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Previous issue date: 2016-06-30 / Fundação de Amparo à Pesquisa e ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico do Maranhão (FAPEMA) / Respiratory infections are leading causes of morbidity and mortality worldwide. The presence of a bacterial etiology generally leads to an intervention with antimicrobial therapy in these infections. Moreover, the abusive and indiscriminate use of antibiotics has produced bacterial resistance, which currently represents a serious public health problem. Thus, natural products may be new therapeutic options to combat drugresistant bacteria. Given the above, this study aimed to investigate the antimicrobial and anti-inflammatory of four plant species: Bixa orellana L. (annatto), Chenopodium ambrosioides L. (American wormseed), Mentha piperita L. (peppermint) and Psidium guajava L. (guava). From the hydroalcoholic extracts of B. orellana (seeds), C. ambrosioides (leaves), M. piperita (leaves) and P. guajava (leaves) in vitro antimicrobial activity was determined by agar diffusion assay, followed by the broth microdilution assay, against seven bacterial strains causing respiratory infections, including: Acinetobacter baumannii, Bordetella pertussis, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae and Streptococcus pyogenes. The antimicrobial activity on biofilm formation was evaluated against reference strains of biofilm-producing P. aeruginosa and S. aureus. The most promising extracts were subjected to chemical characterization by high-performance liquid chromatography (HPLC), cytotoxicity, and anti-inflammatory activity test by evaluation of nitric oxide and hydrogen peroxide inhibition as well as their effects on phagocytosis in mice peritoneal macrophages. The tested plant extracts showed antimicrobial activity against at least one of the microorganisms tested. The B. orellana extract showed the highest inhibition zone (16 mm) against S. pyogenes, while the smaller one (8 mm) was found in M. piperita extract against B. pertussis and S. pyogenes. The broth microdilution method was more sensitive, it was demonstrated that extracts of B. orellana, M. piperita, and P. guajava showed activity against all tested pathogens. The lowest inhibitory concentration detected was 0.5 mg/ml P. guajava extract front bacteria P. aeruginosa and S. aureus. P. guajava and B. orellana extracts were able to reduce biofilm formation by P. aeruginosa in 95% and by S. aureus in 93%, both at a concentration of 64 mg/ml. Of the four plant extracts, the one from M. piperita was the most promising, since showed both antimicrobial activity against all the strains studied and the ability to reduce nitric oxide production in macrophages stimulated with LPS. The results indicate a potential of this plant species in the research and development of new antimicrobial agents against the major respiratory pathogens and their associated disease. / As infecções respiratórias são importantes causas de morbidade e mortalidade em todo o mundo. Quando há o envolvimento de uma etiologia bacteriana, os antibióticos são geralmente indicados no tratamento dessas infecções. Por outro lado, o uso abusivo e indiscriminado de antimicrobianos tem propiciado o desenvolvimento de resistência bacteriana, que representa um sério problema de saúde pública. Desta forma, existe a necessidade de investigação de novas alternativas para o controle dessas infecções, como por exemplo, produtos naturais para fins terapêuticos. Diante do exposto, esse estudo teve como objetivo investigar a atividade antimicrobiana e anti-inflamatória de quatro espécies vegetais: Bixa orellana L. (urucum), Chenopodium ambrosioides L. (mastruz), Mentha piperita L. (hortelã) e Psidium guajava L. (goiaba). A partir dos extratos hidroalcoólicos de B. orellana (sementes), C. ambrosioides (folhas), M. piperita (folhas) e P. guajava (folhas) foram realizadas investigação da atividade antimicrobiana in vitro pelo ensaio de difusão em ágar, seguido pela microdiluição em caldo, contra sete cepas bacterianas causadoras de infecções respiratórias, incluindo: Acinetobacter baumannii, Bordetella pertussis, Klebsiella pneumoniae, Pseudomonas aeruginosa, Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae e Streptococcus pyogenes. A atividade antimicrobiana sobre biofilme foi avaliada contra cepas de referência de P. aeruginosa e de S. aureus produtoras de biofilme. Os extratos que apresentaram melhores atividades foram submetidos a caracterização química pela cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE), ensaio de citotoxicidade e avaliação da atividade anti-inflamatória pela dosagem de óxido nítrico e peróxido de hidrogênio, bem como análise da fagocitose em macrófagos peritoneais de camundongo. Os resultados mostraram que os extratos apresentaram atividade antimicrobiana contra, pelo menos, um dos microrganismos testados. O extrato de B. orellana apresentou o maior halo de inibição (16 mm) contra S. pyogenes, enquanto o menor halo (8 mm) foi verificado no extrato de M. piperita contra B. pertussis e S. pyogenes. O método de microdiluição em caldo foi mais sensível, tendo demonstrado que os extratos de B. orellana, M. piperita e P. guajava apresentaram atividade contra todos os patógenos testados. A menor concentração inibitória detectada foi de 0,5 mg/mL do extrato de P. guajava frente as bactérias P. aeruginosa e S. aureus. Os extratos de P. guajava e B. orellana foram os únicos que apresentaram atividade sob a formação de biofilme, principalmente B. orellana com taxas de redução de 95% sob o biofilme formado por P. aeruginosa e de 93% sob o biofilme formado por S. aureus, ambos na concentração de 64 mg/mL. Dos quatro extratos estudados, destaca-se M. piperita, uma vez que apresentou atividade antimicrobiana contra todas as cepas estudadas e também reduziu a produção de óxido nítrico em macrófagos estimulados com lipopolissacarídeo (LPS). Os resultados obtidos indicam o potencial dessa espécie vegetal na pesquisa e desenvolvimento de novos agentes antimicrobianos e anti-inflamatório.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2:tede/1658 |
| Date | 30 June 2016 |
| Creators | Arruda, Mariana Oliveira |
| Contributors | Monteiro Neto, Valerio, Amaral, Flavia Maria Mendonça do |
| Publisher | Universidade Federal do Maranhão, PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM REDE - REDE DE BIODIVERSIDADE E BIOTECNOLOGIA DA AMAZÔNIA LEGAL/CCBS, UFMA, Brasil, DEPARTAMENTO DE BIOLOGIA/CCBS |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFMA, instname:Universidade Federal do Maranhão, instacron:UFMA |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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