Phytochemical profile, antibacterial and antibiofilm activity of spice plants against important food pathogens

• Barros, Amanda Vieira de ^[1] ; Bomfim, Isabela Maria Fortaleza Neves ^[1] ; Ribeiro, Luan Lincoln Cunha ^[1] ; Silva, Beatriz Reis Álvaro da ^[2] ; Lins, Hévellin Talita Sousa ^[2] ; Santos, Patryck Érmerson Monteiro dos ^[2] ; Paiva, Patricia Maria Guedes ^[2] ; Oliveira, Maria Betânia Melo de ^[2] ; Araújo, Renata Mendonça ^[2] ; Motta Neto, Renato ^[1]
  1. [1] Universidade Federal do Rio Grande do Norte

     Universidade Federal do Rio Grande do Norte

     Brasil

     
  2. [2] Universidade Federal de Pernambuco

     Universidade Federal de Pernambuco

     Brasil

     
• Localización: Cuadernos de Educación y Desarrollo, ISSN-e 1989-4155, Vol. 16, Nº. 6, 2024
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Perfil fitoquímico, actividad antibacteriana y antibiopelícula de plantas especiadas contra patógenos alimentarios importantes
  • Perfil fitoquímico, atividade antibacteriana e antibiofilme de plantas condimentares contra importantes patógenos alimentares
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  • español

    Las plantas de especias se usan comúnmente en alimentos, pero su valor nutricional y potencial antibacteriano interesan en conservantes naturales. El estudio caracterizó y evaluó el potencial antibacteriano de aceites esenciales de plantas picantes. La mayor concentración de Alcanfor (37,00%) se vio en R. officinalis, de Geranial (29,85%) en Z. officinale, mientras que el compuesto mayoritario del aceite deA. sativumfue trisulfuro de dialilo (60,50%). Los aceites esenciales mostraron una CIM satisfactoria contra todas las bacterias. Los mejores resultados del aceite de R. officinalisse vieron contra S. aureus (CMI 8 μg/mL y MBC 4 μg/mL), mientras que Z.officinalelogró un mejor efecto contraE. coli (CMI 4 μg/mL y MBC 4 μg/mL), mientras que el aceite de A. sativumtuvo un mejor desempeño contra K. pneumoniae(CIM y MBC de 4 μg/mL). Al evaluar el efecto de los aceites sobre la inhibición de biopelículas, R. officinalis no mostró ningún efecto inhibidor, Z. officinaleinhibió satisfactoriamente las biopelículas de S. aureusy S. Thyphimurium, yA. sativuminhibió solo la formación de biopelículas deS. aureus.En comparación con el antibiótico de control, amoxacilina, los tratamientos con aceites esenciales tuvieron mejores resultados. La concentración y diversidad de terpenos y compuestos organosulfurados en los aceites esenciales de Z. officinaley A. sativummostraron actividad antibacteriana e inhibieron satisfactoriamente la formación de biopelículas, configurándose como alternativas prometedoras para la conservación de alimentos y el combate de microorganismos patógenos.

  • English

    The spice plants are commonly used to flavor foods, but their nutritional value and antibacterial potential arouse interest in the application of these plants in alternative methodologies for the development of natural preservatives. The study aimed to characterize chemically and evaluate the antibacterial and antibiofilm potential of the essential oils of spicy plants against strains of food interest. The highest concentration of Camphor (37.00%) was observed in R. officinalis, of Geranial (29.85%) in Z. officinale, while the major compound of A. sativum oil was diallyl trisulfide (60.50%). The essential oils demonstrated satisfactory MIC against all bacteria. The best results of R. officinalis oil were observed against S. aureus (MIC 8 μg/mL and MBC 4 μg/mL), while Z. officinale achieved a better effect against E. coli (MIC 4 μg/mL and MBC 4μg/mL), while A. sativum oil, performed better against K. pneumoniae (MIC and MBC of 4 μg/mL). Evaluating the effect of oils on biofilm inhibition, R. officinalis showed no inhibitory effect, Z. officinale satisfactorily inhibited S. aureus and S. Thyphimurium biofilms, and A. sativum inhibited only S. aureus biofilm formation. Compared to the control antibiotic, amoxacillin, the treatments with the essential oils performed better. Due to the concentration and diversity of terpenes and organosulfur compounds, the essential oils of Z. officinale and A. sativum showed antibacterial activity and inhibit the formation of biofilms satisfactorily, configuring themselves as promising alternatives for food preservation and combat of pathogenic microorganisms.

  • português

    As plantas condimentares são comumente utilizadas para aromatizar alimentos, mas seu valor nutricional e potencial antibacteriano despertam interesse na aplicação destas plantas em metodologias alternativas para o desenvolvimento de conservantes naturais. O estudo teve como objetivo caracterizar quimicamente e avaliar o potencial antibacteriano e antibiofilme dos óleos essenciais de plantas condimentares frente a cepas de interesse alimentar. A maior concentração de Cânfora (37,00%) foi observada em R. officinalis, de Geranial (29,85%) em Z. officinale, enquanto o composto majoritário do óleo de A. sativum foi o trissulfeto de dialila (60,50%). Os óleos essenciais demonstraram CIM satisfatória contra todas as bactérias. Os melhores resultados do óleo de R. officinalisforam observados contra S. aureus(MIC 8 μg/mL e MBC 4 μg/mL), enquanto Z. officinaleobteve melhor efeito contra E. coli(MIC 4 μg/mL e MBC 4 μg/mL). mL), enquanto o óleo de A. sativumteve melhor desempenho contra K. pneumoniae(CIM e CBM de 4 μg/mL). Em relação à inibição do biofilme, R. officinalis não apresentou efeito inibitório, Z. officinaleinibiu satisfatoriamente os biofilmes de S. aureus e S. Thyphimurium, e A. sativuminibiu apenas a formação de biofilme de S. aureus. Em comparação com o antibiótico controle, a amoxicilina, os tratamentos com óleos essenciais tiveram melhor desempenho. Devido à concentração e diversidade de terpenos e compostos organossulfurados, os óleos essenciais de Z. officinale e A. sativumapresentaram atividade antibacteriana e inibiram a formação de biofilmes de forma satisfatória, configurando-se como alternativas promissoras para preservação de alimentos e combate a microrganismos patogênicos.