Antibiofilme e efeitos antibacterianos de óleos essenciais extraídos de plantas sobre Staphylococcus aureus
DOI:
https://doi.org/10.5902/2236117066365Palavras-chave:
Óleo vegetal, Antimicrobiano, Biofilme, AntiestafilococosResumo
Staphylococcus aureus é um dos principais patógenos entre as infecções bacterianas, possuindo a capacidade de produzir biofilme, tornando-se, desta forma, tolerante e resistente aos antibióticos e às respostas imunológicas. O óleo essencial extraído de plantas tem mostrado atividades antibacterianas e antibiofilme de amplo espectro contra bactérias. Este estudo, avaliou se os óleos essenciais de alecrim, cravo-da-índia e canela exercem atividades antibacteriana e antibiofilme contra S. aureus in vitro. Os óleos essenciais foram adquiridos e sua composição química identificada por cromatografia gasosa e espectrometria de massa (CG-EM). Os efeitos antibiofilme e antibacteriano foram avaliados pelo ensaio de adesão em placa de microtitulação de 96 poços. As maiores atividades antimicrobiana e antibiofilme foram observadas com o óleo essencial de canela 3% e 6%, enquanto o óleo essencial de cravo e alecrim apresentou pouca ou nenhuma atividade inibitória, mesmo nas concentrações de 3% ou 6%. Esses resultados suportam novas terapias antimicrobianas contra infecções por S. aureus e formação de biofilme, utilizando óleo essencial de canela, contribuindo assim para medicamentos humanos e veterinários.
Downloads
Referências
ACOSTA A.C.; SANTOS S.J. dos; ALBUQUERQUE L.; SOARES K.D.A.; MOTA R.A.; MEDEIROS E.S. de; Frequência de genes codificadores de toxinas em Staphylococcus aureus isolados de leite de tanques expansão comunitários. Pesq Vet Bras v. 37, p. 691-696, 2017. DOI: 10.1590/S0100-736X2017000700007
ÁCS K.; BENCSIK T.; BÖSZÖRMÉNYI A.; KOCSIS B.; HORVÁTH G.; Essential oils and their vapors as potential antibacterial agents against respiratory tract pathogens. Nat Prod Commun v. 11, p. 1709-1712, 2016.
ALIBI S.; SELMA W.B.; RAMOS-VIVAS J.; SMACH M.A.; TOUATI R.; BOUKADIDA J.; NAVAS J.; MANSOUR H.B.; Anti-oxidant, antibacterial, anti-biofilm, and anti-quorum sensing activities of four essential oils against multidrug-resistant bacterial clinical isolates. Curr Res Transl Med v. 68, p. 59-66, 2020. DOI: 10.1016/j.retram.2020.01.001
ALMEIDA A.C. de; MORÃO R.P.; MARTINS E.R.; FONSECA F.S.A. da; SOUZA C.N.; PRATES J.P.B.; OLIVEIRA F.D.O.; SILVA L.M.V.; Antiseptic activity of the essential oil of Lippia origanoides in the presence of bovine milk. Pesq Vet Bras v. 36, p. 905-911, 2016. DOI: 10.1590/S0100-736X2016000900018
ALMEIDA R.B.A.; AKISUE G.; CARDOSO L.M.L.; JUNQUEIRA J.C.; JORGE A.O.C.; Antimicrobial activity of the essential oil of Cymbopogon citratus (DC) Stapf. on Staphylococcus spp., Streptococcus mutans and Candida spp. Rev Bras Plantas Med v. 15, p. 474-482. 2013. DOI: 10.1590/S1516-05722013000400002
APOLONIO J.; FALEIRO M.; MIGUEL M.; NETO L.; No induction of antimicrobial resistance in Staphylococcus aureus and Listeria monocytogenes during continuous exposure to eugenol and citral. FEMS Microbiol Lett v. 354, p. 92-101, 2014. DOI: 10.1111/1574-6968.12440
