Essential oils isolated from popular medicinal plants and spices as alternative antimicrobial and antibiofilm compounds against the pig pathogen Actinobacilluspleuropneumoniae / Óleos essenciais isolados de plantas medicinais e temperos populares como compostos antimicrobianos e antibiofilme alternativos contra o patógeno de suínosActinobacillus pleuropneumoniae

ABSTRACT: Actinobacilluspleuropneumoniae is the causative agent of swine pleuropneumonia, a contagious respiratory disease associated with high morbidity and economic losses. While antibiotic therapy helps to control the spreading of the pathogen on the farm, resistance to several classes of antibiotics were reported, and treatment can be impaired by the bacterial ability to form biofilms. This increases the need for alternative therapy approaches, including the use of natural compounds with antimicrobial and/or antibiofilm activities. In this research we analyzed, by the broth microdilution method, the inhibitory and bactericidal activities of the essential oils obtained from eighteen Brazilian popular medicinal plants or spices against clinical isolates of Actinobacilluspleuropneumoniae. After that, sub-inhibitory concentrations of active oils were tested for their antibiofilm effects, analyzed by the crystal violet method. Among the eighteen oils tested, eight (extracted from cinnamon, coriander, peppermint, spearmint, thyme, marjoram, eucalyptus, and laurel) presented bacteriostatic and bactericidal activities against all isolates, and subinhibitory concentrations of five of them disrupted up to 80% preformed biofilms, and significantly inhibited biofilm formation. The chemical composition of such oils was assessed by gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS) and is presented, indicating that their bactericidal and antibiofilm properties were mostly associated with the presence of monoterpenes and phenylpropanoids. To our knowledge, this is the first report of essential oils with potential to control environmental contamination and animal infection with A. pleuropneumoniae, representing an alternative to increasing levels of antibiotic resistance.

RESUMO: Actinobacillus pleuropneumoniae é o agente causador da pleuropneumonia suína, uma doença respiratória contagiosa associada à alta morbidade e perdas econômicas. Embora a antibioticoterapia ajude a controlar a disseminação do patógeno na fazenda, a resistência a várias classes de antibióticos tem sido relatada e o tratamento pode ser prejudicado pela capacidade bacteriana de formar biofilmes. Isso aumenta a necessidade de abordagens terapêuticas alternativas, que incluem o uso de compostos naturais com atividades antimicrobianas e/ou antibiofilme. Neste trabalho, analisamos, pelo método de microdiluição em caldo nutriente, os efeitos inibitórios e bactericidas dos óleos essenciais obtidos de dezoito plantas medicinais brasileiras populares e/ou temperos contra isolados clínicos de Actinobacillus pleuropneumoniae. Então, concentrações subinibitórias dos óleos ativos foram testados quanto a suas atividades antibiofilme, analisados pelo método do cristal violeta. Dentre os dezoito óleos testados, oito (extraídos da canela, coentro, hortelã-pimenta, hortelã, tomilho, manjerona, eucalipto e louro) apresentaram atividade bacteriostática e bactericida contra todos os isolados, e concentrações subinibitórias de cinco deles romperam biofilmes pré-formados em até 80%, além de inibirem fortemente a formação de biofilmes. A composição química desses óleos foi avaliada por cromatografia gasosa/espectrometria de massa (CG/MS) e é apresentada, indicando que suas propriedades bactericidas e antibiofilme estavam principalmente associadas à presença de monoterpenos e fenilpropanóides. Este é o primeiro relato de óleos essenciais com potencial para controlar a contaminação ambiental e infecção animal por A. pleuropneumoniae, representando uma alternativa contra o crescente aumento de resistência bacteriana aos antibióticos.

Essential oils isolated from popular medicinal plants and spices as alternative antimicrobial and antibiofilm compounds against the pig pathogen Actinobacilluspleuropneumoniae / Óleos essenciais isolados de plantas medicinais e temperos populares como compostos antimicrobianos e antibiofilme alternativos contra o patógeno de suínosActinobacillus pleuropneumoniae

Actinobacilluspleuropneumoniae is the causative agent of swine pleuropneumonia, a contagious respiratory disease associated with high morbidity and economic losses. While antibiotic therapy helps to control the spreading of the pathogen on the farm, resistance to several classes of antibiotics were reported, and treatment can be impaired by the bacterial ability to form biofilms. This increases the need for alternative therapy approaches, including the use of natural compounds with antimicrobial and/or antibiofilm activities. In this research we analyzed, by the broth microdilution method, the inhibitory and bactericidal activities of the essential oils obtained from eighteen Brazilian popular medicinal plants or spices against clinical isolates of Actinobacilluspleuropneumoniae. After that, sub-inhibitory concentrations of active oils were tested for their antibiofilm effects, analyzed by the crystal violet method. Among the eighteen oils tested, eight (extracted from cinnamon, coriander, peppermint, spearmint, thyme, marjoram, eucalyptus, and laurel) presented bacteriostatic and bactericidal activities against all isolates, and subinhibitory concentrations of five of them disrupted up to 80% preformed biofilms, and significantly inhibited biofilm formation. The chemical composition of such oils was assessed by gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS) and is presented, indicating that their bactericidal and antibiofilm properties were mostly associated with the presence of monoterpenes and phenylpropanoids. To our knowledge, this is the first report of essential oils with potential to control environmental contamination and animal infection with A. pleuropneumoniae, representing an alternative to increasing levels of antibiotic resistance.

Actinobacillus pleuropneumoniae é o agente causador da pleuropneumonia suína, uma doença respiratória contagiosa associada à alta morbidade e perdas econômicas. Embora a antibioticoterapia ajude a controlar a disseminação do patógeno na fazenda, a resistência a várias classes de antibióticos tem sido relatada e o tratamento pode ser prejudicado pela capacidade bacteriana de formar biofilmes. Isso aumenta a necessidade de abordagens terapêuticas alternativas, que incluem o uso de compostos naturais com atividades antimicrobianas e/ou antibiofilme. Neste trabalho, analisamos, pelo método de microdiluição em caldo nutriente, os efeitos inibitórios e bactericidas dos óleos essenciais obtidos de dezoito plantas medicinais brasileiras populares e/ou temperos contra isolados clínicos de Actinobacillus pleuropneumoniae. Então, concentrações subinibitórias dos óleos ativos foram testados quanto a suas atividades antibiofilme, analisados pelo método do cristal violeta. Dentre os dezoito óleos testados, oito (extraídos da canela, coentro, hortelã-pimenta, hortelã, tomilho, manjerona, eucalipto e louro) apresentaram atividade bacteriostática e bactericida contra todos os isolados, e concentrações subinibitórias de cinco deles romperam biofilmes pré-formados em até 80%, além de inibirem fortemente a formação de biofilmes. A composição química desses óleos foi avaliada por cromatografia gasosa/espectrometria de massa (CG/MS) e é apresentada, indicando que suas propriedades bactericidas e antibiofilme estavam principalmente associadas à presença de monoterpenos e fenilpropanóides. Este é o primeiro relato de óleos essenciais com potencial para controlar a contaminação ambiental e infecção animal por A. pleuropneumoniae, representando uma alternativa contra o crescente aumento de resistência bacteriana aos antibióticos.

Antifungal effect of (R) and (S)-citronellal enantiomers and their predictive mechanism of action on Candida albicans from voriconazole-resistant onychomycoses / Efeito antifúngico dos enantiômeros (R) e (S)-citronelal e seu mecanismo de ação preditivo sobre Candida albicans de onicomicoses resistentes ao voriconazol

Onychomycosis is the most common disease affecting the nail unit and accounts for at least 50% of all nail diseases. In addition, Candida albicans is responsible for approximately 70% of onychomycoses caused by yeasts. This study investigated the antifungal effect of (R) and (S)-citronellal enantiomers, as well as its predictive mechanism of action on C. albicans from voriconazole-resistant onychomycoses. For this purpose, in vitro broth microdilution and molecular docking techniques were applied in a predictive and complementary manner to the mechanisms of action. The main results of this study indicate that C. albicans was resistant to voriconazole and sensitive to the enantiomers (R) and (S)-citronellal at a dose of 256 and 32 µg/mL respectively. In addition, there was an increase in the minimum inhibitory concentration (MIC) of the enantiomers in the presence of sorbitol and ergosterol, indicating that these molecules possibly affect the integrity of the cell wall and cell membrane of C. albicans. Molecular docking with key biosynthesis proteins and maintenance of the fungal cell wall and plasma membrane demonstrated the possibility of (R) and (S)-citronellal interacting with two important enzymes: 1,3-ß-glucan synthase and lanosterol 14α-demethylase. Therefore, the findings of this study indicate that the (R) and (S)-citronellal enantiomers are fungicidal on C. albicans from onychomycoses and probably these substances cause damage to the cell wall and cell membrane of these micro-organisms possibly by interacting with enzymes in the biosynthesis of these fungal structures.

