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Tese em Português | VETTESES | ID: vtt-208656

Resumo

Apesar da grande evolução tecnológica na indústria alimentícia, ainda se observa inúmeros surtos de enfermidades de origem alimentar, provenientes da ingestão de alimentos contaminados por micro-organismos patogênicos. As bactérias do gênero Salmonella spp. são consideradas a principal causa de infecção alimentar associada ao consumo de carne de frango. Esses micro-organismos são capazes de se aderir e formar biofilme nas mais diversas superfícies. A formação dessa estrutura complexa representa uma grande preocupação para a indústria de alimentos devido à dificuldade na sua remoção mediante os procedimentos tradicionais de limpeza e sanitização, sendo resistente aos vários tratamentos químicos. Visando a necessidade de desenvolvimento de novos antimicrobianos e a crescente preocupação dos consumidores com a utilização de compostos químicos sintéticos, esse trabalho teve por objetivo avaliar a habilidade de formação de biofilme por cepas indígenas de Salmonella sp e por Salmonella Typhimurium ATCC 14028 e testar a atividade antimicrobiana in vitro de dois óleos essenciais (carvacrol - CV e isotiocianato de alila - ITCA) e quatro ácidos orgânicos (acético glacial - ACE, capróico - CAP, láctico - LAT e propiônico - PROP), individualmente e em combinação, como alternativas naturais para o controle de Salmonella sp formadora de biofilme. Foram utilizadas 23 cepas de Salmonella sp isoladas de esteiras transportadoras de salas de corte de uma planta processadoras de frangos. A habilidade de formação de biofilmes das cepas foi avaliada em placas de poliestireno contendo caldo TSB por 24h, 48h e 96h a 37 °C sob agitação a 110 rpm. A formação do biofilme foi visualizada pela medida de absorbância (ABS) em leitora de microplacas, sendo as cepas classificadas como fracamente, moderadamente e fortemente formadoras de biofilme. Com base na capacidade de formação de biofilme em 24h, foram selecionadas cinco cepas para formar um pool bacteriano utilizado para o desafio com os compostos antimicrobianos naturais. A concentração inibitória mínima (CIM) de todos os compostos naturais foi determinada em pH 5 e 6 sobre ao pool e a S. Typhimurium ATCC 14028. Posteriormente, todos os compostos foram testados em combinação, totalizando oito combinações, em pH 5 e 6, com quatro concentrações cada. A atividade antimicrobiana dos ácidos orgânicos e dos óleos essenciais foi favorecida em menor valor de pH. A maioria das combinações de óleos essenciais e ácidos orgânicos apresentou efeito aditivo em pH 5 e 6, sendo que a combinação com efeito aditivo em menor concentração contra o pool foi PROP + ITCA (15 mM + 0,06 mM, respectivamente), seguida da combinação CAP+ ITCA (3 mM + 0,06 mM, respectivamente) para S. Typhimurium, ambas em pH 5. Foi verificado efeito sinérgico para as combinações CAP + CV e CAP + ITCA sobre o pool e para a combinação de LAT + ITCA sobre S. Typhimurium, em pH 5. Em pH 6, apenas a combinação LAT + CV apresentou efeito sinérgico. A menor concentração dos antimicrobianos para inibição das cepas testadas foi verificada pelo uso da combinação de CAP + ITCA (1,12 mM + 0,03mM respectivamente), a qual foi eficiente com redução de » da CIM individual dos compostos. A combinação de um ácido graxo de cadeia média e um óleo essencial demonstrou eficiência na inibição de Salmonella devido aos mecanismos de ação complementares sobre a célula bacteriana, apresentando potencial para uso como antimicrobiano natural. As concentrações reduzidas para o efeito antibacteriano são promissoras para aplicação em superfícies de contato com alimentos ou matrizes alimentares visto que minimizariam alterações sensoriais indesejáveis causadas pelo odor e sabor desses compostos. Os resultados desse trabalho demonstram que os tratamentos combinados testados poderiam ser usados com sucesso para o controle de Salmonella sp em indústrias avícolas, sem efeito químico residual, aumentando significativamente a inocuidade desses alimentos.

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Despite the great technological evolution in the food industry, there are still numerous outbreaks of foodborne illnesses caused by the ingestion of food contaminated by pathogenic microorganisms. Bacteria of the genus Salmonella spp. are considered the main cause of food infection associated to the consumption of chicken meat. These microorganisms are capable to adhere and to form biofilm on a variety of surfaces. The formation of this complex structure represents a major concern for the food industry due to the difficulty in its removal through the traditional cleaning and sanitization procedures, being resistant to many chemical treatments. Aiming the necessity to develop new antimicrobials and the growing consumer concern with the utilization of synthetic chemical compounds, this study had as objectives the evaluation the ability of indigenous strains of Salmonella sp and Salmonella Typhimurium ATCC 14028 to form biofilm and testing of the in vitro antimicrobial activity of two essential oils (carvacrol CV and allyl isothiocyanate AITC) and four organic acids (glacial acetic ACE, caproic CAP, lactic LAT and propionic PROP), individually and in combinations, as natural alternatives for the control of Salmonella sp. biofilm forming. Twenty-three strains of Salmonella sp isolated from conveyor belts of cutting rooms of a chicken processing plant were used. The biofilm formation ability of the strains was evaluated on polystyrene plates containing TSB broth for 24h, 48h and 96h at 37°C and under an agitation of 110 RPM. The biofilm formation was visualized though the measurement of the absorbance (ABS) on a microplate reader, and the strains were classified as weak, moderate or strong biofilm formators. Based on the biofilm formation capacity in 24h, five strains were selected to form a bacterial pool used for the challenge with natural antimicrobial compounds. The minimum inhibitory concentration (MIC) of all natural compounds was determined at pH 5 and 6 against the pool and S. Thypimurium. Subsequently, all compounds were tested in combination, totalling eight combinations, at pH 5 and 6, with four concentrations each. The antimicrobial activity of the organic acids and essential oils was favoured at a lower pH value. Most combinations of essential oils and organic acids presented additive effect at pH 5 and 6 and the combination with additive effect with the lower concentration against the pool was PROP + AITC (15 mM + 0,06 mM, respectively), followed by CAP + AITC (3 mM + 0,06 mM, respectively) combination for S. Typhimurium, both at Ph 5. A synergistic effect was observed for the CAP + CV and CAP + AITC combination on the pool and for the combination LAT + AITC on S. Typhimurium at Ph 5. At pH 6, only the combination LAT + CV presented a synergistic effect. The lowest concentration of antimicrobial for the inhibition of the tested strains was verified using the combination CAP + ATIC (1,12 mM + 0,03 mM, respectively), which was efficient with a reduction of » of the individual MIC of the compounds. The combination of a medium chain fatty acid and an essential oil showed efficiency in the inhibition of the Salmonella due to the complementary action mechanisms on the bacterial cell, presenting potential for use as a natural antimicrobial. The reduced concentrations for the antimicrobial effect are promising for the application on food or food matrices contact surfaces since they would minimize undesirable sensory changes caused by the odor and taste of those compounds. The results of this study demonstrate that the tested combined treatments could be successfully used for the control of Salmonella sp in the poultry industry without residual chemical effect, significantly increasing the innocuity of these foods.

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