Avaliação do efeito de antimicrobianos naturais e encapsulação de timol e carvacrol em lipossomas visando inibir Salmonella aderida em superfície de vidro

Abstract

A formação de biofilmes nas superfícies que entram em contato com alimentos é uma das principais causas de contaminações microbiológicas responsáveis por doenças transmitidas por alimentos (DTA). Para evitá-los, a higienização deve ser eficiente prevenindo a adesão e multiplicação de micro-organismos. Diversos antimicrobianos naturais são conhecidos por demonstrarem capacidade para inibir e controlar a multiplicação de micro-organismos, sendo que o efeito sinérgico entre eles deve ser considerado visando reduzir a concentração de cada composto utilizado. Além disso, a encapsulação pode proteger esses compostos de possíveis interações com o ambiente e pode proporcionar uma liberação controlada, evitando uma contaminação posterior da superfície. Assim, este trabalho apresenta dois objetivos principais: (1) avaliar o efeito sinérgico de antimicrobianos naturais como carvacrol, timol e nisina contra Staphylococcus aureus e Salmonella (2) encapsular timol e carvacrol em lipossomas e avaliar sua ação frente à Salmonella aderida em superfície de vidro. Para analisar o efeito sinérgico, foram determinadas as Concentrações Inibitórias Mínimas (CIM) dos compostos antimicrobianos individualmente seguidos de um planejamento fatorial. Os resultados mostraram que a mistura dos antimicrobianos nisina, carvacrol e timol; a interação entre timol e carvacrol bem como a interação entre nisina e carvacrol demonstraram efeito sinérgico frente a S. aureus. Do mesmo modo, a interação entre timol e carvacrol foi significativa na redução de S. Enteritidis sugerindo efeito sinérgico entre os dois compostos. Posteriormente, timol e carvacrol foram encapsulados, individualmente e em conjunto, em lipossomas pela técnica de hidratação do filme lipídico. Os lipossomas foram caracterizados e a eficiência de encapsulação (EE) determinada. A CIM foi determinada novamente. Então, um pool composto por diferentes cepas de Salmonella foi aderido em superfície de vidro (2 cm x 2 cm x 1 mm), seguido de sanitização por 1 minuto de contato com os compostos desenvolvidos. Após esse tempo, o número de células sobreviventes foi determinado por contagem em placas. Além disso, foi realizada microscopia eletrônica de varredura (MEV) mostrando a adesão de Salmonella e a ação das soluções antimicrobianas. Os lipossomas contendo timol, carvacrol ou ambos, apresentaram diâmetro médio variando de 230 a 270 nm; polidispersidade de 0,20 a 0,34; potencial zeta de aproximadamente -30 mV; e eficiência de encapsulação de 99%. Todas as formulações foram estáveis por pelo menos 28 dias. Os resultados mostraram que a adesão dos micro-organismos ao vidro foi de 5,89 ± 0,36 log UFC/cm². As soluções antimicrobianas inativaram totalmente a população de microorganismos aderida ao coupon de vidro nas concentrações de CIM e 2xCIM para os compostos livres. Já, para os compostos em lipossomas, somente inativaram totalmente com o 2xCIM. Nas concentrações de CIM, os compostos em lipossomas tiveram uma redução de 4,03 log UFC/cm² para timol, 3,79 log UFC/cm² para carvacrol e de 3,94 log UFC/cm² para ambos os compostos, demonstrando uma liberação mais lenta. O controle positivo realizado com somente a solução alcoólica 20% (v/v) confirmou que o efeito antimicrobiano é devido ao timol e/ou carvacrol presentes nas soluções. A MEV mostrou a adesão da Salmonella ao vidro e a ação do carvacrol livre e encapsulado. Portanto, os antimicrobianos livres e/ou encapsulados em lipossomas desenvolvidos neste trabalho foram capazes de reduzir ou inativar alta concentração de Salmonella aderida em vidro, sugerindo potencial para utilização como desinfetante alternativo para indústrias de alimentos e serviços de alimentação.