na presença de 5% de NaCl, de 94,2 mg/L para 16,0 mg/L em pH 7,0 e de 121,4 mg/L para 15,5 mg/L em pH 8,0 sugere relação entre a agregação micelar e a atividade antimicrobiana dos RLs. Os resultados obtidos indicam que os RLs apresentam potencial promissor visando o controle de patógenos na indústria de alimentos. |
id |
USP_49a74d531d170afb5a42a4431a3f4af0 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:teses.usp.br:tde-20062023-095827 |
network_acronym_str |
USP |
network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
repository_id_str |
2721 |
spelling |
Efeito de pH e solutos na atividade antimicrobiana de ramnolipídeos frente a bactérias de importância alimentarEffect of pH and solutes on the antimicrobial activity of rhamnolipids against bacteria of food importanceaditivos alimentaresantimicrobial activityatividade antimicrobianabiossurfactantebiosurfactantfood additivesfoodborne pathogenspatógenos de origem alimentarramnolipídeorhamnolipidO número de pessoas acometidas por Doenças de Transmissão Hídrica e Alimentar (DTHA) vem crescendo anualmente, e a maioria dos casos têm sido relacionados com agentes biológicos, destacando-se as bactérias. Neste cenário, as propriedades antimicrobianas de biossurfactantes (BS) vem sendo exploradas como alternativas para o controle de contaminações em alimentos. Os ramnolipídeos (RLs) são BS, que demonstram estabilidade em uma ampla faixa de pH e concentração de eletrólitos, além de serem biodegradáveis e de baixa toxicidade, propriedades desejáveis para a aplicação em alimentos. Neste trabalho, avaliou-se o efeito da interação dos RLs com NaCl (cloreto de sódio) e sacarose, em diferentes valores de pH, investigando sua relação com a atividade antimicrobiana frente a Listeria monocytogenes (ATCC 19112) e Escherichia coli (ATCC 25922) na forma planctônica e em biofilmes. Determinou-se as concentrações inibitórias e bactericidas mínimas (CIM e CBM), dos RLs, RL-NaCl e RL-sacarose, em uma faixa de pH de 5,0 a 8,0, além de se avaliar o crescimento microbiano na presença de RLs, e sua atividade antibiofilme. Parâmetros físico-químicos como Concentração Micelar Crítica (CMC), e Espalhamento Dinâmico de Luz (DLS) dos RLs também foram determinados nas diferentes condições de trabalho. A atividade antimicrobiana dos RLs foi dependente do valor de pH, e a adição de NaCl e sacarose resultou em um aumento significativo da sua eficácia. O RL apresentou atividade antimicrobiana frente a L. monocytogenes apenas em pH 5,0, com CBM de 78,1 mg/L. Entretanto, a presença dos solutos ampliou a faixa de pH em que os RLs atuam, em especial quando combinados com NaCl, com CBM de 156,2 mg/L e 1250,0 mg/L para pH 7,0 e 8,0, respectivamente. Além disso, a associação do RL com os solutos resultou na maior remoção de biofilmes, observando-se redução na população bacteriana em torno de 5 logs na presença de 5% do sal e 3 logs com 50% de açúcar. A adição de 5% de NaCl também contribuiu para a ação inibitória dos RLs frente a E. coli, observando-se valores de CIM entre 19,5 mg/L (pH 5,0) e 156,2 mg/L (pH 8,0), revelando-se um efeito bacteriostático em células planctônicas. A presença dos solutos promoveu alterações no tamanho dos agregados micelares de RLs, principalmente em pH 7,0 e 8,0, sendo este efeito mais expressivo para a adição do sal. Adicionalmente, a redução nos valores de CMC na presença de 5% de NaCl, de 94,2 mg/L para 16,0 mg/L em pH 7,0 e de 121,4 mg/L para 15,5 mg/L em pH 8,0 sugere relação entre a agregação micelar e a atividade antimicrobiana dos RLs. Os resultados obtidos indicam que os RLs apresentam potencial promissor visando o controle de patógenos na indústria de alimentos.The number of people affected by Foodborne Diseases (FBD) has been growing annually, and most cases have been related to biological agents, especially bacteria. In this scenario, the antimicrobial properties of biosurfactants (BS) have been explored as alternatives to control food contamination. Rhamnolipids (RLs) are BS that demonstrate stability in a wide range of pH and electrolyte concentration, besides being biodegradable and of low toxicity, desirable properties for application in food. In this work, we