ARAUJO M.M. de; LONGO P.L.; Teste da ação antibacteriana in vitro de óleo essencial comercial de Origanum vulgare (orégano) diante das cepas de Escherichia coli e Staphylococcus aureus. Arq Inst Biol v. 83, p. 1-7, e0702014. DOI: 10.1590/1808-1657000702014
ASHRAFUDOULLA M.; MIZAN M.; HA A.; PARK S.; HA S.; Antibacterial and antibiofilm mechanism of eugenol against antibiotic resistance Vibrio parahaemolyticus. Food Microbiol v. 91, p. 103500, 2020. DOI: 10.1016/j.fm.2020.103500
BAKKALI F.; AVERBECK S.; AVERBECK D.; IDAOMAR M.; Biological effects of essential oils - a review. Food Chem Toxicol v. 46, p. 446-475, 2008. DOI: 10.1016/j.fct.2007.09.106
BARBOSA L.N.; PROBST I.S.; ANDRADE B.F.M.T.; ALVES F.C.B.; ALBANO M.; CUNHA M.L.R.S. da; DOYAMA J.T., RALL V.L.M.; FERNANDES-JÚNIOR A. In vitro antibacterial and chemical properties of essential oils including native plants from Brazil against pathogenic and resistant bacteria. J Oleo Sci v. 64, p. 289-298, 2015. DOI: 10.5650/jos.ess14209
BERNARDO W.L.C.; SILVA J.J. da; HÖFLING J.F.; ROSA E.A.R.; BORIOLLO M.F.G.; Dynamics of the seasonal airborne propagation of Staphylococcus aureus in academic dental clinics. J Appl Oral Sci v. 26, p. e20170141, 2018. DOI: 10.1590/1678-7757-2017-0141
BUDRI P.E.; SILVA N.C.C.; BONSAGLIA E.C.R.; FERNANDES-JÚNIOR A.; DOYAMA J.T.; GONÇALVES J.L.; SANTOS M.V.; FITZGERALD-HUGHESET D.; RALL V.L.M.; Effect of essential oils of Syzygium aromaticum and Cinnamomum zeylanicum and their major components on biofilm production in Staphylococcus aureus strains isolated from milk of cows with mastitis. J Dairy Sci v. 98, p. 5899-5904, 2015. DOI: 10.3168/jds.2015-9442
BURT S. Essential oils: their antibacterial properties and potential applications in foods - a review. Int J Food Microbiol v. 94, p. 223-253, 2004. DOI: 10.1016/j.ijfoodmicro.2004.03.022
BRUCKMANN F.S.; VIANA A.R.; LOPES L.Q.S.; SANTOS R.C.V.; MULLER E.I.; MORTARI S.R.; RHODEN C.R.B.; Synthesis, characterization,and biological activity evaluation of magnetite functionalized eugenol. J Inorg Organomet Polym v. 32, p. 1459-1472. 2022. DOI: 10.1007/s10904-021-02207-7
CARVALHO A.S.; MONTEIRO F.B.; CRUZ L.; MONTEIRO N.; CARDOSO M.; MENDES R.; SILVA A.M.; Estudo prospectivo de colonização por Staphylococcus aureus Resistente à Meticilina um serviço de medicina interna: População, factores de risco e implicações. Med Int v. 24, p. 208-216, 2017. DOI: 10.24950/rspmi/29/2017
CASSENEGO A.P,V.; ELLWANGER J.; D'AZEVEDO P.A.; RIBEIRO A.M.L.; FRAZZON J.; FRAZZON A.P.G.; Virulência e formação de biofilme microbiano por Enterococcus faecalis isolados de swabs cloacais de frangos de corte infectados com Eimeria spp. Pesq Vet Bras v. 33, p. 1433-1440, 2013. DOI: 10.1590/S0100-736X2013001200007
CASTRO K.N.C.; LIMA D.F.L.; VASCONCELOS L.C.V.; SANTOS R.C.; PEREIRA A.M.L.; FOGAÇA F.H.S.; CANUTO K.M.; BRITO E.S. de; CALVET R.M. Composição química e eficácia do óleo essencial e do extrato etanólico de Alpinia zerumbet sobre Staphylococcus aureus. Arq Inst Biol v. 83, p. 1-7, e0192014, 2016. DOI: 10.1590/1808-1657000192014