A onicomicose é a doença mais comum que afeta a unidade ungueal e representa pelo menos 50% de todas as doenças ungueais. Além disso, a Candida albicans é responsável por aproximadamente 70% das onicomicoses causadas por leveduras. Nesse estudo, foi investigado o efeito antifúngico dos enantiômeros (R) e (S)-citronelal, bem como seu mecanismo de ação preditivo sobre C. albicans de onicomicoses resistentes ao voriconazol. Para este propósito, foram aplicadas técnicas in vitro de microdiluição em caldo e docking molecular de forma preditiva e complementar para os mecanismos de ação. Os principais resultados deste estudo indicam que C. albicans foi resistente ao voriconazol e sensível aos enantiômeros (R) e (S)-citronelal na dose de 256 e 32 µg/mL respectivamente. Além disso, houve aumento da concentração inibitória mínima (CIM) dos enantiômeros na presença do sorbitol e do ergosterol, indicando que estas moléculas possivelmente afetem a integridade da parede e da membrana celular de C. albicans. O docking molecular com proteínas chave da biossíntese e manutenção da parede celular e da membrana plasmática fúngica, demonstraram a possibilidade do (R) e (S)-citronelal interagir com duas importantes enzimas: 1,3-ß-glucan sintase e lanosterol 14α-demetilase. Portanto, os achados desse estudo indicam que os enantiômeros (R) e (S)-citronelal são fungicidas sobre C. albicans de onicomicoses e provavelmente essas substâncias causem danos a parede e a membrana celular desses microrganismos possivelmente por interagir com as enzimas da biossíntese destas estruturas fúngicas.

Phytochemical prospection and evaluation of antimicrobial, antioxidant and antibiofilm activities of extracts and essential oil from leaves of Myrsine umbellata Mart. (Primulaceae) / Prospecção fitoquímica e avaliação da atividade antimicrobiana, antioxidante e antibiofilme de extratos e óleo essencial de folhas de Myrsine umbellata Mart. (Primulaceae)

The species Myrsine umbellata is a native plant of Brazil, whose barks are traditionally used in herbal medicine to treat liver disorders and combat leprosy. Therefore, the aim of the study was to identify the phytochemical prospection of ethanolic (EE) and acetonic (EA) extracts by colorimetric tests and by gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS) of the essential oil (EO) of M. umbellata leaves; evaluate the antimicrobial activity in front of standard ATCC strains by the broth microdilution technique; the antioxidant potential by DPPH reduction method and antibiofilm action by crystal violet assay and cell viability was determined using 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide (MTT) based on optical density. Phytochemical prospection of EE and EA detected the presence of free steroids, alkaloids, flavonoids (flavones, flavononoids, flavonols and xanthons) and tannins in both extracts (EE and EA) and saponins only in EE. In EO, the majority compounds identified were elixene, caryophyllene (E), spatulenol, d-Cadinene and aromadendrene. EA showed antimicrobial activity with MIC and MBC/MFC values ranging from 3.12 to 100 mg.mL-1, highlighting its efficiency on the Gram-positive strain S. epidermidis. EE showed antimicrobial potential in the range of 3.12 to 200 mg.mL-1, and the Gram-negative E. coli strain was the most susceptible. However, OE showed bacteriostatic potential against S. Typhimurium, S. Abaetetuba, P. aeruginosa, and S. epidermidis strains. The ability to sequester free radicals was evident in EA extract with antioxidant activity of 89.55% and in EE with 63.05%. The antibiofilm potential was observed in EE extract which eradicated the mature biofilm biomass of all tested bacteria with high activity (50% to 84.28%) and EO also showed antibiofilm effect on mature biofilm of UEL enteroaggregative E. coli, S. aureus and S. Enteritidis strains with biomass reduction percentage of 63.74%, 68.04% and 86.19%, respectively. These results indicate the potential of M. umbellata extracts and as a source of plant bioactivity for the development of new alternative strategies for the control of planktonic or biofilm-resistant microorganisms.

A espécie Myrsine umbellata é uma planta nativa do Brasil, tradicionalmente suas cascas são empregadas em fitoterapia no tratamento de afecções do fígado e combate a hanseníase. Portanto, o objetivo do estudo foi realizar a prospecção fitoquímica dos extratos etanólico (EE) e acetônico (EA) por meio de testes colorimétricos e por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG-EM) do óleo essencial (OE) das folhas de M. umbellata; avaliar a atividade antimicrobiana frente a dozes cepas padrões ATCCs pela técnica de microdiluição em caldo; o potencial antioxidante pelo método de redução de DPPH e ação antibiofilme pela técnica do cristal violeta e a viabilidade celular foi determinada usando 3- (4,5-dimetiltiazol-2-il)-2,5-difeniltetrazólio (MTT) com base na densidade óptica. A prospecção fitoquímica dos EE e EA detectou a presença de esteroides livres, alcaloides, flavonoides (flavonas, flavononóis, flavonóis e xantonas) e taninos em ambos os extratos (EE e EA) e de saponinas somente no EE. No OE os compostos majoritários identificados foram elixeno, cariofileno (E), espatulenol, d-cadineno e aromadendreno. O EA apresentou atividade antimicrobiana com valores de CIM e CBM/CFM que variaram de 3,12 a 100 mg.mL-1, destacando sua eficiência sobre a cepa Gram-positiva S. epidermidis. Já EE apresentou potencial antimicrobiano na faixa que variou de 3,12 a 200 mg.mL-1, e a cepa Gram-negativa E. coli foi a mais suscetível. Entretanto, OE apresentou potencial bacteriostático frente às cepas S. Typhimurium, S. Abaetetuba, P. aeruginosa e S. epidermidis. A capacidade de sequestrar radicais livres foi evidenciada no extrato EA com atividade antioxidante de 89,55% e no EE com 63,05%. O potencial antibiofime foi observado no extrato EE que erradicou a biomassa do biofilme maduro de todas as bactérias testadas com elevada atividade (50% a 84,28%) e OE também apresentou efeito antibiofilme sobre o biofilme maduro das cepas E. coli enteroagreativa UEL, S. aureus e S. Enteritidis com percentual de redução de biomassa de 63,74%, 68,04% e 86,19%, respectivamente. Esses resultados indicam o potencial dos extratos e do OE de M. umbellata como fonte de bioativos vegetais para o desenvolvimento de novas estratégias alternativas para o controle de microrganismos resistentes de forma planctônica ou de biofilmes.

Antimicrobial resistance profiles in Escherichia coli isolated from whole-chicken carcasses from conventional, antibiotic-free, and organic rearing systems / Perfil de resistência em Escherichia coli isoladas de carcaças de frango provenientes de sistemas de produção convencional, livre de antibióticos e orgânico

Antimicrobial resistance (AMR) is a growing concern in human and animal health. Public discussions on these issues have contributed to an increased demand for antibiotic-free food. Studies comparing the antimicrobial resistance profiles of bacteria in foodstuffs originating from farming systems with restrictions on the use of antimicrobials are scarce. This study aimed to assess the antimicrobial resistance profiles of generic Escherichia coli isolated from whole chickens originating from farming systems with and without restrictions on the use of antimicrobials. For this purpose, three groups of E. coli strains were formed: (GC) from chickens reared in conventional production systems, without restriction on the use of antimicrobials (n=72); (GL) from chickens reared in farming systems certified as free of any antibiotic use (n=72); and (GO) from chickens from an organic farming system (n=72). Whole chicken units were individually rinsed as recommended by ISO 17604:2015, and E. coli was isolated from the rinse suspension. To evaluate the resistance profile, E. coli strains were tested against 12 antimicrobials using broth microdilution or disk diffusion tests. Eighty strains (40.7%) were found to be fully susceptible to the tested antimicrobials, and 23.6% were multidrug resistant. The highest frequencies of resistance were observed to tetracycline (GC=37,5%; GL=34,7%; GO=25%) and trimethoprim (GC=27,8%; GL=34,7%; GO=22,2%). In the case of multidrug resistant strains, GC presented 32% (n=23) of strains with multidrug resistance characteristics whereas the GL and GO groups presented 22% (n=16) and 17% (n=12), respectively. As for the totally susceptible strains, a frequency of 56% of Tsus strains was observed in the organic group, whereas this frequency was 33% in the GC and GL groups. Using GC as a reference, the Poisson regression model showed a higher occurrence of fully susceptible E. coli strains, as well as lower frequencies of multidrug resistance and resistance to ampicillin and nalidixic acid in GO. The GL group exhibited the lowest frequency of ampicillin resistance. These observations suggest that the lower selection pressure for antimicrobial use in the farming system may be reflected in the resistance profile of bacteria present in foodstuffs purchased by consumers.(AU)