evaluated the effect of the interaction of RLs with NaCl (sodium chloride) and sucrose, on different pH values, investigating its relationship with antimicrobial activity against Listeria monocytogenes (ATCC 19112) and Escherichia coli (ATCC 25922) in planktonic form and in biofilms. The minimum inhibitory and bactericidal concentrations (MIC and MBC) of the RLs, RL-NaCl, and RL-sucrose, were determined in a pH range of 5.0 to 8.0, in addition to evaluating microbial growth in the presence of RLs, and their antibiofilm activity. Physical-chemical parameters such as Critical Micellar Concentration (CMC) and Dynamic Light Scattering (DLS) of the RLs were determined under different working conditions. The antimicrobial activity of the RLs was dependent on the pH value, and the addition of NaCl and sucrose resulted in a significant increase in their efficacy. The RL showed antimicrobial activity against L. monocytogenes only at pH 5.0, with an MBC of 78.1 mg/L. However, the presence of the solutes increased the pH range in which the RLs act, especially when combined with NaCl, with MBC of 156.2 mg/L and 1250.0 mg/L at pH 7.0 and 8.0, respectively. Furthermore, the association of RL with the solutes resulted in greater biofilm removal, with a reduction in the bacterial population of around 5 logs in the presence of 5% of salt and 3 logs with 50% of sugar. The addition of 5% NaCl also contributed to the inhibitory action of RLs against E. coli, observing MIC values between 19.5 mg/L (pH 5.0) and 156.2 mg/L (pH 8.0), revealing a bacteriostatic effect on planktonic cells. The presence of solutes promoted changes in the size of micellar aggregates of RLs, mainly at pH 7.0 and 8.0, and such an effect was more expressive for the addition of salt. In addition, a reduction in CMC was observed in the presence of 5 % NaCl, from 94.2 mg/L to 16.0 mg/L at pH 7.0 and from 121.4 mg/L to 15.5 mg/L at pH 8.0, which suggests a relationship between micellar aggregation and antimicrobial activity of RLs. The results obtained indicated that RLs were promising for controlling pathogens in the food industry.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPNitschke, MarciaPassos, Tathiane Ferroni2023-04-20info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75133/tde-20062023-095827/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2023-06-20T19:11:32Zoai:teses.usp.br:tde-20062023-095827Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212023-06-20T19:11:32Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
dc.title.none.fl_str_mv |
Efeito de pH e solutos na atividade antimicrobiana de ramnolipídeos frente a bactérias de importância alimentar Effect of pH and solutes on the antimicrobial activity of rhamnolipids against bacteria of food importance |
title |
Efeito de pH e solutos na atividade antimicrobiana de ramnolipídeos frente a bactérias de importância alimentar |
spellingShingle |
Efeito de pH e solutos na atividade antimicrobiana de ramnolipídeos frente a bactérias de importância alimentar Passos, Tathiane Ferroni aditivos alimentares antimicrobial activity atividade antimicrobiana biossurfactante biosurfactant food additives foodborne pathogens patógenos de origem alimentar ramnolipídeo rhamnolipid |
title_short |
Efeito de pH e solutos na atividade antimicrobiana de ramnolipídeos frente a bactérias de importância alimentar |
title_full |
Efeito de pH e solutos na atividade antimicrobiana de ramnolipídeos frente a bactérias de importância alimentar |
title_fullStr |
Efeito de pH e solutos na atividade antimicrobiana de ramnolipídeos frente a bactérias de importância alimentar |
title_full_unstemmed |
Efeito de pH e solutos na atividade antimicrobiana de ramnolipídeos frente a bactérias de importância alimentar |
title_sort |
Efeito de pH e solutos na atividade antimicrobiana de ramnolipídeos frente a bactérias de importância alimentar |
author |
Passos, Tathiane Ferroni |
author_facet |
Passos, Tathiane Ferroni |
author_role |
author |
dc.contributor.none.fl_str_mv |
Nitschke, Marcia |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Passos, Tathiane Ferroni |
dc.subject.por.fl_str_mv |