CAZELLI D.; BARROSO M.; PIZI R.; ORLANDI M.; SOUZA T.B. de; CARVALHO D.; GONÇALVES A.S.; ENDRINGER D.; The relationship between the antimicrobial activity of eugenol and the LPETG peptide structure and associated analysis for docking purposes. Chem Pap v. 71, v. 1877–1886, 2017. DOI 10.1007/s11696-017-0181-0
CHAGAS L.G.S.; MELO P.C.; LIMA A.M.C.; RAMOS G.B.; RÖDER D.V.D.B.; NADER-FILHO A.N.; Susceptibility and resistance to antimicrobial Staphylococcus aureus under biofilm. Braz J Vet Res Anim Sci v. 52, p. 228-233, 2015. DOI: 10.11606/issn.1678-4456.v52i3p228-233
CHANG S.; CHEN P.; CHANG S.; Antibacterial activity of leaf essential oils and their constituents from Cinnamomum osmophloeum. J Ethnopharmacol v. 77, p. 123-127, 2001. DOI: 10.1016/s0378-8741(01)00273-2
COSTA J.; SOUSA S.; GALVÃO A.; MATA J.; LEITÃO J.; CARVALHO M.; Key Parameters on the antibacterial activity of silver camphor complexes. Antibiotics v. 10, p. 135, 2021. DOI: 10.3390/antibiotics10020135
DAMASCENA L.C.L.; RODRIGUES L.V.; COSTA R.C.; NÓBREGA J.B.M. da; DANTAS E.L.A.; VALENÇA A.M.G.; Factors associated with oral biofilm in ICU patients with infectious diseases. Rev Odontol v. 46, p. 343-350, 2017. DOI: 10.1590/1807-2577.05117
PASQUA R. di; BETTS G.; HOSKINS N.; EDWARDS M.; ERCOLINI D.; MAURIELLO G.; Membrane toxicity of antimicrobial compounds from essential oils. J Agr Food Chem v. 55, p. 4863-4870, 2007. DOI: 10.1021/jf0636465
FREIRE I.C.M.; CARDOSO A.; PREZ A.L.A.L.; CAVALCANTI Y.; ALMEIDA L.; PADILHA W.; MARIZ B.A.; Atividade antibacteriana de óleos essenciais sobre Streptococcus mutans e Staphylococcus aureus. Rev Bras Pl Med v. 16, p. 372-377, 2014. DOI: 10.1590/1983-084X/12_053
FRIEDRICZEWSKI A.B.; GANDRA E.A.; CONCEIÇÃO R.C.S. da; CERESER N.D.; MOREIRA L.M.; TIMM C.D.; Biofilm formation by coagulase-positive Staphylococcus aureus isolated from mozzarella cheese elaborated with buffalo milk and its effect on sensitivity to sanitizers. Acta Sci Vet v. 46, p. 1528, 2018. DOI: 10.22456/1679-9216.81813
GENZ T.B.; CALLAI T.; SCHLESENER V.R.F.; OLIVEIRA C.F.; RENNER J.D.P.; Antibacterial effectiveness of cleaning agents in the disinfection of dental office surfaces. Rev Fac Odont v. 22, p. 162-166, 2017. DOI: 10.1590/1981-86372022001620200046
GRABER M.F.; PÉREZ-CORREA J.R.; VERDUGO G.; DEL VALLE J.M.; AGOSIN E.; Spinning cone column isolation of rosemary essential oil. Food Control v. 21, p. 615-619, 2010. DOI: 10.1016/j.foodcont.2009.09.005
GUIMARÃES G.; FRANÇA C.A. de; KRUG F.D.; PEIXOTO R.M.; KREWER C.C.; LAZZARI A.M.; COSTA M.M. da; Caracterização fenotípica, produção de biofilme e resistência aos antimicrobianos em isolados de Staphylococcus spp. obtidos de casos de mastite em bovinos e bubalinos. Pesq Vet Bras v. 32, p. 1219-1224, 2012.
HSAINE S.; CHAROF R.; OUNINE K.; Evaluation of antibacterial activity of essential oil of Cinnamomum zeylanicum, Eugenia caryophyllata, and Rosmarinus officinalis against Streptococcus oralis. Asian J Pharm Clin Res v. 10, p. 411-413, 2017. DOI: 10.22159/ajpcr.2017.v10i5.17072
ITIS (2020). Integrated Taxonomic Information System. Syzygium aromaticum. <https://www.itis.gov/servlet/SingleRpt/SingleRpt?search_topic=TSN&search_value=506167#null>.
