Orientadores: Marta Cristina Teixeira Duarte, Guiomar Denisse Posada Izquierdo, Fernando Pérez Rodríguez / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-27T10:14:20Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Possas_AriciaMaraMelo_M.pdf: 2038081 bytes, checksum: 8baf91fa5300fdd80940e18d382b2468 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: Salmonella é um dos patógenos mais importantes relacionados a surtos de origem alimentar que têm como veículos carnes vendidas prontas para o consumo. A contaminação destes produtos pode ocorrer durante o processamento em operações como o fatiamento, embalagem e outros procedimentos que requerem manipulação. O aumento do consumo de produtos à base de carne de peru tem sido verificado mundialmente, pois estes aliam a praticidade dos chamados produtos "ready-to-eat" com o fato de que as carnes de aves são reconhecidas como saudáveis. Outro fator importante que influencia na escolha do consumidor é a presença de conservantes químicos nos produtos alimentícios. A substituição de conservantes químicos por substâncias naturais, como os óleos essenciais, e a incorporação destas em sistemas de embalagens ativas, representa uma alternativa interessante e atende a demanda por produtos mais naturais. Este estudo teve como objetivo desenvolver e aplicar um revestimento incorporado com óleo essencial como antimicrobiano em produtos cárneos à base de peito de peru e avaliar sua atividade contra Salmonella Enteritidis, simulando um sistema de embalagem ativa. Além disso, foi estudada a transferência desta bactéria a produtos de peito de peru durante o fatiamento, para simular a contaminação cruzada em equipamentos utilizados para este procedimento. Também foi avaliado o comportamento de S. Enteritidis durante a vida útil de fatias contaminadas dos produtos cárneos, contendo ou não revestimento de óleo essencial, armazenadas a diferentes temperaturas (10 e 25 °C). Quatro formulações dos produtos cárneos (A, B, C e D) foram estudadas para que fosse possível avaliar como a composição da matriz alimentar influencia no comportamento de S. Enteritidis. Dos quatro óleos essenciais testados in vitro, o óleo essencial de Thymus vulgaris (tomilho) foi o que apresentou menor concentração mínima inibitória (MIC) contra S. Enteritidis, sendo selecionado para ensaios posteriores. Baseando-se em análise sensorial e nos testes de triagem antimicrobiana, uma concentração de 0,8 % (v/m) de óleo essencial de T. vulgaris foi aplicada nos revestimentos para os produtos cárneos. Observou-se transferência de S. Enteritidis durante o fatiamento, a partir das lâminas de corte artificialmente contaminadas (~ 8 log UFC/lâmina) a todas as fatias analisadas (n = 20), de produtos revestidos ou não com emulsão de óleo essencial de T. vulgaris. Diferenças estatísticas foram detectadas em relação à transferência do patógeno nos diferentes tratamentos (p ? 0,05). O comportamento de S. Enteritidis nas fatias durante o armazenamento foi fortemente dependente da temperatura e da composição dos produtos, sendo verificado o crescimento a 25 °C em todas as formulações e tratamentos avaliados. Apenas o produto A propiciou o crescimento do patógeno a 10 °C. Nas fatias dos demais produtos foi verificado um perfil de sobrevivência, com redução das contagens ao longo da vida útil. O óleo essencial de T. vulgaris foi efetivo contra S. Enteritidis, durante o armazenamento de fatias revestidas a 10 °C. Testes finais indicaram que a adição e mistura do óleo essencial juntamente com os outros ingredientes, no processo industrial para obtenção dos produtos cárneos processados, possivelmente resultaria em maior atividade antimicrobiana do mesmo contra S. Enteritidis / Abstract: Salmonella is one of the most important pathogens involved in foodborne outbreaks related to the consumption of ready-to-eat meat products. The contamination of these products can occur during processing operations like slicing, packaging or other handling procedures. The increase in demand for turkey breast based products has been verified worldwide since they combine the convenience of ready-to-eat-products with the fact that poultry meat is recognized as healthy by consumers. The presence of chemical preservatives in food products is another important factor that influences consumer¿s choice. The use of natural substances as antimicrobials, such as essential oils, and their incorporation in active packaging systems represents an interesting alternative to the use of chemical preservatives. The aim of this study was to develop and implement an edible coating incorporated with essential oil as a natural antimicrobial to turkey breast products and to assess its activity against Salmonella Enteritidis, in order to simulate an active packaging system. This study also aimed to evaluate the transfer of S. Enteritidis to turkey breast products during the slicing procedure, simulating a cross-contamination scenario. Pathogen behavior during sliced turkey breast products¿ shelf-life at different storage temperatures (10 e 25 °C) was also evaluated. Four different formulations of products (A, B, C and D) were studied in order to evaluate how the composition of these food matrices can influence the behavior of S. Enteritidis. Among the four essential oils tested in vitro, Thymus vulgaris (thyme) essential oil exhibited the lowest minimum inhibitory concentration (MIC) against the pathogen and it was selected to subsequent assays. Based on sensory analysis and antimicrobial screening tests, 0.8 % (v/w) of T. vulgaris essential oil was applied on the edible coatings to be tested on turkey breast meat products. S. Enteritidis could be transferred during the slicing procedure, from artificially contaminated slicer blades (~ 8 log CFU/blade) to all slices microbiologically analyzed (n = 20), of products previously coated and not coated with T. vulgaris essential oil. Statistical differences were detected regarding pathogen transfer in the different treatments (p ? 0.05). S. Enteritidis behavior on slices during storage was strongly dependent on temperature and products composition. Growth was verified in slices of all formulations and treatments during storage at 25 °C. Only one product was susceptible to pathogen growth at 10 °C (product A). In the slices of the other three products (B, C and D) a survival pattern was observed, with reductions of S. Enteritidis counts during shelf-life. T. vulgaris essential oil was effective against S. Enteritidis during storage of slices at 10 °C. Final tests indicated that the addition of T. vulgaris essential oil with the other ingredients, during the industrial manufacture process of turkey breast products, probably would result in higher antimicrobial activity against S. Enteritidis. / Mestrado / Ciência de Alimentos / Mestra em Ciência de Alimentos

