Pesquisa
Estudo das atividades antimicrobianas de óleos essenciais e suas associações no controle da mastite em bovinos
Doutorado em Ciência Animal com Enfase em Produtos Bioativos
Autor: Jesse Lahos Borges
Orientador: Ranulfo Piau Júnior
Defendido em: 24/02/2023
Resumo
A mastite bovina é uma das principais doenças do rebanho leiteiro e se trata de um processo inflamatório no úbere. São utilizados na maioria dos tratamentos antibióticos, que podem causar problemas de resistência multipla. Os óleos essenciais (OEs) são produtos que possuem compostos bioativos, os quais tem diversas atividades biológicas que podem auxiliar nessa enfermidade. Entre elas, se destacam, principalmente, suas ações antimicrobianas e anti-inflamatórias, as quais podem servir como solução para o tratamento da mastite subclínica. O objetivo deste trabalho foi avaliar as composições químicas e atividades antimicrobianas dos OEs de Syzygium aromaticum, Thymus vulgaris e Pogostemon cablin in vitro, associados ao óleo de Vitis vinifera em bactérias causadoras da mastite bovina, com a possibilidade de desenvolver novos medicamentos intramamários para o seu controle. Esta tese está dividida em três capítulos. No capítulo I, foi realizada uma revisão bibliográfica. No capítulo II foram colocados os dois artigos, o primeiro sobre a atividade antimicrobiana dos OEs de Syzygium aromaticum e Thymus vulgaris e o segundo analisando a atividade antimicrobiana do OE de Pogostemon cablin e o óleo carreador de Vitis vinifera. E para finalizar, na terceira parte está a conclusão final do estudo. Os OE e óleo carreador adquiridos de forma comercial foram analisados por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG/EM) e testados contra dez bactérias, sendo duas ATCCs e oito isolados clínicos de leite mastítico, pelo método de microdiluição em caldo, determinando a concentração inibitória mínima (CIM) e bactericida mínima (CBM). A análise química indicou no OE de Syzygium aromaticum poussi 15 compostos, tendo como fenilpropanóides (83,44%) como classe majoritária, sendo o eugenol (83,44%); cariofileno (10,43%) como compostos mais abundantes. No OE de Thymus vulgaris foram identificados 19 compostos, sendo a classe majoritária os monoterpenos oxigenados (56,65%), seguida pela classe dos monoterpenos hidrocarbonetos (42,45%), tendo como majoritário o p-cimeno (83,44%); seguido do timol (29,55%). No OE de Pogostemon cablin foram identificados 48 compostos, sendo a classe majoritária os sesquiterpenos hidrocarbonetos (65%) e sesquiterpenos oxigenados (30,80%), tendo como majoritário o patchoulol (25,11%), seguido do α-guaieno (21,23%). No óleo carreador de Vitis vinifera foram identificados oito compostos, tendo como majoritários etil linoleato (44,06%), etil oleato (29,44%) e esqualeno (7,40%). Os resultados encontrados para a ação antimicrobiana revelou que o OE de Syzygium aromaticum exerceu ação antimicrobiana contra os dez microrganismos, testados as CIMs variando de 0,039 a 0,65 mg/mL e a CBMs de 0,31 a 2,5 mg/mL. A associação do OE de Syzygium aromaticum com o óleo de Vitis vinifera promoveu ação antimicrobiana contra os dez microrganismos. O OE de Thymus vulgaris exerceu ação antimicrobiana contra nove microrganismos, na qual as CIMs variaram de 0,078 a 1,25 mg/mL e as CBMs variaram de 0.31 a 2,5 mg/mL, e quando este foi associado ao com o óleo de Vitis vinifera ocorreu inibição contra os dez microrganismos e atividade bactericida contra dois microrganismos. O OE de Pogostemon cablin exerceu ação antimicrobiana contra seis microrganismos, na qual as CIMs variaram de 0,039 a > 10 mg/mL e as CBMs variaram de 0,039 a >10mg/mL, e quando associado com o óleo de Vitis vinifera não apresentou atividade antimicrobiana. O óleo de Vitis vinifera não apresentou atividade antimicrobiana. Não houve sinergismo entre o OE de Syzygium aromaticum e o OE de Thymus vulgaris. Os resultados desta pesquisa confirmam o grande potencial dos OEs para o desenvolvimento de novos antimicrobianos, de modo alternativo aos existentes, levando em conta a resistência das bactérias e os resíduos deixados por antibióticos. Novas pesquisas devem ser executadas buscando novas associações e sinergias entre os diversos OEs buscando uma ação efetiva contra as principais bactérias causadoras de mastite bovina, com a possibilidade de desenvolver novos medicamentos intramamários para o controle desta importante enfermidade.