JARDAK M.; ELLOUMI-MSEDDI J.; AIFA S.; MNIF S.; Chemical composition, anti-biofilm activity and potential cytotoxic effect on cancer cells of Rosmarinus officinalis L. essential oil from Tunisia. Lipids Health Dis v. 16, p. 190, 2017. DOI: 10.1186/s12944-017-0580-9
KARACA N.; SENER G.; DEMIRCI B.; DEMIRCI F.; Synergistic antibacterial combination of Lavandula latifolia Medik. essential oil with camphor. Zeitschrift für Naturforschung v. 76, p. 169-173, 2021. DOI: 10.1515/znc-2020-0051
KOVÁTS E.; Gas‐chromatographische charakterisierung organischer verbindungen. Teil 1: Retentionsindices aliphatischer halogenide, alkohole, aldehyde und ketone. Helv Chim Acta v. 41, p. 1915-1932, 1958. DOI: 10.1002/hlca.19580410703
KWIECIŃSKI J.; EICK S.; WÓJCIK K.; Effects of tea tree (Melaleuca alternifolia) oil on Staphylococcus aureus in biofilms and stationary growth phase. Int J Antimicrob Agents v. 33, p. 343-347, 2009. DOI: 10.1016/j.ijantimicag.2008.08.028
LANGONI H.; SALINA A.; OLIVEIRA G.C.; JUNQUEIRA N.B.; MENOZZI B.D.; JOAQUIM S.F.; Considerações sobre o tratamento das mastites. Pesq Vet Bras v. 37, p. 1261-1269, 2017. DOI: 10.1590/S0100-736X2017001100011
LI G.; CERVELLI C.; RUFFONI B.; SHACHTER A.; DUDAI N.; Volatile diversity in wild populations of rosemary (Rosmarinus officinalis L.) from the Tyrrhenian Sea vicinity cultivated under homogeneous environmental conditions. Ind Crop Prod v. 84, p. 381-390, 2016. DOI: 10.1016/j.indcrop.2016.02.029
LIMA J.L.C.; ALVES L.R.; PAZ J.N.P. da; RABELO M.A.; MACIEL M.A.V.; MORAIS M.M.C de; Analysis of biofilm production by clinical isolates of Pseudomonas aeruginosa from patients with ventilator-associated pneumonia. Rev Bras Ter Intensiva v. 9, p. 310-316, 2017. DOI: 10.5935/0103-507X.20170039
LOUASTÉ B.; BOUDDINE L.; ELOUTASSI N.; Chemical variability of Rosmarinus officinalis essential oil according to the geographical origin. Der Pharm Chem v. 11, p. 50-55, 2019.
LUO L.; LI G.; LUAN D.; YUAN Q.; WEI Y.; WANG X.; Antibacterial adhesion of borneol-based polymer via surface chiral stereochemistry. ACS Appl Mat Interf v. 6, p. 19371-19377, 2014. DOI: 10.1021/am505481q
MARCHESE A.; BARBIERI R.; COPPO E.; ORHAN I.; DAGLIA M.; NABAVI S.; IZADI M.; ABDOLLAHI M.; NABAVI S.; AJAMI M.; Antimicrobial activity of eugenol and essential oils containing eugenol: A mechanistic viewpoint. Critical Rev Microbiol v. 43, p. 668-689, 2017. DOI: 10.1080/1040841X.2017.1295225
MARQUES V.F.; MOTTA C.C.; SOARES B.S.; MELO D.A.; COELHO S.M.O.; COELHO I.S.; BARBOSA H.S.; SOUZA M.M.S de; Biofilm production and beta-lactamic resistance in Brazilian Staphylococcus aureus isolates from bovine mastitis. Braz J Microbiol v. 48, p. 118-124, 2917. DOI: 10.1016/j.bjm.2016.10.001