A resistência antimicrobiana (AMR) é uma preocupação crescente para a saúde humana e animal. A discussão pública dessas questões tem contribuído para o aumento da demanda por alimentos produzidos sem o uso de antibióticos. No entanto, estudos que comparem os perfis de resistência antimicrobiana de bactérias em alimentos oriundos de sistemas agrícolas com restrição ao uso de antimicrobianos ainda são escassos. O objetivo deste estudo foi avaliar o perfil de resistência antimicrobiana em Escherichia coli genérica isolada de carcaças de frangos inteiros oriundos de sistemas de criação com e sem restrições ao uso de antimicrobianos. Para tanto, três grupos de cepas de E. coli foram formados: (GC) isolados de carcaças de frangos criados no sistema convencional - sem restrição de uso de antimicrobianos (n=72); (GL) isolados de frangos de sistemas certificados sem uso de antimicrobianos (n=72); (GO) de frangos originados de produção orgânica (n=72). As unidades de frango inteiro foram submetidas à lavagem conforme recomendado pela ISO 17604: 2015 e E. coli foi isolada da suspensão de enxágue. Para avaliar o perfil de resistência, as cepas de E. coli foram testadas frente à 12 antimicrobianos pelos testes de microdiluição em caldo ou difusão em disco. Oitenta cepas (40,7%) foram totalmente suscetíveis aos antimicrobianos testados e 23,6% multirresistentes. As maiores frequências de resistência foram observadas frente a tetraciclina (GC=37,5%; GL=34,7%; GO=25%) e trimetoprima (GC=27,8%; GL=34,7%; GO=22,2%). No caso de cepas multirresistentes, GC apresentou 32% (n=23) das cepas com características de multirresistência enquanto os grupos GL e GO apresentaram 22% (n=16) e 17% (n=12), respectivamente. Quanto às cepas totalmente suscetíveis, foi observada uma frequência de 56% de cepas Tsus no grupo orgânico enquanto tal frequência foi de 33% nos grupos GC e GL. Utilizando GC como referência, o modelo de regressão de Poisson demonstrou maior ocorrência de cepas de E. coli totalmente suscetíveis, bem como menores frequências de multirresistência e resistência à ampicilina e ácido nalidíxico no GO. Em GL, apenas a frequência mais baixa de resistência à ampicilina pôde ser demonstrada. Essas observações sugerem que a menor pressão de seleção do uso de antimicrobianos no sistema de cultivo pode se refletir no perfil de resistência das bactérias presentes nos alimentos adquiridos pelo consumidor.(AU)

Antifungal and antioxidant effect of the lachnophyllum ester, isolated from the essential oil of Baccharis trinervis (Lam.) Pers., against dermatophytes fungi

ABSTRACT Dermatophytes are hyaline fungi that parasitize the keratinized tissue of humans and animals causing mycotic infections. Natural products are promising molecules for the development of new antifungal drugs, due to the phenomenon of resistance and toxicity. This study reports the isolation and identification of lachnophyllum ester and evaluates its antioxidant, antifungal and modulatory activities against dermatophytes fungi. Lachnophyllum ester was obtained using a silica gel column chromatography of the essential oil from the aerial parts of Baccharis trinervis and analyzed by gas chromatography/mass spectrometry. Antimicrobial activity was determined by the broth microdilution method. The modulatory activity assays were performed by the checkerboard technique using lachnophyllum ester and ketoconazole as standard. The lachnophyllum ester exhibited good antioxidant activity as measured by a -carotene/linoleic acid bleaching system, with 71.43% ± 0.01% inhibition rate. In addition, it showed antifungal activity against Trichophyton rubrum and Microsporum canis strains. In the modulatory assay, interaction between lachnophyllum ester and ketoconazole was synergistic, reducing the minimum inhibitory concentration (MIC) values of the antifungal drug and modulating its antifungal action against dermatophyte strains. In conclusion, lachnophyllum ester has been shown to act as a natural antioxidant compound, as well as an antimicrobial alternative against dermatophyte fungi of the genus Trichophyton and Microsporum.

RESUMO Dermatófitos são fungos hialinos que parasitam o tecido queratinizado de humanos e animais causando infecções fúngicas. Os produtos naturais são moléculas promissoras para o desenvolvimento de novos fármacos antifúngicos, devido ao fenômeno de resistência e a toxicidade. Este estudo relata o isolamento e a identificação do éster lacnofilum e avalia sua atividade antioxidante, antifúngica e modulatória contra fungos dermatófitos. O éster lacnofilum foi obtido por cromatografia em coluna de sílica gel do óleo essencial das partes aéreas da Baccharis trinervis e analisado por cromatografia gasosa/espectrometria de massa. A atividade antimicrobiana foi determinada pelo método de microdiluição em caldo. Os ensaios de atividade modulatória foram realizados pela técnica de checkerboard, utilizando éster lacnofilum e cetoconazol como padrão. O éster lacnofilum exibiu boa atividade antioxidante, medida pelo sistema -caroteno/ácido linoléico, com taxa de inibição de 71,43% ± 0,01%. Além disso, mostrou atividade antifúngica contra as cepas de Trichophyton rubrum e Microsporum canis. No ensaio modulatório, a interação entre éster lacnofilum e cetoconazol foi sinérgica, reduzindo os valores concentração inibitória mínima (CIM) do antifúngico e modulando sua ação antifúngica contra cepas de dermatófitos. Em conclusão, o éster lacnofilum demonstrou atuar como um composto antioxidante natural, bem como uma alternativa antimicrobiana contra fungos dermatófitos do gênero Trichophyton e Microsporum.

Antimicrobial properties of heterocyclic compounds against clinical mastitis isolates

ABSTRACT: Mastitis causes significant economic losses to the dairy cattle industry. The present study aimed to evaluate the antibacterial properties of 39 heterocyclic derivatives (1,3-thiazoles and 4-thiazolidinones) against clinical mastitis isolates from dairy cows. Milk samples were collected from cows with clinical mastitis and the bacterial species were identified by PCR. Antibacterial activity was assessed using the broth microdilution method. First, 39 heterocyclic compounds were tested against four bacterial isolates (Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae, Corynebacterium bovis and Escherichia coli) randomly chosen from those recovered from the milk samples (Study 1). Subsequently, the compounds with the strongest antibacterial activity were tested against all the bacterial isolates recovered from the milk samples (Study 2). 1,3-thiazoles showed the strongest antibacterial activity, specially compounds 30 and 38, which also showed bactericidal properties according to their minimal inhibitory concentration (MIC) and minimal bactericidal concentration (MBC) values. Corynebacterium spp. and Enterobacteriaceae isolates were the most susceptible to compounds 30 and 38. Compounds 30 and 38 are promising targets for new antimicrobial agents.

RESUMO: A mastite causa significativas perdas econômicas à indústria leiteira bovina. O presente estudo teve como objetivo avaliar as propriedades antibacterianas de 39 derivados heterocíclicos (1,3-tiazóis e 4-tiazolidinonas) contra isolados clínicos de mastite em vacas leiteiras. Amostras de leite foram coletadas de vacas com mastite clínica e as espécies bacterianas isoladas foram identificadas por PCR. A atividade antibacteriana foi avaliada pelo método de microdiluição em caldo. Primeiramente, os 39 compostos heterocíclicos foram testados contra quatro isolados bacterianos (Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae, Corynebacterium bovis e Escherichia coli) escolhidos aleatoriamente dentre os recuperados das amostras de leite (Estudo 1). Posteriormente, compostos com atividade antibacteriana mais forte foram testados contra todos os isolados bacterianos recuperados das amostras de leite (Estudo 2). Os compostos 1,3-tiazóis apresentaram a maior atividade antibacteriana, principalmente os compostos 30 e 38, que também apresentaram propriedades bactericidas de acordo com seus valores de concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida mínima (CBM). Os isolados Corynebacterium spp. e Enterobacteriaceae foram os mais suscetíveis aos compostos 30 e 38. Os compostos 30 e 38 mostraram-se promissores como novos agentes antimicrobianos.

Proteomics characterization of Staphylococcus spp. from goat mastitis and phenogeno-typical assessment of resistance to beta-lactamics

ABSTRACT: Mastitis occupies a prominent place among the diseases that affect dairy herds due to economic problems and public health. Staphylococcus spp. are infectious agents more involved in the etiology of caprine mastites, especially coagulase-negative Staphylococcus. Nineteen isolates of Staphylococcus spp. were obtained from subclinical caprine mastitis. All isolates were characterized by MALDI-TOF MS, being 47.36% (9/19) identified for S. epidermidis, 15.78% (3/19) for S. warneri, 10.52% (2/19) for S. aureus and S. caprae and 5.26% (1/19) for S. lugdunensis, S. simulans, and S. cohnii. All isolates characterized by MALDI-TOF were subjected a to polymerase chain reaction (PCR) for the 16S rRNA gene of Staphylococcus spp. to confirm the gender. After determining the species, tests for phenotypic detection of resistance to beta-lactams were carried out simple disk diffusion oxacillin, cefoxitin, penicillin G and amoxicillin + clavulanic acid, agar screen oxacillin and microdilution (MIC) cefoxitin. The disk diffusion test showed a strength of 58% (11/19) for penicillin G, 26.31% (5/19) for cefoxitin and 26.31% (5/19) for oxacillin. All strains were susceptible to amoxicillin + clavulanic acid and agar screen oxacillin. In the MIC, 63.15% (12/19) of the samples were cefoxitin resistant (MIC >4.0g/ml). Then isolates were subjected to detection of the mecA resistance genes and regulators (mecl and mecRI), mecC and blaZ. Two samples of Staphylococcus epidermidis had the mecA gene. All isolates were negative for the mecA gene variant, mecl, mecRI, mecC and blaZ. These findings reinforce the importance of this group of microorganisms in the etiology of subclinical mastitis in goats and open perspectives for future research to investigate the epidemiology of the disease.