Palavras-chave
Cravo-da-índia. Tomilho. Patchouli. Staphylococcus. Produtos bioativos. Tratamento alternativo. Vacas de leite.
Title
Study of the antimicrobial activity of essential oils and their associations in the control of mastitis in cattle.
Abstract
Bovine mastitis is one of the main diseases of the dairy herd and it is an inflammatory process in the udder. Essential oils are bioactive products that have several biological activities that can help in this disease. Among them, its antimicrobial and anti-inflammatory actions stand out, which can serve as a solution for the treatment of subclinical mastitis. The objective of this work was to evaluate the chemical compositions and antimicrobial activities of essential oils (EOs) from Syzygium aromaticum, Thymus vulgaris and Pogostemon cablin in vitro, associated with Vitis vinifera oil in bacteria that cause mastitis in cattle with the possibility of developing new drugs intramammary to control bovine mastitis. This thesis is divided into three chapters. In the first chapter, a bibliographic review was carried out. In the second chapter the 2 articles were placed, the first on the antimicrobial activity of Syzygium aromaticum and Thymus vulgaris, the second analyzing the antimicrobial activity of Pogostemon cablin and the fixed oil of Vitis vinifera. And finally, in the third chapter we have the final conclusion of the study. The oils purchased commercially were analyzed by gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC/MS) and tested against ten bacteria, two ATCCs and eight clinical isolates from mastitic milk, by the broth microdilution method, determining the minimum inhibitory concentration (MIC) and minimal bactericidal (CBM). Chemical analysis indicated 15 compounds in the EO of Syzygium aromaticum, with phenylpropanoids (83.44%) as the major class, and, eugenol (83.44%); caryophyllene (10.43%) as the most abundant compounds. In the EO of Thymus vulgaris, 19 compounds were identified, the majority class being oxygenated monoterpenes (56.65%) and hydrocarbon monoterpenes (42.45%), with p-cymene as the majority (83.44%); followed by thymol (29.55%). In the EO of Pogostemon cablin, 48 compounds were identified, the majority class being hydrocarbon sesquiterpenes (65%) and oxygenated sesquiterpenes (30.80%), with patchoulol as the majority (25.11%); followed by α-guayene (21.23%). In the carrier oil of Vitis vinifera, 8 compounds were identified, the most common being: ethyl linoleate (44.06%), ethyl oleate (29.44%) and squalene (7.40%). The results found for the microbial action revealed that Syzygium aromaticum EO exerted antimicrobial action against the ten microorganisms, where the MIC ranged from 0.039 to 0.65 mg/mL and the CBM ranged from 0.31 to 2.5 mg/mL. mL. The association of Syzygium aromaticum EO with Vitis vinifera oil promoted antimicrobial action against the ten microorganisms. The EO of Thymus vulgaris exerted antimicrobial action against nine microorganisms, where the MIC ranged from 0.078 to 1.25 mg/mL and the CBM ranged from 031 to 2.5 mg/mL, and when this was associated with the oil of Vitis vinifera, there was inhibition against ten microorganisms and bactericidal activity against two microorganisms. The EO of Pogostemon cablin exerted antimicrobial action against six microorganisms, where the MIC ranged from 0.039 to > 10 mg/mL and the CBM ranged from 0.039 to >10mg/mL, and in association with Vitis vinifera oil, it did not show activity antimicrobial. Vitis vinifera oil had no antimicrobial activity. There was no synergism between the EO of Syzygium aromaticum and the EO of Thymus vulgaris. The results of this research confirm the great potential of essential oils for the development of new antimicrobials, taking into account the resistance to residues left by antibiotics. New research must be carried out, seeking new associations and synergies between the different OEs, seeking an effective action against the main bacteria that cause bovine mastitis, with the possibility of developing new intramammary drugs to control this important disease.