MAYAUD L.; CARRICAJO A.; ZHIRI A.; AUBERT G.; Comparison of bacteriostatic and bactericidal activity of 13 essential oils against strains with varying sensitivity to antibiotics. Lett Appl Microbiol v. 47, p. 167-173, 2008. DOI: 10.1111/j.1472-765X.2008.02406.x
MILLEZI A.F.; COSTA K.A.D.; OLIVEIRA J.M.; LOPES S.P.; PEREIRA M.O.; PICCOLI R.H.; Antibacterial and anti-biofilm activity of cinnamon essential oil and eugenol. Cienc Rural v. 49, e20180314, 2019. DOI: 10.1590/0103-8478cr20180314
MOTA A.P.P.; DANTAS J.C.P.; FROTA C.C.; Antimicrobial activity of essential oils from Lippia alba, Lippia sidoides, Cymbopogon citrates, Plectranthus amboinicus, and Cinnamomum zeylanicum against Mycobacterium tuberculosis. Cienc Rural v. 48, e20170697, 2018. DOI: 10.1590/0103-8478cr20170697
OOI L.; LI Y.; KAM S.; WANG H.; WONG E.; OOI V.; Antimicrobial activities of cinnamon oil and cinnamaldehyde from the Chinese medicinal herb Cinnamomum cassia Blume. Am J Chin Med v. 34, p. 511-522, 2006. DOI: 10.1142/S0192415X06004041
PEIXOTO M.M.R.; GRESSLER L.T.; SUTILI F.J.; COSTA M.M.; VARGAS A.C.; Ação dos desinfetantes sobre a adesão e biofilme consolidado de Staphylococcus spp.. Pesq Vet Bras v. 35, p. 105-1092015. DOI: 10.1590/S0100-736X2015000200001
PERAMAN R.; TIWARI A.; VANI M.G.; HEMANTH J.; SREE Y.G.; KARTHIK K.; ASHBY C.; REDDY Y.P.; PEMMIDI R.; New camphor hybrids: lipophilic enhancement improves antimicrobial efficacy against drug-resistant pathogenic microbes and intestinal worms. Med Chem Res v. 27, p. 1728-1739, 2018. DOI: 10.1007/s00044-018-2186-9
RAZAFIMAMONJISON G.; JAHIEL M.; RAMANOELINA P.; FAWBUSH F.; DANTHU P.; Effects of phenological stages on yield and composition of essential oil of Syzygium aromaticum buds from Madagascar. Int J Basic Appl Sci v. 2, p. 312-318, 2013. DOI: 10.14419/ijbas.v2i4.1100
SANTOS D.P. dos; MUNIZ I.P.R.; QUEIROZ A.F.; PEREIRA I.S.; SOUZA M.P.A.; LIMA L.J.; SOUSA L.R.O.; RIBEIRO I.S.; GALANTINI M.P.L.; MARQUES L.M.; FIGUEIREDO T.B.; SILVA R.A.A. da; Individual variation is the key to the development of a vaccine against Staphylococcus aureus: a comparative study between mice lineages. Braz J Med Biol Res v. 51, e6773, 2018. DOI: 10.1590/1414-431X20186773
SANTOS R.L.; GUIMARAES G.P.; NOBRE M.S.C.; PORTELA A.S.; Análise sobre a fitoterapia como prática integrativa no Sistema Único de Saúde. Rev Bras Pl Med v. 13, p. 486-491, 2011. DOI: 10.1590/S1516-05722011000400014
SCHMIDT E.; BAIL S.; FRIEDL S.M.; JIROVETZ L.; BUCHBAUER G.; WANNER J.; DENKOVA Z.; SLAVCHEV A.; STOYANOVA A.; GEISSLER M.; Antimicrobial activities of single aroma compounds. Nat Prod Commun v. 5, p. 1365-1368, 2010.