As bactérias patogênicas são os principais agentes que contaminam alimentos e podem prejudicar a saúde humana. Para tentar combater e controlar a contaminação de alimentos investigam-se novos compostos que apresentam atividade antimicrobiana. O ramnolipídeo (RL) é um biossurfatante (BS) produzido por Pseudomonas spp. que apresenta elevada biodegradabilidade e, baixa toxicidade além de potencial antimicrobiano. O objetivo desse trabalho foi estudar a atividade antimicrobiana do RL frente às bactérias patogênicas Gram positivas, Bacillus cereus (ATCC 33018), Listeria monocytogenes (ATCC 19112), Staphylococcus aureus (ATCC 8095) e Gram negativas, Escherichia coli (EHEC) (ATCC 43895) e Salmonella enterica (ATCC 13076) além de contribuir na elucidação do mecanismo de ação destes compostos. Os testes de susceptibilidade ao RL foram realizados a partir da determinação da concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida mínima (CBM) utilizando a técnica de micro-diluição. O efeito do pH sobre a atividade antimicrobiana foi avaliado na faixa de pH 5 a 9. Para avaliação do mecanismo de ação foram realizados ensaios de permeabilidade celular, espectroscopia de infravermelho e hidrofobicidade celular. O RL apresentou atividade antimicrobiana para as bactérias B. cereus em CIM 19,5 &#956g/mL e CBM 39,1 &#956g/mL, e para L. monocytogenes CIM 156,2 &#956g/mL e CBM 312,5 &#956g/mL. Para B. cereus apresentou efeito bactericida a partir de 30 minutos na CBM, e para L. monocytogenes em 8 horas de incubação com o RL na CBM. As bactérias Gram negativas E. coli e S. enterica mostraram-se resistentes ao RL. O pH influenciou a ação antimicrobiana do RL sendo mais efetivo em pH mais ácidos. O tratamento com RL promoveu redução da hidrofobicidade da superfície celular das bactérias sensíveis. Os espectros infravermelhos evidenciaram alterações na composição química da membrana/parede celular principalmente para bactérias Gram positivas. A permeabilidade da membrana celular aumentou de acordo com o aumento da concentração de RL. A atividade antimicrobiana do RL foi evidenciada para as bactérias Gram positivas sendo mais sensíveis B. cereus e L. monocytogenes. Os resultados obtidos neste trabalho sugerem que o RL promove alterações na permeabilidade e composição química da membrana celular bacteriana sendo um agente potencial para controle de bactérias Gram positivas de importância alimentar. / Pathogenic bacteria are main agents that contaminate food and are harmful to human health. The search for new compounds to combat and control food pathogens is of increasing interest. Rhamnolipid (RL) is a biosurfactant (BS) typically produced by Pseudomonas spp., showing high biodegradability, low toxicity and antimicrobial activity. This study aimed to evaluate the antimicrobial activity of RL against the food pathogenic Gram positive bacteria Bacillus cereus (ATCC 33018), Listeria monocytogenes (ATCC 19112), Staphylococcus aureus (ATCC 8095) and Gram negative, Escherichia coli (EHEC) (ATCC 43895) and Salmonella enterica (ATCC 13076) and also contribute to the elucidation of RL mechanism of action. Susceptibility tests were performed by determination of the minimum inhibitory concentration (MIC) and minimal bactericidal concentration (MBC) using the broth microdilution method. The effect of pH on antimicrobial action was also investigated ranging from 5 to 9. Mechanism of action was studied using membrane permeability, infrared spectroscopy and cell hydrophobicity assays. The MIC value for B. cereus was 19.5 &#956g/mL and MBC was 39.1 &#956g/mL. L. monocytogenes was inhibited at concentration 156.2 &#956g/mL showing MBC of 312.5 &#956g/mL. B. cereus presented bactericidal effect after 30 minutes and for L. monocytogenes after 8 hours. The Gram-negative E. coli and S. enterica were resistant to RL. The pH influence antimicrobial activity of the RL showing decreasing MIC values at acidic conditions. Cell hydrophobicity was reduced by RL for the sensitive bacteria. Infrared spectroscopy showed that RL induced changes in chemical composition of cell membrane/ wall especially for the Gram positive bacteria. Cell permeability also increases as RL concentration increases. Antimicrobial activity of RL was evidenced for Gram positive bacteria and the most sensitive were B. cereus and L. monocytogenes. The results of this study suggest that rhamnolipid biosurfactant promotes changes in the permeability and membrane chemical composition showing potential to control foodborne Gram positive bacteria.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:10:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese M nodosa Final I.pdf: 3081089 bytes, checksum: 1751ddbcf974cb6b37ba7e8b90043507 (MD5) Previous issue date: 2008-12-18 / Memora nodosa (Silva Manso) Miers is a native savannah plant popularly used for wound cicatrization (leaves and stems) and for treating abdominal pains and scabies (roots). The purpose of this work is to study the morphoanatomy and determine the composition and variability of the constituents of the essential oil obtained from the M. nodosa leaves, as well as its antimicrobial, leishmanicidal, cicatrizing activity and toxicity. Morphologically, M. nodosa is a bush with clumps of straight or curved stems. It has a deep, pivoting root and presents a chandelier shaped structure in the upper part from where the stems sprout. It presents compound, bipinnate, imparipinnate, oppositely crossed leaves. The inflorescence is racemose with golden-yellow flowers. It is characterized by septifrague capsule type fruit with replum and winged seeds. Anatomically the leaves are hypostomatic with predominantly paracytic stomates. The epidermis is uniseriate with a thick cuticle and glandular trichomes throughout the structure of the young leaves. The essential oil from the M. nodosa leaves collected from seven different locations in the Brazilian savannah was analyzed by GC(FID) and GC/MS. Five substances