RESUMO: A mastite ocupa lugar de destaque entre as doenças que acometem o rebanho leiteiro, em virtude de problemas econômicos e de saúde pública. Staphylococcus spp. são os agentes infecciosos mais envolvidos na etiologia das mastites caprinas, principalmente Staphylococcus coagulase negativo. Dezenove isolados de Staphylococcus spp. foram obtidos a partir de mastite caprina subclínica. Todos os isolados foram caracterizados por MALDI-TOF MS, sendo 47,36% (9/19) identificadas como S. epidermidis, 15,78%(3/19) como S. warneri, 10,52% (2/19) como S. caprae e S. aureus e 5,26% (1/19) tanto para S. lugdunensis, como para S. simulans e S. cohnii. Todos os isolados caracterizados pelo MALDI-TOF foram submetidos a reação em cadeia da polimerase (PCR) para o gene 16rRNA de Staphylococcus spp. para a confirmação do gênero. Após a determinação da espécie, foram realizadas as provas para a detecção fenotípica de resistência aos beta-lactâmicos: difusão em disco simples de oxacilina, cefoxitina, penicilina G e amoxacilina +ácido clavulânico, ágar screen de oxacilina e microdiluição em caldo (MIC) de cefoxitina. O teste de difusão em disco demonstrou resistência de 58% (11/19) para penicilina G, 26,31% (5/19) para cefoxitina e 26,31% (5/19) para oxacilina. Todas as amostras foram sensíveis a amoxicilina + ácido clavulânico e ao ágar screen de oxacilina. Pelo MIC, 63,15% (12/19) das amostras foram resistentes a cefoxitina (MIC >4,0g/ml). Em seguida os isolados foram submetidos a detecção dos genes de resistência mecA e seus reguladores (mecl e mecRI), mecC e blaZ. Duas amostras de S. epidermidis apresentaram o gene mecA. Todos os isolados foram negativos para a variante do gene mecA, mecl, mecRI, mecC e blaZ. Tais achados reforçam a importância deste grupo de microrganismos na etiologia da mastite subclínica em caprinos e abre perspectivas para futuras pesquisas para a investigação da epidemiologia da doença.

Proteomics characterization of Staphylococcus spp. from goat mastitis and phenogeno-typical assessment of resistance to beta-lactamics / Caracterização proteômica de Staphylococcus spp. oriundos de mastite caprina e avaliação fenogenotípica da resistência aos beta-lactâmicos

Mastitis occupies a prominent place among the diseases that affect dairy herds due to economic problems and public health. Staphylococcus spp. are infectious agents more involved in the etiology of caprine mastites, especially coagulase-negative Staphylococcus. Nineteen isolates of Staphylococcus spp. were obtained from subclinical caprine mastitis. All isolates were characterized by MALDI-TOF MS, being 47.36% (9/19) identified for S. epidermidis, 15.78% (3/19) for S. warneri, 10.52% (2/19) for S. aureus and S. caprae and 5.26% (1/19) for S. lugdunensis, S. simulans, and S. cohnii. All isolates characterized by MALDI-TOF were subjected a to polymerase chain reaction (PCR) for the 16S rRNA gene of Staphylococcus spp. to confirm the gender. After determining the species, tests for phenotypic detection of resistance to beta-lactams were carried out simple disk diffusion oxacillin, cefoxitin, penicillin G and amoxicillin + clavulanic acid, agar "screen" oxacillin and microdilution (MIC) cefoxitin. The disk diffusion test showed a strength of 58% (11/19) for penicillin G, 26.31% (5/19) for cefoxitin and 26.31% (5/19) for oxacillin. All strains were susceptible to amoxicillin + clavulanic acid and agar "screen" oxacillin. In the MIC, 63.15% (12/19) of the samples were cefoxitin resistant (MIC >4.0μg/ml). Then isolates were subjected to detection of the mecA resistance genes and regulators (mecl and mecRI), mecC and blaZ. Two samples of Staphylococcus epidermidis had the mecA gene. All isolates were negative for the mecA gene variant, mecl, mecRI, mecC and blaZ. These findings reinforce the importance of this group of microorganisms in the etiology of subclinical mastitis in goats and open perspectives for future research to investigate the epidemiology of the disease.(AU)

A mastite ocupa lugar de destaque entre as doenças que acometem o rebanho leiteiro, em virtude de problemas econômicos e de saúde pública. Staphylococcus spp. são os agentes infecciosos mais envolvidos na etiologia das mastites caprinas, principalmente Staphylococcus coagulase negativo. Dezenove isolados de Staphylococcus spp. foram obtidos a partir de mastite caprina subclínica. Todos os isolados foram caracterizados por MALDI-TOF MS, sendo 47,36% (9/19) identificadas como S. epidermidis, 15,78%(3/19) como S. warneri, 10,52% (2/19) como S. caprae e S. aureus e 5,26% (1/19) tanto para S. lugdunensis, como para S. simulans e S. cohnii. Todos os isolados caracterizados pelo MALDI-TOF foram submetidos a reação em cadeia da polimerase (PCR) para o gene 16rRNA de Staphylococcus spp. para a confirmação do gênero. Após a determinação da espécie, foram realizadas as provas para a detecção fenotípica de resistência aos beta-lactâmicos: difusão em disco simples de oxacilina, cefoxitina, penicilina G e amoxacilina +ácido clavulânico, ágar "screen" de oxacilina e microdiluição em caldo (MIC) de cefoxitina. O teste de difusão em disco demonstrou resistência de 58% (11/19) para penicilina G, 26,31% (5/19) para cefoxitina e 26,31% (5/19) para oxacilina. Todas as amostras foram sensíveis a amoxicilina + ácido clavulânico e ao ágar "screen" de oxacilina. Pelo MIC, 63,15% (12/19) das amostras foram resistentes a cefoxitina (MIC >4,0μg/ml). Em seguida os isolados foram submetidos a detecção dos genes de resistência mecA e seus reguladores (mecl e mecRI), mecC e blaZ. Duas amostras de S. epidermidis apresentaram o gene mecA. Todos os isolados foram negativos para a variante do gene mecA, mecl, mecRI, mecC e blaZ. Tais achados reforçam a importância deste grupo de microrganismos na etiologia da mastite subclínica em caprinos e abre perspectivas para futuras pesquisas para a investigação da epidemiologia da doença.(AU)

Proteomics characterization of Staphylococcus spp. from goat mastitis and phenogeno-typical assessment of resistance to beta-lactamics / Caracterização proteômica de Staphylococcus spp. oriundos de mastite caprina e avaliação fenogenotípica da resistência aos beta-lactâmicos

Mastitis occupies a prominent place among the diseases that affect dairy herds due to economic problems and public health. Staphylococcus spp. are infectious agents more involved in the etiology of caprine mastites, especially coagulase-negative Staphylococcus. Nineteen isolates of Staphylococcus spp. were obtained from subclinical caprine mastitis. All isolates were characterized by MALDI-TOF MS, being 47.36% (9/19) identified for S. epidermidis, 15.78% (3/19) for S. warneri, 10.52% (2/19) for S. aureus and S. caprae and 5.26% (1/19) for S. lugdunensis, S. simulans, and S. cohnii. All isolates characterized by MALDI-TOF were subjected a to polymerase chain reaction (PCR) for the 16S rRNA gene of Staphylococcus spp. to confirm the gender. After determining the species, tests for phenotypic detection of resistance to beta-lactams were carried out simple disk diffusion oxacillin, cefoxitin, penicillin G and amoxicillin + clavulanic acid, agar "screen" oxacillin and microdilution (MIC) cefoxitin. The disk diffusion test showed a strength of 58% (11/19) for penicillin G, 26.31% (5/19) for cefoxitin and 26.31% (5/19) for oxacillin. All strains were susceptible to amoxicillin + clavulanic acid and agar "screen" oxacillin. In the MIC, 63.15% (12/19) of the samples were cefoxitin resistant (MIC >4.0μg/ml). Then isolates were subjected to detection of the mecA resistance genes and regulators (mecl and mecRI), mecC and blaZ. Two samples of Staphylococcus epidermidis had the mecA gene. All isolates were negative for the mecA gene variant, mecl, mecRI, mecC and blaZ. These findings reinforce the importance of this group of microorganisms in the etiology of subclinical mastitis in goats and open perspectives for future research to investigate the epidemiology of the disease.(AU)