SELESTINO NETA M.; VITTORAZZI C.; GUIMARÃES A.; MARTINS J.; FRONZA M.; ENDRINGER D.; SCHERER R.; Effects of β-caryophyllene and Murraya paniculata essential oil in the murine hepatoma cells and in the bacteria and fungi 24-h time–kill curve studies. Pharm Biol v. 55, p. 190-197, 2017. DOI: 10.1080/13880209.2016.1254251
SOUSA A.F.L.; MARQUES D.M.; MONTEIRO R.M.; QUEIROZ A.A.F.L.; ANDRADE D.; WATANABE E.; Prevention of biofilm formation on artificial pacemakers: is it feasible? Acta Paul Enferm v. 30, p. 644-650, 2017. DOI: 10.1590/1982-0194201700085
STEPANOVIĆ S.; VUKOVIĆ D.; HOLA V.; BONAVENTURA G.D.; DJUKIĆ S.; CIRKOVIĆ L.; RUZICKA F.; Quantification of biofilm in microtiter plates: overview of testing conditions and practical recommendations for assessment of biofilm production by Staphylococci. Acta Pathol Microbiol Immunol Scand B v. 115, p. 891-899, 2007. DOI: 10.1111/j.1600-0463.2007.apm_630.x
VAN DEN DOOL H.V.D.; KRATZ P.D.; A generalization of the retention index system including linear temperature programmed gas-liquid partition chromatography. J Chromatogr A v.11, 463-471, 1963. DOI: 10.1016/s0021-9673(01)80947-x
VIEIRA M.; BESSA L.J.; MARTINS M.R.; ARANTES S.; TEIXEIRA A.P.S.; MENDES A.; COSTA P.M. da; BELO A.D.F. Chemical composition, antibacterial, antibiofilm and synergistic properties of essential oils from Eucalyptus globulus Labill. and seven mediterranean aromatic plants. Chem Biodivers v. 14, e1700006, 2017. DOI: 10.1002/cbdv.201700006
WALMIKI, M.R.; RAI V.R.; Cell attachment inhibition and anti-biofilm activity of Syzygium aromaticum, Cuminum cyminum and Piper nigrum essential oils against pathogenic bacteria. J Essent Oil Bearing Plants v. 20, p. 59-68, 2017. DOI: 10.1080/0972060X.2017.1287011
WALSH S.E.; MAILLARD J.; RUSSELL A.; CATRENICH C.; CHARBONNEAU D.; BARTOLO R.; Activity and mechanisms of action of selected biocidal agents on Gram-positive and -negative bacteria. J Appl Microbiol v. 94, p. 240-247, 2003.
WALSH S.E.; MAILLARD J.; RUSSELL A.; CATRENICH C.; CHARBONNEAU D.; BARTOLO R.; Development of bacterial resistance to several biocides and effects on antibiotic susceptibility. J Hosp Infect v. 55, p. 98–107, 2003. DOI: 10.1016/s0195-6701(03)00240-8
WANG R.; WU Z.; YANG S.; GUO S.; DAI X.; QIAO Y.; SHI X.; A molecular interpretation on the different penetration enhancement effect of borneol and menthol towards 5-fluorouracil. Int J Mol Sci v. 18, p. 2747, 2017. DOI: 10.3390/ijms18122747
WU H.; MOSER C.; WANG H-Z.; HØIBY N.; SONG Z.J.; Strategies for combating bacterial biofilm infections. Int J Oral Sci v. 7, p. 1-7, 2015. DOI: 10.1038/ijos.2014.65
XU Z.; LIANG Y.; LIN S.; CHEN D.; LI B.; LI L.; DENG Y.; Crystal violet and XTT assays on Staphylococcus aureus biofilm quantification. Curr Microbiol v. 73, p. 474-482, 2016. DOI: 10.1007/s00284-016-1081-1
YADAV M.K.; PARK S-W.; CHAE S-W.; SONG J-J.; KIM H.C. Antimicrobial activities of Eugenia caryophyllata extract and its major chemical constituent eugenol against Streptococcus pneumoniae. Acta Pathol Microbiol Immunol Scand B v. 121, p. 1198-1206, 2013. DOI: 10.1111/apm.12067
YANG L.; ZHAN C.; HUANG X.; HONG L.; FANG L.; WANG W.; SU J.; Durable antibacterial cotton fabrics based on natural borneol‐derived anti‐MRSA agents. Adv Healthcare Mat v. 9, 2000186, 2020. DOI: 10.1002/adhm.202000186
ZHELJAZKOV V.D.; ASTATKIE T.; ZHALNOV L.; GEORGIEVA T.D.; Method for attaining rosemary essential oil with differential composition from dried or fresh material. J Oleo Sci v. 64, p. 485-496, 2015. DOI: 10.5650/jos.ess14258
Downloads
Publicado
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2023 Revista Eletrônica em Gestão, Educação e Tecnologia Ambiental
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.