ATIVIDADE ANTIMICROBIANA DE ÓLEOS ESSENCIAIS E BACTERIÓFAGOS SOBRE SALMONELLA HEIDELBERG MULTIRRESISTENTES E FORMADORAS DE BIOFILMES

RESUMO

A constante busca pelo aperfeiçoamento nos processos que garantam a segurança dos alimentos impulsionam estudos com o intuito de conhecer melhor as características de patógenos, que, quando presentes, causam impactos negativos ao setor avícola. Salmonella Heidelberg (SH) é o sorovar que se destacou nos últimos anos devido sua alta prevalência e multirresistência aos antimicrobianos. Buscou-se nesse trabalho informações quanto à formação de biofilmes, à suscetibilidade antimicrobiana, e à detecção de genes de virulência, permitindo, assim, melhor entendimento e maneiras alternativas de eliminação da SH. Encontramos variados perfis genotípicos (56), diferentes graus de formação de biofilme e altas taxas de multirresistência (125/126 - 99,2%), sugerindo que há uma diversidade de isolados de SH em produtos avícolas, o que pode indicar a existência de fontes de contaminação variáveis na indústria de alimentos. Atualmente, o mundo está enfrentando um crescente surgimento de bactérias resistentes aos antibióticos e a necessidade de reduzir o seu uso indiscriminado é fundamental. A procura de novos compostos antimicrobianos a partir de espécies vegetais, como óleos essenciais (OEs), e o uso de bacteriófagos (fagos), tem se mostrado bastante expressiva. Os fagos são predadores naturais de bactérias, onipresentes no ambiente e com alta especificidade ao hospedeiro, inofensivo para homens e animais. Os OEs são utilizados desde a idade média nos mais diferentes ramos das indústrias farmacêutica, sanitária, agrícola e de alimentos, e sua atividade bactericida também é tida como destaque. Nesse contexto, ambos são considerados alternativas valiosas e uma oportunidade de reduzir o uso de antimicrobianos. Avaliou-se a capacidade de biocontrole com o uso de três bacteriófagos (UPF_BP1, UPF_BP2, UPF_BP3) isolados ou combinados (pool) para prevenção e remoção de biofilmes de SH em superfície de poliestireno, em tempos de 3, 6 e 9 horas de ação. Os fagos individuais e em combinação demonstraram reduções na adesão de SH em até 83,4%, e remoção do biofilme pré-formado de até 64,0%. Ressalta-se que o uso de combinações sinérgicas entre os fagos é a mais indicada por potencializar a redução, bem como o uso no condicionamento de superfícies ser mais eficaz do que em biofilmes pré-formados. No teste com os OEs, avaliou-se a ação in vitro de cinco óleos (orégano, canela, tomilho, cravo e gengibre) sobre os isolados de SH, avaliando atividade antimicrobiana em ágar difusão e concentração inibitória mínima (CIM). O orégano e a canela obtiveram ação antimicrobiana em baixas concentrações sobre os isolados. Além disso, o efeito do OE de orégano foi testado em matriz cárnea nas temperaturas de 12±1ºC e a 4±1ºC por 0, 1, 3 e 5 dias, sendo eficiente para redução da carga microbiana em diferentes temperaturas e tempo de contato com a matriz confrontada, enfatizando a importância da associação à baixas temperaturas. Com esses resultados temos disponíveis métodos naturais que podem ser alternativas para o controle desse patógeno, e contribuem para o futuro uso de bacteriófagos como medida de condicionamento de superfícies no biocontrole de biofilmes de SH.

ABSTRACT

The constant search for improvement in processes that guarantee food safety, stimulate studies in order to better understand pathogens characteristics, if present, causes negative impacts to poultry sector. Salmonella Heidelberg (SH) is the sorovar that has stood out in recent years due to its high prevalence and antimicrobials resistence. The objective of this research was to find information regarding the biofilm formation, antimicrobial susceptibility, and virulence genes detection, thus allowing a better understanding and alternative ways to eliminate SH. We found varied genotypic profiles (56), different biofilm formation degrees and high multi-resistance rates (125/126 -99.2%), suggesting that there is a diversity of SH isolates in poultry products, which may indicate existence of sources contamination at food industry. Currently, the world is facing an increasing emergence of antibiotic resistant bacteria and the need to reduce their indiscriminate use is fundamental. The search for new antimicrobial compounds from plant species, such as the essential oils (EOs) and also the use of bacteriophages (phages), has been shown to be expressive. Phages are natural predators of bacteria, they are ubiquitous in environment and with high specificity to the host, harmless to man and animals. EOs have been used since middle ages in most different branches of pharmaceutical, sanitary, agricultural and food industries, and their bactericidal activity is also highlighted. In this context, both are considered valuable antimicrobial alternatives and an opportunity to reduce the use of antimicrobials. The biocontrol ability was evaluated using three bacteriophages (UPF_BP1, UPF_BP2, UPF_BP3) isolated or combined (pool) to prevent and remove SH biofilms on polystyrene surfaces, in 3, 6 and 9 h of action. Individual and combined phages showed reductions in SH adherence up to 83.4%, and preformed biofilm removal up to 64.0%. It´s noteworthy that the use of synergistic combinations between phages is most indicated, since it has enhanced reduction, as well as use in surface conditioning to be more effective than in preformed biofilms. In test with EOs, in vitro action of five oils (oregano, cinnamon, thyme, cloves and ginger) on SH isolates was evaluated, evaluating antimicrobial activity in diffusion agar, minimum inhibitory concentration (MIC). Oregano and cinnamon obtained antimicrobial action in low concentrations on isolates. In addition, the effect of EO of oregano was tested in a meat matrix at temperatures of 12±1ºC and at 4±1ºC for 0, 1, 3 and 5 days, being efficient for reducing the microbial load at different temperatures and time of contact with the confronted matrix, emphasizing the importance of association with low temperatures. With these results we have available natural methods that can be alternatives for pathogen control and contribute to future use of bacteriophages as a measure of surface conditioning in SH biofilms biocontrol. With these results we have available natural methods that can be alternatives for pathogen control and contribute to future use of bacteriophages as a measure of surface conditioning in SH biofilms biocontrol.