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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/25138
Tipo: Tese
Título: Efeitos antimicrobianos de extratos de subprodutos do processamento de frutas sobre Escherichia coli enterotoxigênica
Autor(es): Lima, Maiara da Costa
Primeiro Orientador: Souza, Evandro Leite de
Primeiro Coorientador: Sousa, Cristina Paiva de
Resumo: Escherichia coli enterotoxigênica (ETEC) é um dos principais responsáveis pelos casos de diarreia em humanos em países em desenvolvimento. Em animais, provoca síndrome diarreica neonatal, acarretando perdas econômicas e aumento do risco de contaminação de alimentos. Frutas utilizadas pela indústria para elaboração de produtos alimentícios geram grandes volumes de subprodutos compostos por sementes e/ou cascas, onde são encontradas elevadas concentrações de compostos fenólicos. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos antimicrobianos de extratos com elevadas concentrações de compostos fenólicos obtidos de subprodutos do processamento de acerola, caju, jabuticaba e manga frente à diferentes cepas de ETEC. Os subprodutos foram obtidos de empresas de processamento de polpas de fruta na cidade de João Pessoa. Os extratos obtidos (acerola: PEA, caju: PEC, manga: PEM e jabuticaba: PEJ) foram caracterizados quanto composição fenólica usando cromatografia líquida de alta eficiência. Os efeitos de diferentes concentrações dos extratos sobre o crescimento de cepas de ETEC foram avaliados por meio da determinação da concentração inibitória e bactericida mínima (CIM e CBM, respectivamente) e quantificação de células viáveis. A avaliação dos danos celulares causados pelos extratos em ETEC foram conduzidas por citometria de fluxo. Por fim, foi avaliada a influência da exposição ao PEJ sobre a susceptibilidade a antibióticos, autoagregação, hidrofobicidade, capacidade de formação de biofilmes e capacidade de sobrevivência em condições gastrointestinais simuladas de diferentes cepas de ETEC. Procianidina B2, miricetina, ácido p-cumárico e cianidina 3-glucosídio foram os compostos fenólicos prevalentes em PEA, PEC, PEM e PEJ, respectivamente. PEA e PEC tiveram menor CIM e CBM (CIM: 31,25 mg/mL; CBM: 62,5 mg/mL) frente as cepas de ETEC quando comparado a PEM (CIM e CBM: >1000 mg/mL). PEJ apresentou CIM e CBM de 125 e 250 mg/mL, respectivamente. PEA e PEC (15,6, 31,2 e 62,5 mg/mL) causaram reduções nas contagens de células viáveis de ETEC após 24 h de exposição, notadamente as maiores reduções (≥3 log UFC/mL) foram causadas pela concentração de 62,5 mg/mL. A exposição a 125 e 250 mg/mL de PEJ causou reduções nas contagens de células viáveis de ETEC de ≥3 e ≥5 log UFC/mL, respectivamente, ao longo de 24 h. A exposição (24 h) de ETEC a PEA e PEC resultou na formação de grandes subpopulações de células com danos na polarização e permeabilidade da membrana celular, bem como na atividade enzimática, respiratória e de efluxo. PEJ em concentrações subinibitórias (31,25 e 62,5 mg/mL) aumentou a suscetibilidade de ETEC a vários antibióticos, causou redução nas contagens de células viáveis de ETEC quando expostas a condições gastrointestinais in vitro, bem como diminuição da formação de biofilme, hidrofobicidade da superfície celular, adesão a mucina e motilidade. A exposição a PEJ (62,5 e 125 mg/mL, 2 h) causou alterações na permeabilidade da membrana e na atividade enzimática e de efluxo em ETEC. Os resultados mostraram que PEA, PEC e/ou PEJ reduzem a sobrevivência de ETEC, aumentam a suscetibilidade a antibióticos e atenuam diferentes fatores de virulência. Esses efeitos estão ligados a um modo de ação multi-alvo dos extratos testados que comprometem várias funções celulares nas células de ETEC.
Abstract: Enterotoxigenic Escherichia coli (ETEC) is one of the main causes of diarrhea in developing countries. In animals, it causes neonatal diarrheal syndrome, resulting in economic costs and increased risk of food contamination. Fruits used in the Brazilian industry to make food products generate by-products, which are composed of seeds and/or peels, where high concentrations of phenolic compounds are found. The aim of this study was to evaluate the antimicrobial effects of high concentration phenolic extracts from acerola, apple cashew, jabuticaba and mango processing by-products against different strains of enterotoxigenic Escherichia coli. The by-products were obtained from fruit pulp processing companies in the city of João Pessoa. Extracts were prepared (acerola: PEA, apple cashew: PEC, mango: PEM and jabuticaba: PEJ), followed by characterization using high-performance liquid chromatography. The effects of different concentrations of phenolic extracts on the growth of ETEC strains were evaluated by determining the minimum inhibitory and bactericidal concentration (MIC and MBC) and viable cell count. The evaluation of damage induced by phenolic extracts on ETEC cells was evaluated by flow cytometry. Finally, the effect of PEJ exposure on antibiotic susceptibility, autoaggregation, hydrophobicity, biofilm formation and survival under simulated gastrointestinal conditions of different ETEC strains was evaluated. Procyanidin B2, myricetin, p-coumaric acid and cyanidin 3-glucoside were the main phenolic compounds in PEA, PEC, PEM and PEJ respectively. PEA and PEC had lower minimum inhibitory concentration (MIC) and minimum bactericidal concentration (MBC) (MIC: 31.25 mg/mL; MBC: 62.5 mg/mL than PEM (MIC and MIB:> 1000 mg/mL). In PEJ the MIC and MBC were 125 and 250 mg/mL, respectively. PEA and PEC (15.6, 31.2, 62.5 mg/mL) caused reductions in ETEC strain counts after 24 hours of exposure, notably logarithmic reductions ≥3 were caused by 62.5 mg/mL. PEJ exposure at 125 and 250 mg/mL caused reductions in viable cell counts of ≥3 and ≥5 log CFU/mL respectively in ETEC over 24 h. 24-h exposure of ETEC strains to PEA and PEC resulted in the formation of large subpopulations of ETEC cells with concomitant impairments cell membrane polarization and permeability, as well as in enzymatic, respiratory and efflux activities. PEJ at subinhibitory concentrations (31.25 and 62.5 mg/mL) increased the susceptibility of ETEC strains tested to antibiotics, reduced viable ETEC counts when exposed to gastrointestinal conditions in vitro, and decreased biofilm formation, cell surface hydrophobicity, mucin adhesion and motility. Exposure to PEJ (62.5 and 125 mg/mL, 2 h) caused damaged cellular membrane, enzymatic and efflux pump activities in ETEC cells. The results show that PEA, PEC and PEJ effectively reduce ETEC survival, increase susceptibility to antibiotics and attenuate different virulence factors. These outcomes may be linked to a multi-target mode of action of the tested extracts that compromise various cellular functions in ETEC cells by ETEC.
Palavras-chave: Frutas
Resíduos agroindustriais
Compostos fenólicos
ETEC
Efeitos antimicrobianos
Danos celulares
Fruits
Fruit processing by-products
Phenolic compound
Antimicrobial effects
Cellular damage
CNPq: CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::NUTRICAO
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Paraíba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Ciências da Nutrição
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciências da Nutrição
Tipo de Acesso: Acesso embargado
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
URI: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/25138
Data do documento: 22-Ago-2022
Aparece nas coleções:Centro de Ciências da Saúde (CCS) - Programa de Pós-Graduação em Ciências da Nutrição

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