were identified, benzaldehyde and 1- octene-3-ol were the main constituents. Two different classes regarding sampling location and constituents were identified by means of the principal component and grouping analyses. The antimicrobial activity of the ethanolic extracts from leaves, stems, roots and of essential oil from leaves, and the fractions obtained from the roots, were assessed against Grampositive and Gram-negative bacteria, as well as the Candida albicans fungus, using well diffusion test and the agar dilution method. The ethanolic extract from the roots presented small antimicrobial activity while the hexane and dichloromethane fractions obtained from this extract presented MIC 0.39 mg/mL and 0.78 mg/mL against a number of Gram-positive bacteria and the Candida albicans fungus. The essential oil presented MIC 0.78 mg/mL to 1.56 mg/mL. The antimicrobial activity of the essential oil was the result of synergic action between the benzaldehyde, 1-octene-3-ol, 1-octanol, linalool and the mandelonitrile, constituents of the essential oil. Promastigote forms of Leishmania chagasi were used for the leishmanicidal assessment and it was verified that the ethanol extract from the leaves presented an IC50 of 93.2 μg/mL and from the roots presented an IC50 of 95.87 μg/mL. The hexane fraction from the roots presented an IC50 of 13.51μg/mL. A mixture of β-sitosterol and stigmasterol was isolated and identified in the hexane fraction obtained from the ethanol extract from the roots. This mixture was tested against L. chagasi resulting in an IC50 of 69.79 μg/mL. The cicatrizing activity of the ethanol extract from the leaves and roots was assessed on skin wounds in rats, and it be noted reepithelization occurred faster only in the group treated with a 2% aqueous solution of the ethanol extract from the roots. This action may be related to the alantoine isolated in the ethanol extract from the roots. The toxicity assessment of the ethanol extracts from roots, leaves and hexane fraction obtained from M . nodosa roots, tested on rats, mice and Artemia salina proved that this plant is not potentially toxic. In conclusion, according to the tests performed, the best results were obtained with ethanolic extract and it presented antimicrobial, wound cicatrization and leishmanicidal activities. Hexane and dichloromethane fractions obtained from roots extract presented antimicrobial activity against Gram-positive bacteria and the Candida albicans fungus and hexane fraction strong leishmanicidal activity. / A Memora nodosa (Silva Manso) Miers é uma planta nativa do Cerrado e utilizada popularmente na cicatrização de feridas (folhas e caules) e no tratamento de dores abdominais e sarnas (raízes). Este trabalho objetivou realizar o estudo morfoanatômico, determinar a composição química e a variabilidade dos constituintes do óleo essencial obtido das folhas e avaliar a atividade antimicrobiana, leishmanicida e cicatrizante e a toxicidade dos extratos e frações da M. nodosa. Morfologicamente, observou-se que a M. nodosa é um arbusto com caules retos ou escandentes reunidos em touceiras. A raiz é pivotante, profunda e apresenta, na parte superior, uma estrutura em candelabro de onde se originam os caules. As folhas são opostas cruzadas, recompostas, bipinadas, imparipinadas, com foliólulos lanceolados. A inflorescência é racemosa com flores de cor amarelo-ouro. O fruto é do tipo cápsula septífraga com abertura longitudinal e sementes aladas. Anatomicamente, as folhas são hipoestomáticas, com estômatos predominantemente paracíticos. A epiderme é unisseriada, com cutícula espessa em todas as estruturas das folhas. Tricomas glandulares e tectores são observados nas folhas e caules jovens. O óleo essencial das folhas da M. nodosa coletadas em sete localidades diferentes do Cerrado brasileiro foi analisado por CG (DIC) e CG/EM. Cinco substâncias foram identificadas, sendo o benzaldeído e o 1-octen-3-ol os principais constituintes. A análise dos componentes principais e dos agrupamentos possibilitou a distinção de duas classes diferenciadas em relação ao local da amostragem e aos constituintes. As atividades antimicrobianas dos extratos etanólicos das folhas, dos caules e das raízes, do óleo essencial das folhas e das frações obtidas das raízes foram avaliadas usando teste de difusão em poço e o método de diluição em ágar. O extrato etanólico das raízes apresentou atividade antimicrobiana fraca, enquanto as frações hexano e diclorometano, obtidas desse extrato, mostraram atividade de forte a moderada contra várias bactérias Gram-positivas e contra o fungo Candida albicans. O óleo essencial obtido das folhas apresentou CIM de 0,78 mg/mL a 1,56 mg/mL contra bactérias Gram-positivas e Candida albicans. Constatou-se que a atividade antimicrobiana do óleo essencial se deve a ação sinérgica entre o benzaldeído, o 1- octen-3-ol, o 1-octanol, o linalol e a mandelonitrila, constituintes do óleo essencial. A atividade cicatrizante dos extratos etanólicos das folhas e raízes foi avaliada em feridas cutâneas de ratos e observou-se uma aceleração na reepitelização apenas no grupo tratado com solução aquosa a 2% do extrato etanólico das raízes. Essa ação pode estar relacionada com a alantoína, isolada do extrato etanólico das raízes. Na avaliação da atividade leihsmanicida, empregaram-se culturas com formas promastigotas de Leishmania chagasi e verificou-se que o extrato etanólico das folhas apresentou IC50 de 93,2 μg/mL e as raízes IC50 de 95,87 μg/mL. A fração hexano obtida das raízes apresentou IC50 de 13,51 μg/mL. Da fração hexano obtida do extrato etanólico das raízes foi isolado e identificado uma mistura de β-sitosterol e estigmasterol. Essa mistura foi testada contra L. chagasi, obtendo-se IC50 de 69,79 μg/mL. A avaliação da toxicidade aguda dos extratos etanólicos das folhas, das raízes e da fração hexano obtidas das raízes empregando como modelos experimentais ratos e camundongos e o teste de citotoxicidade utilizando Artemia salina mostraram que essa planta não é potencialmente tóxica. Conclui-se que os melhores resultados foram obtido com extrato etanólico das raízes, que apresentou atividade antimicrobiana, cicatrizante e leishmanicida.As frações hexano e diclorometano, obtidas das raízes, apresentaram bom potencial antimicrobiano contra bactérias Gram-positivas e o fungo C. albicans e a fração hexano forte atividade leishmnicida.