A mastite ocupa lugar de destaque entre as doenças que acometem o rebanho leiteiro, em virtude de problemas econômicos e de saúde pública. Staphylococcus spp. são os agentes infecciosos mais envolvidos na etiologia das mastites caprinas, principalmente Staphylococcus coagulase negativo. Dezenove isolados de Staphylococcus spp. foram obtidos a partir de mastite caprina subclínica. Todos os isolados foram caracterizados por MALDI-TOF MS, sendo 47,36% (9/19) identificadas como S. epidermidis, 15,78%(3/19) como S. warneri, 10,52% (2/19) como S. caprae e S. aureus e 5,26% (1/19) tanto para S. lugdunensis, como para S. simulans e S. cohnii. Todos os isolados caracterizados pelo MALDI-TOF foram submetidos a reação em cadeia da polimerase (PCR) para o gene 16rRNA de Staphylococcus spp. para a confirmação do gênero. Após a determinação da espécie, foram realizadas as provas para a detecção fenotípica de resistência aos beta-lactâmicos: difusão em disco simples de oxacilina, cefoxitina, penicilina G e amoxacilina +ácido clavulânico, ágar "screen" de oxacilina e microdiluição em caldo (MIC) de cefoxitina. O teste de difusão em disco demonstrou resistência de 58% (11/19) para penicilina G, 26,31% (5/19) para cefoxitina e 26,31% (5/19) para oxacilina. Todas as amostras foram sensíveis a amoxicilina + ácido clavulânico e ao ágar "screen" de oxacilina. Pelo MIC, 63,15% (12/19) das amostras foram resistentes a cefoxitina (MIC >4,0μg/ml). Em seguida os isolados foram submetidos a detecção dos genes de resistência mecA e seus reguladores (mecl e mecRI), mecC e blaZ. Duas amostras de S. epidermidis apresentaram o gene mecA. Todos os isolados foram negativos para a variante do gene mecA, mecl, mecRI, mecC e blaZ. Tais achados reforçam a importância deste grupo de microrganismos na etiologia da mastite subclínica em caprinos e abre perspectivas para futuras pesquisas para a investigação da epidemiologia da doença.(AU)

Staphylococcal cassette chromosome mec elements from Staphylococcus intermedius group (SIG) isolates from dogs in a center for veterinary diagnostics in Brazil / Cassetes cromossômicos estafilocócicos mec de isolados do grupo Staphylococcus intermedius (GSI) de cães em um centro veterinário de diagnósticos no Brasil

Methicillin resistance in the Staphylococcus intermedius group (SIG) has emerged in small animal practice. Methicillin-resistant SIG (MRSIG) members have been implicated as causes of infections in both companion animals and humans. Staphylococcal cassette chromosome mec (SCCmec) elements carry the mecA/C genes, which encode for the transpeptidase PBP2a (PBP2’) responsible for β-lactam antibiotic resistance in staphylococci. This study examined the SCCmec types of MRSIG isolates from different clinical specimens of dogs that exhibited methicillin MIC ≥ 0.5 μg/mL by an automated identification and susceptibility system in a Center for Veterinary Diagnostics in São Paulo, Brazil. Susceptibility to methicillin was determined by broth microdilution testing, and Oxoid® M.I.C.Evaluator® strips. PBP2a production was detected using a latex agglutination assay. SCCmec typing was performed according to the International Working Group on the Classification of Staphylococcal Cassette Chromosome Elements (IWG-SCC) guidelines. SCCmec type II (2A), SCCmec type III (3A), composite SCC structures consisting of a class A mec gene complex in addition to multiple ccr gene complexes, and non-typable SCCmec elements were reported in these MRSIG isolates. SCCmec type variants differing from those so far acknowledged by IWG-SCC were found, indicating new rearrangements in the genetic context of mecA in these canine MRSIG isolates.

A resistência à meticilina no grupo Staphylococcus intermedius (GSI) tem aumentado na clínica de pequenos animais. Membros GSI resistentes à meticilina (GSIRM) têm sido causas de infecções tanto em animais de companhia e humanos. Cassetes cromossômicos estafilocócicos mec (SCCmec) carregam os genes mecA/C, que codificam a transpeptidase PBP2a (PBP2’) responsável pela resistência aos antibióticos β-lactâmicos em estafilococos. Nosso objetivo foi investigar os elementos SCCmec de GSIRM isolados de diferentes amostras clínicas de cães que exibiram CIM de meticilina ≥ 0,5 μg/mL por meio de um sistema automatizado em um Centro Veterinário de Diagnósticos em São Paulo, Brasil. A sensibilidade à meticilina foi determinada por meio do teste de microdiluição em caldo e fitas Oxoid® M.I.C.Evaluator®. A produção de PBP2a foi detectada usando um ensaio de aglutinação de látex. A tipagem dos elementos SCCmec foi realizada de acordo com as diretrizes do International Working Group on the Classification of Staphylococcal Cassette Chromosome Elements (IWG-SCC). SCCmec tipo II (2A), SCCmec tipo III (3A), SCC compostos de um complexo mec de classe A com múltiplos complexos ccr, e elementos SCCmec não tipáveis foram encontrados nesses isolados GSIRM. Variantes que diferem dos elementos SCCmec reconhecidos até o momento pelo IWG-SCC foram encontradas, indicando novos rearranjos no contexto genético de mecA nesses isolados GSIRM caninos.

Staphylococcal cassette chromosome mec elements from Staphylococcus intermedius group (SIG) isolates from dogs in a center for veterinary diagnostics in Brazil / Cassetes cromossômicos estafilocócicos mec de isolados do grupo Staphylococcus intermedius (GSI) de cães em um centro veterinário de diagnósticos no Brasil

Methicillin resistance in the Staphylococcus intermedius group (SIG) has emerged in small animal practice. Methicillin-resistant SIG (MRSIG) members have been implicated as causes of infections in both companion animals and humans. Staphylococcal cassette chromosome mec (SCCmec) elements carry the mecA/C genes, which encode for the transpeptidase PBP2a (PBP2) responsible for β-lactam antibiotic resistance in staphylococci. This study examined the SCCmec types of MRSIG isolates from different clinical specimens of dogs that exhibited methicillin MIC ≥ 0.5 μg/mL by an automated identification and susceptibility system in a Center for Veterinary Diagnostics in São Paulo, Brazil. Susceptibility to methicillin was determined by broth microdilution testing, and Oxoid® M.I.C.Evaluator® strips. PBP2a production was detected using a latex agglutination assay. SCCmec typing was performed according to the International Working Group on the Classification of Staphylococcal Cassette Chromosome Elements (IWG-SCC) guidelines. SCCmec type II (2A), SCCmec type III (3A), composite SCC structures consisting of a class A mec gene complex in addition to multiple ccr gene complexes, and non-typable SCCmec elements were reported in these MRSIG isolates. SCCmec type variants differing from those so far acknowledged by IWG-SCC were found, indicating new rearrangements in the genetic context of mecA in these canine MRSIG isolates.(AU)

A resistência à meticilina no grupo Staphylococcus intermedius (GSI) tem aumentado na clínica de pequenos animais. Membros GSI resistentes à meticilina (GSIRM) têm sido causas de infecções tanto em animais de companhia e humanos. Cassetes cromossômicos estafilocócicos mec (SCCmec) carregam os genes mecA/C, que codificam a transpeptidase PBP2a (PBP2) responsável pela resistência aos antibióticos β-lactâmicos em estafilococos. Nosso objetivo foi investigar os elementos SCCmec de GSIRM isolados de diferentes amostras clínicas de cães que exibiram CIM de meticilina ≥ 0,5 μg/mL por meio de um sistema automatizado em um Centro Veterinário de Diagnósticos em São Paulo, Brasil. A sensibilidade à meticilina foi determinada por meio do teste de microdiluição em caldo e fitas Oxoid® M.I.C.Evaluator®. A produção de PBP2a foi detectada usando um ensaio de aglutinação de látex. A tipagem dos elementos SCCmec foi realizada de acordo com as diretrizes do International Working Group on the Classification of Staphylococcal Cassette Chromosome Elements (IWG-SCC). SCCmec tipo II (2A), SCCmec tipo III (3A), SCC compostos de um complexo mec de classe A com múltiplos complexos ccr, e elementos SCCmec não tipáveis foram encontrados nesses isolados GSIRM. Variantes que diferem dos elementos SCCmec reconhecidos até o momento pelo IWG-SCC foram encontradas, indicando novos rearranjos no contexto genético de mecA nesses isolados GSIRM caninos.(AU)

Antifungal and antioxidant effect of the lachnophyllum ester, isolated from the essential oil of Baccharis trinervis (Lam. ) Pers., against dermatophytes fungi / Efeito antifúngico e antioxidante do éster lacnofilum, isolado do óleo essencial de Baccharis trinervis (Lam. ) Pers., contra fungos dermatófitos

