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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.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.biblioteca.ufpb.br:tede/4306 |
| Date | 25 February 2014 |
| Creators | Oliveira, Kataryne árabe Rima de |
| Contributors | Souza, Evandro Leite de, Siqueira Júnior, José Pinto de |
| Publisher | Universidade Federal da Paraíba, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Nutrição, UFPB, Brasil, Ciências da Nutrição |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB, instname:Universidade Federal da Paraíba, instacron:UFPB |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -6891037571817465133, 600, 600, 600, 600, 1378961654043753908, -1073001350029933100, 2075167498588264571 |
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