Os produtos cosméticos e farmacêuticos contendo componentes de origem natural têm aumentado significativamente nos últimos anos. Com o objetivo de utilizar esses componentes como conservante em formulações cosméticas, determinou-se a atividade antimicrobiana do extrato bruto de folhas de Rubus rosaefolius Sm. e suas frações. Aquele de melhor desempenho foi avaliado quanto à toxicidade in vitro e seu comportamento em formulações cosméticas (creme, gel e xampu), relacionado à estabilidade, eficácia do sistema conservante e compatibilidade epidérmica. A atividade antimicrobiana foi determinada pelo método de microdiluição e a concentração de 0,2% (p/v) do extrato bruto apresentou melhor desempenho. O teste de toxicidade do extrato bruto foi realizado por meio do método colorimétrico Cell Titer 96®, MTS, em cultura de queratinócitos humanos, constatando-se índice de citotoxicidade (IC50) de 1,0 mg/mL. As formulações cosméticas contendo o extrato foram analisadas quanto à estabilidade e as de melhor desempenho foram submetidas ao teste de eficácia do sistema conservante, de acordo com os procedimentos descritos na CTFA. O sistema conservante mostrou-se efetivo frente à Escherichia coli IAL 2393 (ATCC 10536), a Pseudomonas aeruginosa IAL 1874 (ATCC 9027), ao Staphylococcus aureus IAL 1875 (ATCC 6548), a Burkholderia cepacia IAL 1834 ATCC (17759) e a Candida albicans IAL 1611 (ATCC 10231). Avaliouse a compatibilidade epidérmica das formulações em equivalentes dermo-epidérmicos, sistema tridimensional cultivados na superfície ar-líquido. Os resultados mostraram que houve diferenças na compatibilidade epidérmica dependendo das características dos componentes das formulações. Concluiu-se que o extrato bruto de folhas de Rubus rosaefolius Sm. a 0,2% (p/v) pode ser utilizado como candidato a conservante em formulações cosméticas, sendo estável e apresentar compatibilidade epidérmica. / Cosmetic and pharmaceuticals products contained natural compounds have increased in the last few years. To verify the use of these compounds as preservative in formulations, the antimicrobial activity from the raw extract of the Rubus rosaefolius Sm. leaves and its fractions was determined. The toxicity in vitro and the behavior in cosmetic formulations (gel, emulsion and shampoo), regarding to the stability, effectiveness of the preservative system, and epidermal compatibility were evaluated in the extract, which had the best preservative action. The antimicrobial activity was determined by the micro dilution method, and the 0.2% concentration (w/v) of the raw extract had the best performance. The toxicity of the extract was analyzed by Cell Titer 96® colorimetric; MTS method in human keratinocytes culture, and the index of cytotoxicity (IC 50) found was 1.0 mg/mL. The cosmetic formulations with the raw extract were analyzed regarding to the stability and the best formulations were submitted to preservative challenge test, according to CTFA procedures. The preservative system was effective against Escherichia coli IAL 2393 (ATCC 10536), Pseudomonas aeruginosa IAL 1874 (ATCC 9027), Staphylococcus aureus IAL 1875 (ATCC 6548), Burkholderia cepacia IAL 1834 ATCC (17759), and Candida albicans IAL 1611 (ATCC 10231). The epidermal compatibility of the formulations was verified by skin (dermo-epidermal) equivalent, three-dimensional system, cultivated in the air-liquid surface. The results showed there were differences in the epidermal compatibility depended on the ingredient of formulation. In conclusion, the raw extract from the Rubus rosaefolius Sm leaves 0.2% (w/v) can be used as preservative candidate in the cosmetic formulations analyzed due to stability and it presented epidermal compatibility.

A Senna occidentalis é uma leguminosa nativa das Américas largamente distribuída e utilizada popularmente em regiões tropicais do mundo, apresentando relevância na busca de novos produtos naturais biologicamente ativos. O presente trabalho teve como objetivo a avaliação da atividade antimicrobiana e citotóxica de extratos aquosos das sementes e suas trações protéicas, bem como dos extratos hidroalcoólicos das sementes e das partes aéreas dessa planta, visando a sua utilização em preparações tópicas. As atividades antibacteriana e antifúngica, frente aos microrganismos padrões farmacêuticos, foram avaliadas pela técnica de diluição em meios líquidos, adaptada para microplacas. A citotoxicidade das amostras ativas foi avaliada pelo teste do MTS, empregando-se cultura de fibroblastos NIH-3T3. Como resultado, o extrato hidroalcoólico de sementes a 0,3% (p/v) foi o que melhor demonstrou potencial antimicrobiano, além de toxicidade adequada, podendo ser um candidato para o uso como um antimicrobiano ou conservante de preparações tópicas. / Senna occidentalis is a native leguminous from America widely spread in tropical regions of the world and employed in folk medicine, showing a great importance on the search of new bioactive natural products. The aim of the present work was to evaluate the antimicrobial and cytotoxic activities of the aqueous extract seeds\' and its protein fractions, as well the hydro-alcoholic extracts seeds\' and aerial parts from this plant, considering its possible use in topic preparations. The antibacterial and antifungal activities, against the pharmaceutical standard microorganisms, were evaluated by broth dilution technique, adapted to microplates. The cytotoxicity of active samples was evaluated by the cellular viability test with MTS employing NIH-3T3 fibroblasts cell culture. As a result, the hydro-alcoholic extract seeds\' 0,3% (w/v) demonstrated a better antimicrobial potential and a suitable toxicity. In such case, this extract could be a candidate for the use as antimicrobial or preservative of topic preparations.