Dermatophytes are hyaline fungi that parasitize the keratinized tissue of humans and animals causing mycotic infections. Natural products are promising molecules for the development of new antifungal drugs, due to the phenomenon of resistance and toxicity. This study reports the isolation and identification of lachnophyllum ester and evaluates its antioxidant, antifungal and modulatory activities against dermatophytes fungi. Lachnophyllum ester was obtained using a silica gel column chromatography of the essential oil from the aerial parts of Baccharis trinervis and analyzed by gas chromatography/mass spectrometry. Antimicrobial activity was determined by the broth microdilution method. The modulatory activity assays were performed by the checkerboard technique using lachnophyllum ester and ketoconazole as standard. The lachnophyllum ester exhibited good antioxidant activity as measured by a β-carotene/linoleic acid bleaching system, with 71.43% ± 0.01% inhibition rate. In addition, it showed antifungal activity against Trichophyton rubrum and Microsporum canis strains. In the modulatory assay, interaction between lachnophyllum ester and ketoconazole was synergistic, reducing the minimum inhibitory concentration (MIC) values of the antifungal drug and modulating its antifungal action against dermatophyte strains. In conclusion, lachnophyllum ester has been shown to act as a natural antioxidant compound, as well as an antimicrobial alternative against dermatophyte fungi of the genus Trichophyton and Microsporum.(AU)

Dermatófitos são fungos hialinos que parasitam o tecido queratinizado de humanos e animais causando infecções fúngicas. Os produtos naturais são moléculas promissoras para o desenvolvimento de novos fármacos antifúngicos, devido ao fenômeno de resistência e a toxicidade. Este estudo relata o isolamento e a identificação do éster lacnofilum e avalia sua atividade antioxidante, antifúngica e modulatória contra fungos dermatófitos. O éster lacnofilum foi obtido por cromatografia em coluna de sílica gel do óleo essencial das partes aéreas da Baccharis trinervis e analisado por cromatografia gasosa/espectrometria de massa. A atividade antimicrobiana foi determinada pelo método de microdiluição em caldo. Os ensaios de atividade modulatória foram realizados pela técnica de checkerboard, utilizando éster lacnofilum e cetoconazol como padrão. O éster lacnofilum exibiu boa atividade antioxidante, medida pelo sistema β-caroteno/ácido linoléico, com taxa de inibição de 71,43% ± 0,01%. Além disso, mostrou atividade antifúngica contra as cepas de Trichophyton rubrum e Microsporum canis. No ensaio modulatório, a interação entre éster lacnofilum e cetoconazol foi sinérgica, reduzindo os valores concentração inibitória mínima (CIM) do antifúngico e modulando sua ação antifúngica contra cepas de dermatófitos. Em conclusão, o éster lacnofilum demonstrou atuar como um composto antioxidante natural, bem como uma alternativa antimicrobiana contra fungos dermatófitos do gênero Trichophyton e Microsporum.(AU)

Antifungal efficacy of Moringa oleifera leaf and seed extracts against Botrytis cinerea causing gray mold disease of tomato (Solanum lycopersicum L. ) / Eficácia antifúngica de extratos de folha e de semente de Moringa oleifera contra Botrytis cinerea causador da doença do molde cinza de tomate (Solanum lycopersicum L. )

Drawbacks associated with the use of chemical fungicides to control plant pathogenic fungi such as Botrytis cinerea stimulate the need for alternatives. Therefore, the present study was carried out to determine the antifungal potentials of Moringa oleifera extracts against B. cinerea. Phytochemical analysis using qualitative chemical tests revealed the presence of huge amount of crucial phytochemicals compounds like phenolic compounds, alkaloids and saponins in the M. oleifera leaf extract. Antifungal bioassay of the crude extracts indicated better mycelial growth inhibition by methanol leaf extract (99%). The minimum inhibitory concentration (MIC) was 5 mg/ml with 100% spore germination inhibition and minimum fungicidal concentration (MFC) was 10 mg/ml with 98.10% mycelial growth inhibition using broth micro dilution and poisoned food techniques. Gas chromatographymass spectrometry (GC-MS) analysis led to the identification of 67 volatile chemical compounds in the leaf extract with 6-decenoic acid (Z)- (19.87%) was the predominant compound. Further chemical elucidation of the crude extracts performed by liquid chromatography with tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) showed the presence of non-volatile chemical compounds, mostly flavones, flavonoids and phenolic acids (i.e. quercetin and kaempferol). Scanning electron microscopy and transmission electron microscopy analysis showed positive effect of M. oleifera leaf extract on the treated conidia and mycelium of B. cinerea. Findings revealed that irreversible surface and ultra-structural changes with severe detrimental effects on conidia and mycelium morphology compared to control treatment. Overall findings suggested that M. oleifera leaf extract is a promising candidate for biological control of fungal pathogens, thus limiting overdependence on chemical fungicides.(AU)

As desvantagens associadas ao uso de fungicidas químicos para controlar fungos fitopatogênicos, como Botrytis cinerea, estimulam a necessidade de alternativas. Portanto, o presente estudo foi realizado para determinar o potencial antifúngico de extratos de Moringa oleifera contra B. cinerea. A análise fitoquímica usando testes químicos qualitativos revelou a presença de uma grande quantidade de compostos fitoquímicos cruciais, como compostos fenólicos, alcaloides e saponinas no extrato da folha de M. oleifera. O bioensaio antifúngico dos extratos brutos indicou melhor inibição do crescimento micelial pelo extrato de folhas de metanol (99%). A concentração inibitória mínima (MIC) foi de 5 mg/mL com 100% de inibição da germinação de esporos e a concentração fungicida mínima (MFC) foi de 10 mg/mL com 98,10% de inibição do crescimento micelial usando microdiluição em caldo e técnicas de alimentos envenenados. A análise por cromatografia gasosa-espectrometria de massa (GC-MS) levou à identificação de 67 compostos químicos voláteis no extrato da folha, sendo o ácido 6-decenoico (Z) (19,87%) o composto predominante. Elucidação química adicional dos extratos brutos realizada por cromatografia líquida com espectrometria de massa em tandem (LC-MS/MS) mostrou a presença de compostos químicos não voláteis, principalmente flavonas, flavonoides e ácidos fenólicos (ou seja, quercetina e kaempferol). As análises de microscopia eletrônica de varredura e microscopia eletrônica de transmissão mostraram efeito positivo do extrato de folhas de M. oleifera sobre os conídios e micélios tratados de B. cinerea. Os resultados revelaram a superfície irreversível e alterações ultraestruturais com graves efeitos prejudiciais sobre os conídios e a morfologia micelial, em comparação com o tratamento de controle. Os resultados gerais sugeriram que o extrato da folha de M. oleifera é um candidato promissor para o controle biológico de patógenos fúngicos, limitando assim a dependência excessiva de fungicidas químicos.(AU)

Antimicrobial properties of heterocyclic compounds against clinical mastitis isolates / Propriedades antimicrobianas de compostos heterocíclicos contra isolados de mastite clínica

Mastitis causes significant economic losses to the dairy cattle industry. The present study aimed to evaluate the antibacterial properties of 39 heterocyclic derivatives (1,3-thiazoles and 4-thiazolidinones) against clinical mastitis isolates from dairy cows. Milk samples were collected from cows with clinical mastitis and the bacterial species were identified by PCR. Antibacterial activity was assessed using the broth microdilution method. First, 39 heterocyclic compounds were tested against four bacterial isolates (Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae, Corynebacterium bovis and Escherichia coli) randomly chosen from those recovered from the milk samples (Study 1). Subsequently, the compounds with the strongest antibacterial activity were tested against all the bacterial isolates recovered from the milk samples (Study 2). 1,3-thiazoles showed the strongest antibacterial activity, specially compounds 30 and 38, which also showed bactericidal properties according to their minimal inhibitory concentration (MIC) and minimal bactericidal concentration (MBC) values. Corynebacterium spp. and Enterobacteriaceae isolates were the most susceptible to compounds 30 and 38. Compounds 30 and 38 are promising targets for new antimicrobial agents.(AU)

A mastite causa significativas perdas econômicas à indústria leiteira bovina. O presente estudo teve como objetivo avaliar as propriedades antibacterianas de 39 derivados heterocíclicos (1,3-tiazóis e 4-tiazolidinonas) contra isolados clínicos de mastite em vacas leiteiras. Amostras de leite foram coletadas de vacas com mastite clínica e as espécies bacterianas isoladas foram identificadas por PCR. A atividade antibacteriana foi avaliada pelo método de microdiluição em caldo. Primeiramente, os 39 compostos heterocíclicos foram testados contra quatro isolados bacterianos (Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae, Corynebacterium bovis e Escherichia coli) escolhidos aleatoriamente dentre os recuperados das amostras de leite (Estudo 1). Posteriormente, compostos com atividade antibacteriana mais forte foram testados contra todos os isolados bacterianos recuperados das amostras de leite (Estudo 2). Os compostos 1,3-tiazóis apresentaram a maior atividade antibacteriana, principalmente os compostos 30 e 38, que também apresentaram propriedades bactericidas de acordo com seus valores de concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida mínima (CBM). Os isolados Corynebacterium spp. e Enterobacteriaceae foram os mais suscetíveis aos compostos 30 e 38. Os compostos 30 e 38 mostraram-se promissores como novos agentes antimicrobianos.(AU)

