Na natureza, os microorganismos podem apresentar forma de vida planctônica ou podem estar aderidos a superfícies formando comunidades conhecidas como biofilmes. A formação de biofilmes na indústria alimentícia é uma constante preocupação visto que os microorganismos aderidos podem causar contaminações persistentes, levando a deterioração do alimento e a transmissão de doenças. Uma alternativa para evitar a adesão bacteriana e a formação de biofilmes é o pré-condicionamento de superfícies com biosurfatantes, que são compostos tensoativos de origem microbiana capazes de alterar as propriedades físico-químicas e conseqüentemente modificar as interações entre a bactéria e a superfície. Os biosurfatantes, surfactina obtida de Bacillus subtilis e ramnolipídeo de Pseudomonas aeruginosa, foram testados quanto a capacidade de evitar a adesão e remover biofilmes de bactérias patogênicas de interesse alimentar. Foram avaliadas culturas individuais e mistas de Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, e Salmonella Enteritidis utilizando-se como modelo superfícies de poliestireno. O pré-condicionamento da superfície com surfactina na concentração de 0,25% reduziu a adesão de Salmonella Enteritidis e Listeria monocytogenes em 42%, enquanto que o tratamento com ramnolipídeo a 1% reduziu a adesão de Listeria monocytogenes e Staphylococcus aureus ao poliestireno em 57,8% e 67,8% respectivamente. O condicionamento com os biosurfatantes não se mostrou eficiente na redução da adesão das culturas mistas das bactérias se comparado aos resultados obtidos para as culturas individuais. O poliestireno condicionado com os biosurfatantes apresentou redução na hidrofobicidade devido ao caráter aniônico destas moléculas. A repulsão eletrostática e a redução das interações hidrofóbicas promovidas pelo condicionamento do poliestireno com ramnolipídeo foram fatores determinantes na atividade antiadesiva observada para L. monocytogenes e S. aureus, entretanto os resultados obtidos para a superfície tratada com surfactina sugerem que outros parâmetros influenciaram nos resultados observados. Após 2 h de contato a surfactina na concentração de 0,1% promoveu a remoção de 63,7% do biofilme de S. aureus, 95,9% do biofilme de L. monocytogenes, 35,5% do biofilme de S. Enteritidis e 58,5% do biofilme da cultura mista das três bactérias. Já o ramnolipídeo na concentração de 0,25% removeu 58,5% do biofilme de S. aureus, 26,5% do biofilme de L. monocytogenes, 23,0 % do biofilme de S. Enteritidis e 24% do biofilme da cultura mista após 2 h contato. De modo geral, o aumento do tempo de contato e da concentração dos biosurfatantes reduziu a remoção dos biofilmes. A surfactina e o ramnolipídeo demonstraram potencial para uso como agentes anti-adesivos assim como para a remoção de biofilmes de bactérias patogênicas de importância alimentar. / In nature, microrganisms can live as planktonic cells or can be found living in communities attached in surfaces forming biofilms. Biofilm represents a great concern for food industry, since it can be a source of persistent contamination that can lead to food spoilage and the transmission of diseases. To avoid the adhesion of bacteria and the formation of biofilms, an alternative is the pre-conditioning of surfaces using biosurfactants that are microbial compounds that can modify the physico-chemical properties of the surfaces changing bacterial interactions and consequently adhesion. The biosurfactants, surfactin obtained from Bacillus subtilis and rhamnolipids from Pseudomonas aeruginosa, were evaluated as agents to avoid the adhesion and to disrupt biofilms of food-borne pathogenic bacteria. Individual cultures and mixed cultures of Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes e Salmonella Enteritidis were studied using polystyrene as the model surface. The pre-conditioning with surfactin 0,25% reduces in 42,0% the adhesion of L. monocytogenes and S. Enteritidis, whereas the treatment using rhamnolipids 1,0% reduced in 57,8% the adhesion of L. monocytogenes and in 67,8% the adhesion of S. aureus to polystyrene. The conditioning of surface with biosurfactants was less effective to avoid adhesion of mixed cultures of the bacteria when compared with the results obtained for individual cultures. The polystyrene surface conditioned with the biosurfactants showed a reduction in the hydrophobicity due to the anionic character of the molecules. The electrostatic repulsion and the reduction on hydrophobic interactions promoted by the conditioning of surface with rhamnolipids were determinant factors to explain the anti-adhesive activity observed for L. monocytogenes and S. aureus, however, the data obtained with surfactin suggest that other parameters have influenced the results observed. After 2 h contact with surfactin at 0,1% concentration, the pre-formed biofilms of S. aureus were reduced by 63,7%, L. monocytogenes biofilms were reduce by 95,9% , S. Enteritidis biofilms by 35,5% and the mixed culture biofilm by 58,5%. The rhamnolipids at 0,25% concentration removed 58,5% of biofilm of S. aureus, 26,5% of the biofilm of L. monocytogenes, 23,0% the biofilm of S. Enteritidis and 24,0% the biofilm of the mixed culture after 2 h of contact. In general, the increase in concentration of biosurfactants and in the time of contact decreases the biofilm remove percentage. These results demonstrate that surfactin and rhamnolipids present potential to be used as agents to control the attachment and to disrupt biofilms of food-borne pathogens.

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.

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.