Nesse estudo, foram avaliados os óleos voláteis de Porcelia macrocarpa (Warm) R. E. Fries e Rollinia sericea (R. E. Fries) R. E. Fries com relação a sua composição ao longo das estações anuais e sua atividade antimicrobiana e anticolinesterase. Entre os componentes majoritários foram identificados apenas sesquiterpenos em ambas as espécies, bicicloelemeno (7%), biciclogermacreno (10%), germacreno-D (15%) e espatulenol (15%) para a P. macrocarpa e, α-muurolol (5%), Z-nerolidol (6%), bicicloelemeno (7%), germacreno-D (10%), biciclogermacreno (10%), β-cariofileno (11 %) e β-elemeno (12%) para R. sericea, não apresentando variação sazonal significativa. Os testes antimicrobianos foram realizados com bactérias Gram--positivas e negativas e com fungos filamentosos e leveduriformes. Os resultados indicaram que os óleos testados apresentam um melhor potencial antifúngico do que antibacteriano quando testado na dose de 3,125 µL/mL e não apresentaram potencial para o desenvolvimento de novos fármacos para o tratamento da doença de Alzheimer. / In this study, the volatile oils from Porcelia macrocarpa(Warm) R.E.Fr. and Rollinia sericea (R.E.Fr.) R.E.Fr. were analyzed for the seasonal variation in their chemical composition and their antimicrobial and anticholinesterase activity. The major components consisted only of sesquiterpenes in both species, bicycloelemene (7%), bicyclogermacrene (10%), germacrene-D (15%) and sphatulenol (15%) to P. macrocarpa and, α-muurolol (5%), Z-nerolidol (6%), bicycloelemene (7%), germacrene-D (10%), bicyclogermacrene (10%), β-caryophyllene (11 %) e β-elemene (12%) to R. sericea and no significant seasonal variation could be detected. The antimicrobial assays were performed with Gram-positive and negative bacteria, filamentous fungi and yeasts. The results indicated that the tested oils presented a better antifungal potential than antibacterial, when done test in the dose of 3,125 µL/mL. These oils could also not be considered as potential targets for the development of new drugs for the Alzheimer\'s treatment.

Os produtos naturais desempenham fundamental importância na descoberta de novos fármacos. Muitos destes fármacos originaram-se de produtos naturais microbianos o que demonstra uma extrema eficiência na habilidade dos micro-organismos de sintetizar substâncias químicas com elevado potencial biológico. Sabe-se que os insetos sociais estão sujeitos a condições climáticas e populacionais que aumentam sua susceptibilidade a parasitas. Assim, estes insetos desenvolveram um mecanismo de defesa evolutivo que consiste na associação simbiótica a bactérias capazes de biossintetizar produtos antimicrobianos contra os patógenos. Dispondo dessas informações, o presente trabalho contribuiu com o estudo dos produtos naturais biossintetizados pela bactéria Paenibacillus polymyxa ALLI-03-01, provável simbionte da espécie de abelha sem ferrão Melipona scutellaris. Os micro-organismos foram isolados de colônias mantidas no Departamento de Biologia da FFCLRP-USP. Todas as linhagens foram testadas contra dois fungos entomopatogênicos - Beauveria bassiana e Metarhizium anisopliae; os que apresentaram atividade antifúngica tiveram seus extratos em acetato de etila e metanol preparados e foram avaliados em ensaios antiparasitários contra Trypanosoma cruzi e Leishmania donovani. A bactéria ALLI-03-01, isolada do alimento larval, foi escolhida para os estudos químicos, pois apresentou satisfatória atividade antifúngica e proeminente atividade antiparasitária. Este micro-organismo foi identificado pelo sequenciamento do gene 16S rRNA como sendo a bactéria Paenibacillus polymyxa, conhecida pela alta capacidade de produção de metabólitos secundários. Para conhecer seu metabolismo, esta bactéria foi cultivada em meio ISP-2 ágar e líquido e do extrato em acetato de etila do cultivo fermentativo de P. polymyxa ALLI-03-01 foi isolado o ácido L-3-fenil lático. As atividades antifúngicas dos padrões comerciais dos ácidos D-(+)- e L-(-)- 3-fenil lático foram testadas frente ao fungo entomopatogênico B. bassiana e apenas o enantiômero L apresentou atividade antifúngica. Do extrato em metanol do cultivo em meio sólido do mesmo micro-organismo foram identificados em mistura, principalmente por MALDI-TOF MS/MS, nove diferentes ciclolipodepsipeptídeos, da classe das Fusaricidinas. As fusaricidinas são conhecidas por apresentarem alta atividade anti-microbiana, que foi comprovada quando duas frações compostas por diferentes fusaricidinas foram testadas frente ao fungo entomopatogênico Metarhizium anisopliae e contra a bactéria patogênica Paenibacillus larvae. As frações apresentaram resultados satisfatórios de inibição contra ambos os patógenos, dessa maneira as fusaricidinas e a produção seletiva do ácido L-3-fenil lático por esta bactéria podem ser vias de proteção da colônia, evitando que patógenos destruam-na e permitindo o desenvolvimento sadio de larvas. Sendo assim, este trabalho relata pela primeira vez a possível relação simbiótica existente entre o micro-organismo Paenibacillus polymyxa ALLI-03-01 e a colônia de abelhas Melipona scutellaris, bem como a produção por este micro-organismo de compostos com alta atividade antimicrobiana que podem exercer o controle de parasitas dentro da colônia, estabelecendo assim, uma possível relação ecológica entre o micro-organismo destacado e as abelhas Melipona scutellaris. / Natural products play an important role in drug discovery. Several drugs have been discovered or developed from microbial natural products hits and leads showing a great efficiency of microorganisms to synthesize compounds with high biological potential. It is known that social insects