Submitted by Maike Costa (maiksebas@gmail.com) on 2017-02-01T15:00:05Z No. of bitstreams: 1 arquivo total.pdf: 1370224 bytes, checksum: 70866254562076b628edd3331cf9b3bc (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-01T15:00:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivo total.pdf: 1370224 bytes, checksum: 70866254562076b628edd3331cf9b3bc (MD5) Previous issue date: 2015-04-10 / Minimally processed vegetables are ready-to-eat products that undergo to a physical modification processes such as cutting, peeling and slicing, but preserve characteristics of a fresh food. When processed under unsatisfactory sanitary conditions, these products may represent microbiological risk and, therefore, sanitation becomes a critical step processing. In the present study the effects of the application of the essential oils (EOs) from Origanum vulgare L. – oregano (OVEO) and Rosmarinus officinalis L. – rosemary (ROEO), alone or combined at sub-inhibitory concentrations were assessed against the pathogenic bacteria contaminants of minimally processed vegetables, Listeria monocytogenes, Escherichia coli and Salmonella Enteritidis. The identification of the EOs’ constituents was performed by gas chromatography–mass spectrometry (GC-MS). The inhibitory effects were evaluated by determination of minimum inhibitory concentration (MIC), fractional inhibitory concentration index (FICI) and assessment of viable cell counts in vegetable broth and artificially infected vegetable over time. Thymol and eucalyptol were the major compounds identified in OVEO and ROEO, respectively. MIC value of OVEO was 0.6 μL/mL against the test strains either in single and mixed inoculum. MIC value of ROEO was 5 μL/mL against L. monocytogenes and E. coli and 10 μL/mL against S. Enteritidis in single inocula, while it was 10 μL/mL against the mixed inoculum. FICI of the combined EOs was 0.5 against the mixed bacterial inoculum, suggesting synergic interaction. The incorporation of OVEO and ROEO alone (MIC) or at different sub-inhibitory concentrations in vegetable broth resulted in decrease of viable cell counts of all test strains along the 24 h. A ≥ 3 log cycles reduction in viable cell count of L. monocytogenes, E. coli and S. Enteritidis was observed after exposure to OVEO at MIC. When exposed to ROEO at MIC, the same reduction was observed for cells of L. monocytogenes and E. coli, while S. Enteritidis presented smaller decrease (up to 1.7 log cycles) in viable cell counts. The incorporation of OVEO and ROEO combined at sub-inhibitory concentrations resulted in a decrease in initial viable counts of all strains tested, although the time requested to stablish this decrease varied according to the strain and amount of each EO in combination. Likewise, the EOs applied alone or in combination reduced the viable cell counts of all test strains when essayed in artificially infected vegetables. However, the exposure of vegetables to EOs for 10 minutes caused a greater reduction in viable cell counts compared to results obtained after 5 minutes of exposure. In both essays was observed that the inhibitory effects of the EOs varied according to the time and strain. These findings reinforce the rational use of OVEO and ROEO combined at sub-inhibitory concentrations to guarantee the safety and extend the shelf-life of fresh vegetables. It is also suggested carrying out scientific researches aimed to study the toxicity in animals and /or human cells, in order to ensure the health safety of these oils when used in food. / Hortaliças minimamente processadas são produtos prontos para consumo que foram submetidos a processos de modificação física como corte, descascamento e fatiamento, mas que preservam as características de um alimento fresco. Quando processados sob condições higiênico-sanitárias insatisfatórias, esses produtos podem representar risco microbiológico e, portanto, a sanitização é uma etapa crítica do processamento. No presente estudo foi avaliado o efeito da aplicação dos óleos essenciais de Origanum vulgare L. - orégano (OEOV) e Rosmarinus officinalis L. - alecrim (OERO), isolados e combinados em concentrações sub-inibitórias, contra as bactérias patogênicas contaminantes de hortaliças minimamente processadas Listeria monocytogenes, Escherichia coli e Salmonella Enteritidis. A identificação dos constituintes dos óleos essenciais (OEs) foi realizada por meio de cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas (CG-MS). Os efeitos inibitórios foram avaliados pela determinação da concentração inibitória mínima (CIM), índice de concentração inibitória fracional (FICI) e avaliação de contagens de células viáveis em caldo vegetal e em vegetais frescos artificialmente contaminados. Timol e eucaliptol foram os compostos majoritários detectados no OEOV e OERO, respectivamente. O valor da CIM do OEOV foi de 0,6 μL/mL frente às cepas teste em inóculo simples e misto, enquanto o valor da CIM do OERO foi de 5μL/mL frente L. monocytogenes e E. coli e 10 μL/mL frente S. Enteritidis em inóculo simples e 10 μL/mL contra o inóculo misto. O ICIF dos OEs combinados foi de 0,5 frente o inóculo bacteriano misto, sugerindo interação sinérgica. A incorporação do OEOV e OERO isolados (CIM) ou em diferentes concentrações sub-inibitórias no caldo vegetal resultou em diminuição de contagens de células viáveis de todas as cepas de teste ao longo de 24 h. Uma redução ≥ 3 ciclos log na contagem de células viáveis de L. monocytogenes, E. coli e S. Enteritidis foi observada após a exposição a CIM do OEOV. Quando expostas a CIM do OERO, essa redução foi observada para as células de L. monocytogenes e E. coli, enquanto S. Enteritidis apresentou menor redução (até 1,7 ciclos log) na contagem de células viáveis. A incorporação de OEOV e OERO combinados em concentrações sub-inibitórias resultou em redução da contagem inicial de células viáveis de todas as cepas ensaiadas, embora o tempo necessário para estabelecer esta diminuição variou de acordo com a cepa e quantidade de cada OE na combinação. Da mesma forma, OEs aplicados isoladamente ou em combinação reduziram as contagens de células viáveis de todas as cepas teste quando ensaiadas em vegetais frescos artificialmente infectados. No entanto, a exposição dos vegetais aos OEs isolados e em combinação durante 10 minutos causou uma maior redução nas contagens de células viáveis quando comparado aos resultados obtidos após 5 minutos de exposição. Em ambos os ensaios observou-se que os efeitos inibitórios dos OEs variaram de acordo com o tempo e o tipo de cepa. Esses achados reforçam a utilização racional dos OEOV e OERO combinados em concentrações sub-inibitórias para garantir a segurança e prolongar a vida de prateleira de vegetais frescos. Sugere-se ainda a realização de pesquisas científicas voltadas para o estudo da toxicidade em animais e/ou com células humanas, de modo a assegurar a inocuidade destes OEs quando aplicados em alimentos.

Made available in DSpace on 2015-04-17T15:03:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 1319855 bytes, checksum: c9da3a0b2d2daa085371bfaec1a3a590 (MD5) Previous issue date: 2014-02-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The demand for fresh foods, with lower calories, high nutritional values and easily prepared has been increased the consumption of minimally processed vegetables. However, because the intense handling these products has been considered a potential problem to the microbiological safety, related mainly to the presence of psychrotrophic pathogenic and spoilage bacteria. The sanitization is considered a critical processing step for minimally processed vegetables, although some of the synthetic sanitizers allowed for the use in vegetables are cited as responsible for undesirable effects to consumers. In this context, as alternative to the synthetic sanitizers arise the essential oils, whose antimicrobial action mechanism is attributed, many times, to their majority compounds. Regarding these aspects, this study aimed to evaluate the potential application of carvacrol and 1,8-cineole against some strains of minimally processed vegetables contaminant bacteria (Listeria monocytogenes ATCC 7644, Aeromonas hydrophila INCQS 7966 and Pseudomonas fluorescens ATCC 11253), in mixed culture, by determining the values of Minimum Inhibitory Concentration (MIC), the index of Fractional Inhibitory Concentration (FIC), as well as by assessing the efficacy of the application of these compounds in inhibiting the growth and survival of the mixed bacterial inoculum in vegetable broth and in leafy vegetables. Moreover, it was performed the assessment of possible damage caused by the tested compounds in the morphology of the bacterial cells by the analysis of confocal microscopy and scanning electronic microscopy. MIC values of carvacrol and 1,8-cineole ranged from 1.25 e 40μL/mL, respectively. The FIC index against