Antimicrobial properties of heterocyclic compounds against clinical mastitis isolates / Propriedades antimicrobianas de compostos heterocíclicos contra isolados de mastite clínica

Mastitis causes significant economic losses to the dairy cattle industry. The present study aimed to evaluate the antibacterial properties of 39 heterocyclic derivatives (1,3-thiazoles and 4-thiazolidinones) against clinical mastitis isolates from dairy cows. Milk samples were collected from cows with clinical mastitis and the bacterial species were identified by PCR. Antibacterial activity was assessed using the broth microdilution method. First, 39 heterocyclic compounds were tested against four bacterial isolates (Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae, Corynebacterium bovis and Escherichia coli) randomly chosen from those recovered from the milk samples (Study 1). Subsequently, the compounds with the strongest antibacterial activity were tested against all the bacterial isolates recovered from the milk samples (Study 2). 1,3-thiazoles showed the strongest antibacterial activity, specially compounds 30 and 38, which also showed bactericidal properties according to their minimal inhibitory concentration (MIC) and minimal bactericidal concentration (MBC) values. Corynebacterium spp. and Enterobacteriaceae isolates were the most susceptible to compounds 30 and 38. Compounds 30 and 38 are promising targets for new antimicrobial agents.(AU)

A mastite causa significativas perdas econômicas à indústria leiteira bovina. O presente estudo teve como objetivo avaliar as propriedades antibacterianas de 39 derivados heterocíclicos (1,3-tiazóis e 4-tiazolidinonas) contra isolados clínicos de mastite em vacas leiteiras. Amostras de leite foram coletadas de vacas com mastite clínica e as espécies bacterianas isoladas foram identificadas por PCR. A atividade antibacteriana foi avaliada pelo método de microdiluição em caldo. Primeiramente, os 39 compostos heterocíclicos foram testados contra quatro isolados bacterianos (Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae, Corynebacterium bovis e Escherichia coli) escolhidos aleatoriamente dentre os recuperados das amostras de leite (Estudo 1). Posteriormente, compostos com atividade antibacteriana mais forte foram testados contra todos os isolados bacterianos recuperados das amostras de leite (Estudo 2). Os compostos 1,3-tiazóis apresentaram a maior atividade antibacteriana, principalmente os compostos 30 e 38, que também apresentaram propriedades bactericidas de acordo com seus valores de concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida mínima (CBM). Os isolados Corynebacterium spp. e Enterobacteriaceae foram os mais suscetíveis aos compostos 30 e 38. Os compostos 30 e 38 mostraram-se promissores como novos agentes antimicrobianos.(AU)

Antifungal efficacy of Moringa oleifera leaf and seed extracts against Botrytis cinerea causing gray mold disease of tomato (Solanum lycopersicum L.)

Abstract Drawbacks associated with the use of chemical fungicides to control plant pathogenic fungi such as Botrytis cinerea stimulate the need for alternatives. Therefore, the present study was carried out to determine the antifungal potentials of Moringa oleifera extracts against B. cinerea. Phytochemical analysis using qualitative chemical tests revealed the presence of huge amount of crucial phytochemicals compounds like phenolic compounds, alkaloids and saponins in the M. oleifera leaf extract. Antifungal bioassay of the crude extracts indicated better mycelial growth inhibition by methanol leaf extract (99%). The minimum inhibitory concentration (MIC) was 5 mg/ml with 100% spore germination inhibition and minimum fungicidal concentration (MFC) was 10 mg/ml with 98.10% mycelial growth inhibition using broth micro dilution and poisoned food techniques. Gas chromatographymass spectrometry (GC-MS) analysis led to the identification of 67 volatile chemical compounds in the leaf extract with 6-decenoic acid (Z)- (19.87%) was the predominant compound. Further chemical elucidation of the crude extracts performed by liquid chromatography with tandem mass spectrometry (LC-MS/MS) showed the presence of non-volatile chemical compounds, mostly flavones, flavonoids and phenolic acids (i.e. quercetin and kaempferol). Scanning electron microscopy and transmission electron microscopy analysis showed positive effect of M. oleifera leaf extract on the treated conidia and mycelium of B. cinerea. Findings revealed that irreversible surface and ultra-structural changes with severe detrimental effects on conidia and mycelium morphology compared to control treatment. Overall findings suggested that M. oleifera leaf extract is a promising candidate for biological control of fungal pathogens, thus limiting overdependence on chemical fungicides.

Resumo As desvantagens associadas ao uso de fungicidas químicos para controlar fungos fitopatogênicos, como Botrytis cinerea, estimulam a necessidade de alternativas. Portanto, o presente estudo foi realizado para determinar o potencial antifúngico de extratos de Moringa oleifera contra B. cinerea. A análise fitoquímica usando testes químicos qualitativos revelou a presença de uma grande quantidade de compostos fitoquímicos cruciais, como compostos fenólicos, alcaloides e saponinas no extrato da folha de M. oleifera. O bioensaio antifúngico dos extratos brutos indicou melhor inibição do crescimento micelial pelo extrato de folhas de metanol (99%). A concentração inibitória mínima (MIC) foi de 5 mg/mL com 100% de inibição da germinação de esporos e a concentração fungicida mínima (MFC) foi de 10 mg/mL com 98,10% de inibição do crescimento micelial usando microdiluição em caldo e técnicas de alimentos envenenados. A análise por cromatografia gasosa-espectrometria de massa (GC-MS) levou à identificação de 67 compostos químicos voláteis no extrato da folha, sendo o ácido 6-decenoico (Z) (19,87%) o composto predominante. Elucidação química adicional dos extratos brutos realizada por cromatografia líquida com espectrometria de massa em tandem (LC-MS/MS) mostrou a presença de compostos químicos não voláteis, principalmente flavonas, flavonoides e ácidos fenólicos (ou seja, quercetina e kaempferol). As análises de microscopia eletrônica de varredura e microscopia eletrônica de transmissão mostraram efeito positivo do extrato de folhas de M. oleifera sobre os conídios e micélios tratados de B. cinerea. Os resultados revelaram a superfície irreversível e alterações ultraestruturais com graves efeitos prejudiciais sobre os conídios e a morfologia micelial, em comparação com o tratamento de controle. Os resultados gerais sugeriram que o extrato da folha de M. oleifera é um candidato promissor para o controle biológico de patógenos fúngicos, limitando assim a dependência excessiva de fungicidas químicos.

mcr-1-carrying Enterobacteriaceae isolated from companion animals in Brazil / Enterobacteriaceae portadora de mcr-1 em isolados clínicos de animais de companhia: primeiro relato no Brasil

Plasmid-mediated polymyxin resistance was first described in 2015, in China, in Escherichia coli carrying the mcr-1 (Mobile Colistin Resistance-1) gene. Since then, it has become a major public health challenge worldwide, representing a major threat to human and animal health. In addition, there are still few reports on the prevalence of mcr-1 in Enterobacteriaceae isolated from humans, animals and food. Therefore, the purpose of the study was to investigate the occurrence of the mcr-1 gene in bacterial isolates with phenotypic resistance to polymyxin B obtained from clinical specimens of companion animals. Phenotypic resistance to polymyxin B were determined by broth microdilution and the susceptibility profile to other antimicrobials (amikacin, amoxicillin/clavulanate, ampicillin, ampicillin/sulbactam, aztreonam, cefazolin, cefepime, cefotaxime, cefoxitin, ceftazidime, ceftriaxone, chloramphenicol, ciprofloxacin, doxycycline, ertapenem, gentamicin, imipenem, marbofloxacin, meropenem, phosphomycin, piperacillin/tazobactam, tetracycline, ticarcillin/clavulanate, tobramycin and trimethoprim/sulfamethoxazole) by disc-diffusion agar method. The extraction of bacterial DNA was performed via heat shock followed by spectrophotometric evaluation. To verify the presence of mcr-1, the Polymerase Chain Reaction was employed using specific primers, followed by agarose gel electrophoresis. The positive isolates had the corresponding amplicons sequenced. In this study, there were identified the first isolates of Escherichia coli, Klebsiella spp. and Enterobacter spp. carrying the mcr-1 gene derived from specimens of companion animals in Brazil. Our results suggest the dissemination of resistance to polymyxins in the community and the environment, highlighting the need for surveillance and optimized treatment guidelines.(AU)