are subjected to climate and population conditions that increase their susceptibility to parasites. Therefore, these insects have developed an evolutionary defense mechanism consisting in symbiotic association with bacteria capable of biosynthesize antimicrobial products against pathogens. In this context, this study contributed to the knowledge of natural products biosynthesized by the bacterium Paenibacillus polymyxa ALLI-03-01, a probable symbiont of the stingless bee Melipona scutellaris. Microorganisms were isolated from colonies maintained at the Department of Biology of FFCLRP-USP. All strains were tested against two entomopathogenic fungi - Beauveria bassiana and Metarhizium anisopliae; strains that showed antifungal activity had their ethyl acetate and methanol extracts prepared and evaluated against the parasites Trypanosoma cruzi and Leishmania donovani. The bacterium ALLI-03-01, isolated from larval food, was selected for chemical studies, due to its satisfactory antifungal activity and outstanding antiparasitic activity. This microorganism was identified by gene 16S rRNA sequencing as Paenibacillus polymyxa, a bacterium recognized for its ability of biosynthesize secondary metabolities. This bacterium was cultivated in ISP-2 agar and liquid medium and from the ethyl acetate extract of P. polymyxa ALLI-03-01 cultivated in liquid medium L-3-phenyllactic acid was isolated. The antifungal activity of comercial standards of D-(+)- and L-(-)-phenyllactic acid were tested against entomopathogenic fungus B. bassiana and only the L enantiomer presented antifungal activity. Nine cyclo lipodepsipeptides known as fusaricidins were identified in mixture using MALDI-TOF-MS/MS from the methanol extract of ALLI-03-01. The fusaricidins are recognized for their high antimicrobial activity, which was confirmed when two fractions composed by different fusaricidins were tested against the entomopathogenic fungus Metarhizium anisopliae and the pathogenic bacterium Paenibacillus larvae. The fractions showed satisfactory inhibition against both pathogens. Therefore, fusaricidins and selective production of L-3-phenyllactic acid by the bacterium may be colony protection resources, preventing the action of pathogens and allowing healthy larvae development. Therefore, this study reports for the first time a possible symbiotic relationship between Paenibacillus polymyxa ALLI-03-01 and the colony of M. scutellaris bees, as well as production of compounds with high antimicrobial activity by this microorganism that might act as parasite control agents within the colony, establishing a possible ecological relationship between the bacterium and M. scutellaris bees.

Este trabalho teve por objetivo o desenvolvimento, padronização e avaliação da atividade antioxidante e antimicrobiana de extratos secos nebulizados de Dalbergia ecastaphyllum. Para que os objetivos propostas fossem alcançadosforam desenvolvidas metodologias analíticas capazes de avaliar a qualidade da matériaprima vegetal durante os processos de transformação (extração de compostos ativos, secagem, produto final, etc). A solução extrativa foi obtida a partir das folhas de D. ecastaphyllum empregando-se a extração por maceração dinâmica onde se avaliou fatores como: proporção planta:solvente, tempo e temperatura de extração através de um planejamento composto central (PCC). A solução extrativa otimizada foi avaliada quanto a presença de metabólitos secundários, atividade antioxidante/ antimicrobiana e foi submetida à secagem por nebulização onde foram investigados parâmetros de secagem e adjuvantes tecnológicos sobre o desempenho do equipamento e nas características morfológicas, físico-químicas e farmacológicas do produto. Os extratos secos foram submetidos a um estudo de estabilidade; sendo também utilizados para o desenvolvimento de formulações semi-sólidas cuja estabilidade foi avaliada em estudo acelerado. Pretende-se que os resultados advindos desse trabalho possam servir de base para a padronização de extratos de outras plantas medicinais com interesse terapêutico, bem como contribuir para o aprimoramento dos conhecimentos envolvidos no desenvolvimento tecnológico de produtos fitoterápicos. / This work aimed the development, standardization and evaluation of antioxidant and antimicrobial activity of spray dried extracts from Dalbergia ecastaphyllum. Analytical methodologies for evaluating the quality of the vegetable raw material during processing procedures (such as extraction of active compounds, drying, final product, etc.) were developed in order to achieve the proposed objectives. The extraction solution was obtained from the leaves of D. ecastaphyllum by dynamic maceration. In this stage, some factors were evaluated such as: the plant: solvent ratio, extraction time and temperature using a central composite design (CCD). The optimized extraction solution was evaluated for the presence of secondary metabolites and antioxidant / antimicrobial activity. It was also subjected to spray drying. In this process, the effects of the drying parameters and processing aids on the equipment performance and the morphological, physicochemical and pharmacological properties of the product were investigated. The dry extracts were subjected to a stability study; and were used for the development of semi-solid formulations, also evaluated in an accelerated stability study. It is intended that the results from this work can provide a basis for further standardization of extracts of other medicinal plants with therapeutic interest, as well as to contribute to the enhancement of the knowledge involved in the technological development of herbal products.