aditivos alimentares antimicrobial activity atividade antimicrobiana biossurfactante biosurfactant food additives foodborne pathogens patógenos de origem alimentar ramnolipídeo rhamnolipid |
topic |
aditivos alimentares antimicrobial activity atividade antimicrobiana biossurfactante biosurfactant food additives foodborne pathogens patógenos de origem alimentar ramnolipídeo rhamnolipid |
description |
O número de pessoas acometidas por Doenças de Transmissão Hídrica e Alimentar (DTHA) vem crescendo anualmente, e a maioria dos casos têm sido relacionados com agentes biológicos, destacando-se as bactérias. Neste cenário, as propriedades antimicrobianas de biossurfactantes (BS) vem sendo exploradas como alternativas para o controle de contaminações em alimentos. Os ramnolipídeos (RLs) são BS, que demonstram estabilidade em uma ampla faixa de pH e concentração de eletrólitos, além de serem biodegradáveis e de baixa toxicidade, propriedades desejáveis para a aplicação em alimentos. Neste trabalho, avaliou-se o efeito da interação dos RLs com NaCl (cloreto de sódio) e sacarose, em diferentes valores de pH, investigando sua relação com a atividade antimicrobiana frente a Listeria monocytogenes (ATCC 19112) e Escherichia coli (ATCC 25922) na forma planctônica e em biofilmes. Determinou-se as concentrações inibitórias e bactericidas mínimas (CIM e CBM), dos RLs, RL-NaCl e RL-sacarose, em uma faixa de pH de 5,0 a 8,0, além de se avaliar o crescimento microbiano na presença de RLs, e sua atividade antibiofilme. Parâmetros físico-químicos como Concentração Micelar Crítica (CMC), e Espalhamento Dinâmico de Luz (DLS) dos RLs também foram determinados nas diferentes condições de trabalho. A atividade antimicrobiana dos RLs foi dependente do valor de pH, e a adição de NaCl e sacarose resultou em um aumento significativo da sua eficácia. O RL apresentou atividade antimicrobiana frente a L. monocytogenes apenas em pH 5,0, com CBM de 78,1 mg/L. Entretanto, a presença dos solutos ampliou a faixa de pH em que os RLs atuam, em especial quando combinados com NaCl, com CBM de 156,2 mg/L e 1250,0 mg/L para pH 7,0 e 8,0, respectivamente. Além disso, a associação do RL com os solutos resultou na maior remoção de biofilmes, observando-se redução na população bacteriana em torno de 5 logs na presença de 5% do sal e 3 logs com 50% de açúcar. A adição de 5% de NaCl também contribuiu para a ação inibitória dos RLs frente a E. coli, observando-se valores de CIM entre 19,5 mg/L (pH 5,0) e 156,2 mg/L (pH 8,0), revelando-se um efeito bacteriostático em células planctônicas. A presença dos solutos promoveu alterações no tamanho dos agregados micelares de RLs, principalmente em pH 7,0 e 8,0, sendo este efeito mais expressivo para a adição do sal. Adicionalmente, a redução nos valores de CMC na presença de 5% de NaCl, de 94,2 mg/L para 16,0 mg/L em pH 7,0 e de 121,4 mg/L para 15,5 mg/L em pH 8,0 sugere relação entre a agregação micelar e a atividade antimicrobiana dos RLs. Os resultados obtidos indicam que os RLs apresentam potencial promissor visando o controle de patógenos na indústria de alimentos. |
publishDate |
2023 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2023-04-20 |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
format |
doctoralThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75133/tde-20062023-095827/ |
url |
https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75133/tde-20062023-095827/ |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.relation.none.fl_str_mv |
|
dc.rights.driver.fl_str_mv |
Liberar o conteúdo para acesso público. info:eu-repo/semantics/openAccess |
rights_invalid_str_mv |
Liberar o conteúdo para acesso público. |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.coverage.none.fl_str_mv |
|
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
publisher.none.fl_str_mv |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP instname:Universidade de São Paulo (USP) instacron:USP |
instname_str |
Universidade de São Paulo (USP) |
instacron_str |
USP |
institution |
USP |
reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP) |
repository.mail.fl_str_mv |
virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br |
_version_ |
1809090892624035840 |