A resistência à polimixina mediada por plasmídeo teve sua primeira descrição em 2015, na China, em Escherichia coli portadora do gene mcr-1 (Mobile Colistin Resistance-1) e a partir de então tornou-se um grande desafio para a saúde pública em todo o mundo, constituindo uma grande ameaça à saúde humana e animal. Além disso, ainda existem poucos relatos sobre a prevalência de mcr-1 em Enterobacteriaceae isoladas de humanos, animais e alimentos. Sendo assim, o objetivo do estudo foi investigar a ocorrência do gene mcr-1 em isolados bacterianos com resistência fenotípica à polimixina B, oriundos de materiais clínicos de animais de companhia. A resistência fenotípica à polimixina B foi determinada por microdiluição em caldo e o perfil de sensibilidade aos demais antimicrobianos (amicacina, amoxicilina/clavulanato, ampicilina, ampicilina/sulbactam, aztreonam, cefazolina, cefepime, cefotaxima, cefoxitina, ceftazidima, ceftriaxona, cloranfenicol, ciprofloxacina, doxiciclina, ertapenem, gentamicina, imipinem, marbofloxacino, meropenem, fosfomicina, piperacilina/tazobactam, tetraciclina, ticarcilina/clavulanato, tobramicina sulfametoxazol/trimetoprim) foram determinados pelo método disco difusão. A extração do DNA bacteriano foi realizada via choque térmico, seguido de avaliação espectrofotométrica. Para a verificação da presença do mcr-1 foi utilizada a Reação em Cadeia da Polimerase com emprego de iniciadores específicos, seguida de eletroforese em gel de agarose. Os isolados positivos tiveram os correspondentes amplicons sequenciados. Nesse estudo foram identificados os primeiros isolados de Escherichia coli, Klebsiella spp. e Enterobacter spp. portadores do gene mcr-1 derivados de espécimes de animais de companhia no Brasil. Este estudo sugere a disseminação da resistência às polimixinas na comunidade e no meio ambiente, destacando a necessidade de vigilância e diretrizes otimizadas de tratamento.(AU)

mcr-1-carrying Enterobacteriaceae isolated from companion animals in Brazil / Enterobacteriaceae portadora de mcr-1 em isolados clínicos de animais de companhia: primeiro relato no Brasil

Plasmid-mediated polymyxin resistance was first described in 2015, in China, in Escherichia coli carrying the mcr-1 (Mobile Colistin Resistance-1) gene. Since then, it has become a major public health challenge worldwide, representing a major threat to human and animal health. In addition, there are still few reports on the prevalence of mcr-1 in Enterobacteriaceae isolated from humans, animals and food. Therefore, the purpose of the study was to investigate the occurrence of the mcr-1 gene in bacterial isolates with phenotypic resistance to polymyxin B obtained from clinical specimens of companion animals. Phenotypic resistance to polymyxin B were determined by broth microdilution and the susceptibility profile to other antimicrobials (amikacin, amoxicillin/clavulanate, ampicillin, ampicillin/sulbactam, aztreonam, cefazolin, cefepime, cefotaxime, cefoxitin, ceftazidime, ceftriaxone, chloramphenicol, ciprofloxacin, doxycycline, ertapenem, gentamicin, imipenem, marbofloxacin, meropenem, phosphomycin, piperacillin/tazobactam, tetracycline, ticarcillin/clavulanate, tobramycin and trimethoprim/sulfamethoxazole) by disc-diffusion agar method. The extraction of bacterial DNA was performed via heat shock followed by spectrophotometric evaluation. To verify the presence of mcr-1, the Polymerase Chain Reaction was employed using specific primers, followed by agarose gel electrophoresis. The positive isolates had the corresponding amplicons sequenced. In this study, there were identified the first isolates of Escherichia coli, Klebsiella spp. and Enterobacter spp. carrying the mcr-1 gene derived from specimens of companion animals in Brazil. Our results suggest the dissemination of resistance to polymyxins in the community and the environment, highlighting the need for surveillance and optimized treatment guidelines.(AU)

A resistência à polimixina mediada por plasmídeo teve sua primeira descrição em 2015, na China, em Escherichia coli portadora do gene mcr-1 (Mobile Colistin Resistance-1) e a partir de então tornou-se um grande desafio para a saúde pública em todo o mundo, constituindo uma grande ameaça à saúde humana e animal. Além disso, ainda existem poucos relatos sobre a prevalência de mcr-1 em Enterobacteriaceae isoladas de humanos, animais e alimentos. Sendo assim, o objetivo do estudo foi investigar a ocorrência do gene mcr-1 em isolados bacterianos com resistência fenotípica à polimixina B, oriundos de materiais clínicos de animais de companhia. A resistência fenotípica à polimixina B foi determinada por microdiluição em caldo e o perfil de sensibilidade aos demais antimicrobianos (amicacina, amoxicilina/clavulanato, ampicilina, ampicilina/sulbactam, aztreonam, cefazolina, cefepime, cefotaxima, cefoxitina, ceftazidima, ceftriaxona, cloranfenicol, ciprofloxacina, doxiciclina, ertapenem, gentamicina, imipinem, marbofloxacino, meropenem, fosfomicina, piperacilina/tazobactam, tetraciclina, ticarcilina/clavulanato, tobramicina sulfametoxazol/trimetoprim) foram determinados pelo método disco difusão. A extração do DNA bacteriano foi realizada via choque térmico, seguido de avaliação espectrofotométrica. Para a verificação da presença do mcr-1 foi utilizada a Reação em Cadeia da Polimerase com emprego de iniciadores específicos, seguida de eletroforese em gel de agarose. Os isolados positivos tiveram os correspondentes amplicons sequenciados. Nesse estudo foram identificados os primeiros isolados de Escherichia coli, Klebsiella spp. e Enterobacter spp. portadores do gene mcr-1 derivados de espécimes de animais de companhia no Brasil. Este estudo sugere a disseminação da resistência às polimixinas na comunidade e no meio ambiente, destacando a necessidade de vigilância e diretrizes otimizadas de tratamento.(AU)

Vancomycin susceptibility profiles of Staphylococcus spp. isolates from domestic and wild animals / Perfil de suscetibilidade à Vancomicina de isolados de Staphylococcus spp. de animais domésticos e silvestres

Staphylococcus spp. are bacteria involved in human and animal infections. They are resistant to antimicrobials and have become a major public health concern. In recent years, there has been a significant increase in methicillin-resistant Staphylococcus strains and vancomycin is the drug of choice for the treatment of such isolates. However, the minimum inhibitory concentration (MIC) of vancomycin necessary to combat this microorganism has been showing an increase. The aim of the present study was to determine the susceptibility profile of the Staphylococcus spp. of domestic and wild animals to vancomycin, using the microdilution in broth and E-test® techniques, as well as comparing the results of both tests. Of the 50 isolates tested, 47 (94 %) were sensitive to vancomycin in the microdilution and 43 (86 %) were sensitive to vancomycin in the E-test®. Seven (14 %) isolates had an intermediate result showing a risk to public health since the detection of these isolates may precede the occurrence of isolates resistant to vancomycin. In addition, the mecA gene was detected in 78 % of the tested samples. Six of the seven isolates with intermediate resistance to vancomycin were carriers of the mecA gene, showing that these isolates had a potential risk of becoming resistant. Thus, control measures must be taken to prevent the spread of these isolates with intermediate resistance and preserve the effectiveness of this antimicrobial for the treatment of infections caused by multiresistant Staphylococcus spp.(AU)

Staphylococcus spp. são bactérias envolvidas em infecções de humanos e animais, resistentes a antimicrobianos e tem se tornado uma grande preocupação em saúde pública. Nos últimos anos houve um aumento significativo de Staphylococcus resistentes à meticilina e a vancomicina é a droga de escolha para o tratamento desses isolados, porém vem apresentando elevação nos valores de Concentração Inibitória Mínima (CIM) necessários para combater este microrganismo. O objetivo do presente trabalho foi determinar o perfil de suscetibilidade à vancomicina para isolados de Staphylococcus spp. de animais domésticos e silvestres pelas técnicas de Microdiluição em caldo e E-test®, bem como comparar os resultados de ambos os testes. Dos 50 isolados testados 47 (94%) foram sensíveis à vancomicina na Microdiluição e 43 (86%) foram sensíveis à vancomicina no E-test®. Sete (14%) isolados tiveram resultado intermediário demonstrando um risco à saúde pública visto que a detecção destes isolados pode preceder a ocorrência de isolados resistentes à vancomicina. Ademais o gene mecA foi detectado em 78% das amostras testadas, sendo que dos sete isolados com resistência intermediária à vancomicina, seis eram portadores do gene mecA, evidenciando que esses isolados possuem potencial risco de se tornarem resistentes. Dessa forma medidas de controle devem ser tomadas para evitar a propagação destes isolados com resistência intermediária e preservar a eficácia deste antimicrobiano para o tratamento de infecções causadas por Staphylococcus multirresitentes.(AU)