A introdução de um grupo substituinte na molécula de um fármaco promove alterações químico-estruturais que, por sua vez, modificam suas propriedades físicoquímicas. O arranjo espacial de átomos ou grupos de átomos, em especial grupos funcionais, na molécula de um fármaco, expressos por meio de suas propriedades físico-químicas, influenciam direta ou indiretamente na interação fármaco-receptor. Esta, por sua vez, determina aspectos farmacológicos e farmacocinéticos que influem na eficácia terapêutica do medicamento. Assim, uma série de compostos 2-[5-nitro-tiofen-2-il]-3-acetil-5-[4-fenil-substituído]-2,3-diidro-1,3,4-oxadiazolínicos foi planejada e os análogos foram sintetizados, identificados estruturalmente e avaliados in vitro quanto a atividade antimicrobiana frente a Staphylococcus aureus (cepa ATCC 25923), expressa pela determinação da concentração inibitória mínima. Cepas desta bactéria são comuns em infecções hospitalares e frequentemente apresentam caráter de multi-resistência, portanto, alternativas aos fármacos comumente empregados na terapia antibacteriana, especialmente em infecções multi-resitentes, são alvo de estudos e desenvolvimento. Relações entre mudanças estruturais de 2-[5-nitro-tiofen-2-il]-3-acetil-5-[4- fenil-substituído]-2,3-diidro-1,3,4-oxadiazolinas e suas respectivas concentrações inibitórias mínimas podem fornecer informações sobre a influência de propriedades físico-químicas na ação antibacteriana destes compostos, informações estas que podem contribuir para o entendimento das relações entre a estrutura química e a atividade biológica desta classe de compostos, visando a identificação qualitativa e quantitativa das propriedades físico-químicas que influenciam no perfil farmacológico desta classe de compostos. Os grupos substituintes introduzidos nos derivados de 2,3-diidro-1,3,4-oxadizolinas-2,3,5-substituídas contribuem para alterações em suas propriedades físico-químicas, sendo representadas por parâmetros físico-químicos que descrevem a natureza e intensidade da alteração observada. O presente trabalho objetivou identificar, partindo das propriedades físico-químicas, fatores da estrutura química que favoreçam a atividade antimicrobiana dos compostos estudados. A atividade antimicrobiana, expressa pela concentração inibitória mínima, foi determinada pelo procedimento de microdiluição sucessiva, no qual diferentes concentrações de composto a ser analisado foram incubadas em presença de inóculo de Staphylococcus aureus, em meio de cultura líquido. As microdiluições originam concentrações decrescentes a fim de se determinar a menor concentração do composto testado onde o crescimento microbiano foi inibido. Foram realizadas comparações entre as concentrações inibitórias mínimas dos compostos analisados e destas com parâmetros estruturais que representam as propriedades físico-químicas dos compostos. Baseado nas análises comparativas, identificou-se tendências que evidenciam a preponderância de propriedades físicoquímicas sobre a atividade antimicrobiana desempenhada. Constatou-se que a hidrofobicidade influi significativamente na atividade antimicrobiana. Observou-se também que o efeito eletrônico por indução e o volume do grupo substituinte em posição para-fenila também influenciam a ação antimicrobiana, mas estas ainda não foram conclusivas, carecendo de estudos mais aprofundados que levem à compreensão dos fatores estruturais que mais influenciam a ação antimicrobiana de 2-[5-nitro-tiofen-2-il]-3-acetil-5-[4-fenilsubstituído]- 2,3-diidro-1,3,4-oxadiazolinas, de forma a fundamentar o planejamento de futuros candidatos a fármacos antimicrobianos a partir desta classe de compostos. / The introduction of a substitute group within a drug molecule promotes chemical-structure shifts, which by consequence, alters its physical-chemical properties. The atomic special design, particularly the one related to functional groups, assumed in a drug molecule, expressed by the physical-chemical properties, interferers directly or indirectly on drug-receptor interaction. Theses effects collaborate to pharmacologic and pharmacokinetics aspects of drugs, interfering with its therapeutic efficient. Therefore, a set of 2-[5-nitro-thiophen-2-yl]-3-acetyl-5-[4- substitued-phenyl]-3,4-dihydro-1,3,4-oxadiazolines compounds was designed and its analogs synthesized, structurally identified, and in vitro assayed due to its antimicrobial activity against ATCC 25923 Staphylococcus aureus strains, through the determination of minimum inhibitory concentration. Strains of such bacterial species are commonly present within hospital infections, and frequently appear as multi-resistant variant. Consequently, alternatives to the agents usually applied in antimicrobial chemotherapy, particularly to multi-resistant infections, are target for drug research and development. Relations among structural shifts on 2-[5-nitro-thiophen-2-yl]-3-acetyl-5-[4-substitued-phenyl]-3,4-dihydro-1,3,4-oxadiazolines compounds and its respective minimum inhibitory concentration may lead to information about the influence of physical-chemical properties in antimicrobial activity. Continually, such information might contribute to the elucidation of chemical structure-biological activity relationship of these compounds. The substitutes groups inserted on 2,3,5-substituted-3,4-dihydro-1,3,4-oxadiazolines derivates contribute to differs the molecule physical-chemical properties, which is represented by its physical-chemical parameters, which describe the nature and intensity of the observed modification. Therefore, the following study aimed to identify, throughout physical-chemical properties, chemical structure factors that favor the antimicrobial activity of the synthesized compounds. The antibacterial activity, expressed as the minimum inhibitory concentration, was quantified by the microdilution method, where gradual concentrations of the tested conpound were incubated within ATCC 25923 Staphylococcus aureus cells suspended in broth medium. The microdilutions originated descending concentrations, in order to spot the minimum concentration whose microbial growth was inhibited. The minimum inhibitory concentration regarded to each compound was correlated to its physical-chemical parameters. Based on observed relations, it could be identified evidences assuming the physical-chemical properties relevance on antimicrobial assay. It was verified that hydrophobic effects interferes with antimicrobial activity, as well as inductive electronic effects and molecular volume of substitute group in para-phenyl position. These factors contribute to physical-chemical properties shifts and therefore play a role on the antimicrobial action. However, these latest two influences were enable to conclude, suggesting the need of more extensive studies. So that, a more profound comprehension about structure factors that interfere with 2,3,5-substitued-3,4-dihydro-1,3,4-oxadiazolines derivates might lead to the rational design of potential antimicrobial agents among this class of compounds.