the mixed bacterial inoculum was 0.25, suggesting a synergic interaction between the tested compounds. The application of the compounds alone or combined in sub-inhibitory concentrations in vegetable broth caused a significant decrease (p <0.05) in counts (CFU/mL) of the tested bacteria over 24 h. The exposure of vegetables to the compounds for only 5 min also caused a significant reduction (p < 0.05) in counts of the tested bacteria. The observations of bacterial cell morphology suggest that the compounds carvacrol and 1,8-cineole alone or combined in sub-inhibitory concentrations, cause damage to the cell viability, and change the permeability of the cytoplasmic membrane and the cell surface, with the appearance of roughness appearance and like-vesicles structures. These results show that carvacrol and 1,8-cineole possess strong inhibitory effect of the growth and survival of bacteria associated with minimally processed vegetables when tested in mixed culture. Still, these data confirm that constituents of essential oils, with different molecular structures, when applied in combination can replace traditional synthetic sanitizing used in minimally processed vegetables allowing reaching the balance between the demand for microbiological safety and sensory acceptability of these products. / A demanda por alimentos frescos, de baixo teor calórico, elevados valores nutricionais e de fácil preparo, tem elevado o consumo de hortaliças minimamente processadas. Entretanto, devido a sua intensa manipulação estes produtos têm sido considerados um potencial problema de segurança microbiológica, envolvendo principalmente bactérias psicrotróficas patogênicas e deteriorantes. A sanitização é considerada uma etapa crítica do processamento deste de hortaliças minimamente processadas, embora alguns dos sanitizantes sintéticos permitidos para uso em vegetais sejam citados como responsáveis por efeitos indesejáveis para o consumidor. Neste sentido, como alternativa aos sanitizantes sintéticos, surgem os óleos essenciais, cujo potencial antimicrobiano é atribuído, muitas vezes, aos seus compostos majoritários. Diante deste contexto, este estudo objetivou avaliar o potencial da aplicação dos constituintes carvacrol e 1,8-cineol na inibição de cepas de bactérias contaminantes de vegetais minimamente processados (Listeria monocytogenes ATCC 7644, Aeromonas hydrophila ATCC 7966 e Pseudomonas fluorescens ATCC 11253), em inóculo misto, através da determinação dos valores de Concentração Inibitória Mínima (CIM), do índice de Concentração Inibitória Fracionada (CIF), bem como da influência da aplicação desses compostos na inibição do crescimento e sobrevivência do inóculo misto bacteriano em caldo vegetal e em vegetais folhosos. Além disso, foi realizada a avaliação dos possíveis danos causados pelos compostos testados à morfologia das células bacterianas através de análises de microscopia confocal e microscopia eletrônica de varredura. Os valores de CIM do carvacrol e do 1,8-cineol foram 1,25 e 40 μL/mL, respectivamente. O índice de CIF frente ao inóculo bacteriano misto foi 0,25, sugerindo uma interação sinérgica entre os compostos testados. A aplicação dos compostos isolados ou combinados em concentrações sub-inibitórias em caldo vegetal causou uma diminuição significativa (p < 0,05) na contagem das bactérias ensaiadas (UFC/mL) ao longo de 24 h. A exposição das hortaliças aos constituintes por apenas 5 min também causou uma redução significativa (p < 0,05) nas contagens dos micro-organismos testados. As observações morfológicas das células bacterianas sugerem ainda que os compostos carvacrol e 1,8-cineol, isolados ou combinados em concentrações sub-inibitórias, ocasionam danos à viabilidade celular, bem como alteração da permeabilidade da membrana citoplasmática e da superfície celular, com o aparecimento de rugosidades e estruturas semelhantes a vesículas. Estes resultados mostram que carvacrol e 1,8-cineol possuem considerável poder de inibição do crescimento e sobrevivência de bactérias contaminantes de hortaliças minimamente processadas, quando ensaiadas em inóculo misto. Ainda, confirmam que constituintes de óleos essenciais, com diferentes estruturas moleculares, quando aplicados em combinação podem substituir sanitizantes sintéticos clássicos utilizados em vegetais, possibilitando o alcance do equilíbrio entre a demanda pela segurança microbiológica e a aceitabilidade sensorial destes produtos.