Potencial antibacteriano dos óleos essenciais de Cymbopogon winterianus e Tetradenia riparia frente a isolados de Staphylococcus spp. oxacilina-resistentes e com presença do gene mecA de Interesse em Bovinocultura de Leite

Mestrado em Ciência Animal com Ênfase em Produtos Bioativos
Autor: Halison Murilo da Silva Oliveira
Orientador: Daniela Dib Gonçalves
Defendido em: 23/02/2026

Resumo

A mastite bovina é uma importante enfermidade da pecuária leiteira, com elevados impactos econômicos e crescente preocupação devido à resistência antimicrobiana, impulsionando a investigação de óleos essenciais de plantas medicinais como alternativas naturais aos antibióticos convencionais. O objetivo deste estudo foi avaliar a ação antibacteriana dos óleos essenciais Tetradenia riparia (mirra) e Cymbopogon winterianus (citronela) e frente a isolados oxacilina resistentes de Staphylococcus spp. e com presença do gene mecA obtidos de amostras de leite, mão de ordenhador e equipamentos de ordenha provenientes de propriedades com infecção mastítica no rebanho bovino. Foram avaliados dez isolados bacterianos, previamente identificados como Staphylococcus aureus, Staphylococcus coagulase positiva não aureus e Staphylococcus coagulase negativa, provenientes de leite mastítico, mãos de ordenhadores e equipamentos de ordenha de pequenas propriedades leiteiras do Noroeste do Paraná, além de cepas padrão utilizadas como controle. Os óleos essenciais foram obtidos por hidrodestilação em aparelho de Clevenger, utilizando folhas de Cymbopogon winterianus e folhas e botões florais de Tetradenia riparia, sua composição química foi determinada por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG-EM) sendo realizado posteriormente a microdiluição em caldo para ver a eficácia dos óleos. O óleo de Cymbopogon winterianus apresentou atividade antimicrobiana, com CIM entre 0,3 e 0,6 mg/mL, CIM50% de 0,51 mg/mL e CIM90% de 0,56 mg/mL, evidenciando elevado potencial frente a estafilococos resistentes. O óleo de Tetradenia riparia, folha, apresentou CIM de 0,15 a 2,5 mg/mL, CIM50% de 0,3 mg/mL e CIM90% de 2,08 mg/mL, enquanto o botão floral mostrou CIM de 0,07 a 5 mg/mL, CIM50% de 0,12 mg/mL e CIM90% de 0,6 mg/mL, sendo a parte mais ativa da planta, Foram identificadas como principais compostos no óleo essencial de C. winterianus, citronelal, citronelol e geraniol, com reconhecida ação antimicrobiana, enquanto na T. riparia, tanto nos botões florais quanto nas folhas, foram identificados principalmente a fenchona e α-cadinol que também possuem ação antimicrobiana. Os resultados obtidos evidenciaram que os óleos essenciais testados, no caso o botão floral da Tetradenia riparia foi mais ativo (0,07 – 5 mg/mL) apresentando um expressivo potencial como alternativa natural no controle de bactérias causadoras de mastite bovina, frente a isolados de Staphylococcus resistentes à oxacilina, um dos maiores desafios da saúde animal. Essa resistência compromete a eficácia dos antimicrobianos convencionais e intensifica a preocupação com a disseminação de cepas multirresistentes na bovinocultura leiteira. O óleo essencial de C. winterianus destaca-se como alternativa antimicrobiana natural promissora, podendo ser utilizado no pré-dipping, associado a antibióticos ou em formulações fitoterápicas tópicas, contribuindo para uma produção leiteira mais sustentável e segura. Além disso, considerando que os isolados avaliados são resistentes à oxacilina e portadores do gene mecA, os resultados obtidos reforçam ainda mais a relevância do uso desses óleos essenciais, uma vez que esse gene está associado à resistência aos antibióticos β-lactâmicos e representa um importante desafio no tratamento da mastite bovina. Dessa forma, a atividade antimicrobiana demonstrada pelos óleos essenciais frente a esses microrganismos evidencia seu potencial como alternativa ou adjuvante aos tratamentos convencionais, contribuindo para o enfrentamento da resistência antimicrobiana e para o desenvolvimento de estratégias mais eficazes no controle de Staphylococcus spp. na bovinocultura leiteira.

Palavras-chave

Citronela; Fitoterapia; Mastite; Mirra; Resistência Bacteriana; Saúde Animal.

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Title

Antibacterial potential of essential oils from Cymbopogon winterianus and Tetradenia riparia against oxacillin-resistant e com presença do gene mecA Staphylococcus spp. Isolates.

Abstract

Bovine mastitis is a major disease in dairy farming, causing significant economic losses and raising concerns due to increasing antimicrobial resistance, which has driven the search for plant-derived essential oils as natural alternatives to conventional antibiotics. This study aimed to evaluate the antibacterial activity of essential oils from Tetradenia riparia (myrrh) and Cymbopogon winterianus (citronella) against oxacillin-resistant Staphylococcus spp. isolates carrying the mecA gene, obtained from milk samples, milkers’ hands, and milking equipment from dairy farms with mastitis occurrence. Ten bacterial isolates were analyzed, previously identified as Staphylococcus aureus, coagulase-positive non-aureus Staphylococcus, and coagulase-negative Staphylococcus, along with standard strains used as controls. Essential oils were extracted by hydrodistillation using a Clevenger apparatus, and their chemical composition was determined by gas chromatography–mass spectrometry (GC-MS). Antimicrobial activity was assessed using the broth microdilution method.The essential oil of C. winterianus showed antimicrobial activity with minimum inhibitory concentration (MIC) values ranging from 0.3 to 0.6 mg/mL, MIC₅₀% of 0.51 mg/mL, and MIC₉₀% of 0.56 mg/mL, demonstrating strong activity against resistant staphylococci. The essential oil of T. riparia leaves presented MIC values from 0.15 to 2.5 mg/mL (MIC₅₀% 0.3 mg/mL; MIC₉₀% 2.08 mg/mL), while the floral buds exhibited MIC values ranging from 0.07 to 5 mg/mL (MIC₅₀% 0.12 mg/mL; MIC₉₀% 0.6 mg/mL), indicating that floral buds were the most active plant part. The major compounds identified in C. winterianus oil were citronellal, citronellol, and geraniol, whereas T. riparia oils were mainly composed of fenchone and α-cadinol, all known for their antimicrobial properties.The results demonstrate that the tested essential oils, particularly the floral buds of T. riparia, exhibit significant antimicrobial potential against oxacillin-resistant Staphylococcus spp., representing a promising natural alternative for controlling bovine mastitis pathogens. The presence of the mecA gene highlights the challenge of β-lactam resistance, reinforcing the relevance of these findings. Therefore, these essential oils may be used as alternative or adjunct therapies, including applications in pre-dipping or topical phytotherapeutic formulations, contributing to more sustainable and effective strategies for mastitis control in dairy herds.

Keywords

Citronella; Phytotherapy; Mastitis; Myrrh; Bacterial Resistance; Animal Health.