Made available in DSpace on 2017-07-24T19:38:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Jociani Ascari.pdf: 1347077 bytes, checksum: 5bf88ebdcff72a3eee1c4ed2152eb55c (MD5) Previous issue date: 2007-02-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Baccharis uncinella (Asteraceae), popularly known as vassoura, is little known from the chemical point of view, with only two earlier scientific works on their secondary metabolites - the volatile constituents. In the present study, the essential oil from the leaves of B. uncinella and nine extracts obtained in a Soxhlet apparatus with organic solvents starting from the leaves, barks and log were analyzed by CCD, UV and IV and submitted to activity tests against microorganisms; besides, the interactions between the aqueous extract of the leaves with human erytrocytary cells of the sanguine types O+, O-, A+ and B+ were also analyzed. In the antimicrobial tests, the microfungus Candida albicans, as well as the Gram-positive Bacillus cereus, Enterococcus faecalis, Staphylococcus aureus and S. saprophyticus and the Gram-negative bacteria Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae and Pseudomonas aeruginosa were used. The essential oil showed action against B. cereus, S. aureus and C. albicans, in the same way as all of the organic extracts, but the growth of S. saprophyticus was not inhibited by no one of the extracts. The extracts of the barks, when compared with those obtained from other parts of the plant, were active against the largest number of microorganisms and presented the more strong activities. The minimum inhibitory concentration of the essential oil was estimated as 100/mL against S. aureus as well as against C. albicans, wich could be considered a moderate antimicrobial activity. We have isolated small amounts of the three major phenolic components found in the leaves, and the analysis of their UV- and IR-spectra showed the structural features of hydroxylaryl-propenoic acids for these compounds that were found for the first time in this plant species. The analyses of GC-MS of the essential oil produced by hydrodistillation of the leaves collected at the Paraná State presented low monoterpene content (2.29%) and the following sesquiterpenes as the main components: spathulenol 17.20%, caryophyllene oxide 16.20%, transcaryophyllene 10.48%, eudesmol 7.55%, germacrene D 6.28% and cadinol 5.18%. Another oil sample was obtained using the same conditions, but starting with leaves collected in the highland area of Santa Catarina, also presented spathulenol as the main component (15.83%), but it contained 36% in monoterpenes, a very similar composition to those published for samples from the State of Rio Grande do Sul. The interactions among the aqueous extract of the leaves with human erytrocytes isolated from the sanguine types O+, O-, A+ and B+, being verified that the extract presents a non-lytic activity in the analyzed concentrations of 22, 110 and 220/mL. This non-hemolytic profile was observed as similar for all tested blood types. The serological types A+ and O- presented a similar pattern of free Hb oxidation in solution, and the same profile was observed in the new suspension of the precipitate. In the analysis of MEV we observed the qualitative aspects regarding the interaction of the aqueous extract with the architecture of the erythrocyte. In the assays of DPPH with low concentrations, 1.5 x 10-4 and 7.8 x 10-5 mg/mL, it was possible to quantify a partial reduction in the free radicals concentration of 20.10% and 9.25% respectively. / Baccharis uncinella (Asteraceae), popularmente conhecida como vassoura, é pouco conhecida do ponto de vista químico, havendo apenas dois trabalhos científicos anteriores sobre seus metabólitos secundários - os constituintes voláteis. No presente estudo, o óleo essencial das folhas de B.uncinella e nove extratos obtidos em Soxhlet com solventes orgânicos a partir das folhas, cascas e lenho foram analisados por CCD, UV e IV e submetidos a testes de atividade contra microrganismos; além disto, foram também analisadas as interações de extrato aquoso das folhas com células eritrocitárias humanas dos tipos sangüíneos O+, O-, A+ e B+. Nos testes antimicrobianos, foram usados o microfungo Candida albicans, as bactérias Gram-positivas Bacillus cereus, Enterococcus faecalis, Staphylococcus aureus e S. saprophyticus e as bactérias Gram-negativas Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae e Pseudomonas aeruginosa. O óleo essencial apresentou ação contra B. cereus, S. aureus e C. albicans, da mesma forma que todos os extratos orgânicos, mas o crescimento de S. saprophyticus não foi inibido por nenhum deles. Os extratos das cascas, quando comparados com os obtidos de outras partes da planta, foram ativos contra o maior número de microrganismos e apresentaram as mais fortes atividades. A concentração inibitória mínima do óleo essencial foi determinada como 50L/mL tanto contra S. aureus como contra C. albicans, podendo ser considerada uma atividade antimicrobiana moderada. Foram isoladas pequenas quantidades dos três compostos fenólicos majoritários, cujas análises indicam trata-se de derivados de ácidos hidroxiarilpropenóicos, encontrados pela primeira vez nesta espécie vegetal. As análises de CG-EM do óleo essencial produzido por hidrodestilação a partir de folhas coletadas no segundo planalto do Paraná, apresentaram baixo teor de monoterpenos (2,29%) e os seguintes sesquiterpenos como principais componentes: espatulenol 17,20%, cariofileno óxido 16,20%, trans-cariofileno 10,48%, eudesmol 7,55%, germacreno D 6,28% e cadinol 5,18%. Outra amostra de óleo obtida nas mesmas condições, mas a partir de folhas coletadas na região serrana de Santa Catarina, também apresentou espatulenol como principal componente (15,83%), mas quase 36% em monoterpenos, uma composição muito similar às publicadas sobre amostras da Serra Gaúcha. Foram analisadas as interações entre extrato aquoso das folhas com células eritrocitárias humanas dos tipos sangüíneos O+, O-, A+ e B+, sendo que o extrato apresenta uma atividade não-lítica nas concentrações analisadas de 22, 110 e 220 /mL, similar para todas tipagens analisadas. Os sorotipos A+ e O- testados apresentaram um padrão similar de oxidação da Hb livre em solução e, o mesmo perfil foi observado na ressuspensão dos precipitados. Na análise de MEV foram verificados aspectos qualitativos a respeito da interação do extrato aquoso com a arquitetura da célula eritrocitária. Baixas concentrações do extrato, 1,5 x 10-4 e 7,8 x 10-5 mg/mL, apresentaram atividade redutora em presença de DPPH, de 20,10% e 9,25% respectivamente.