ATIVIDADE ANTIBACTERIANA DE ÓLEOS ESSENCIAIS...
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___________________________________________ISSN 1983-4209 - Volume 07– Número 01 – 2012
ATIVIDADE ANTIBACTERIANA DE ÓLEOS ESSENCIAIS DE ESPECIARIAS SOBRE
CEPAS DE ACINETOBACTER SPP. MULTIDROGAS-RESISTENTES
Felipe Queiroga Sarmento Guerra1, Juliana Moura Mendes
2, Wylly Araújo de Oliveira
3, Luis
Alberto de Sousa Rodrigues4, Bernadete Helena Cavalcante Santos
5, Edeltrudes de Oliveira Lima
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RESUMO - A resistência aos antimicrobianos tem se tornado um dos problemas mais alarmantes
deste século, pois a mesma se modifica de forma muito dinâmica, afetando microrganismos que antes
não eram considerados patógenos graves, como é o caso das bactérias do gênero Acinetobacter spp.
Nos últimos anos tem sido isolado com frequência cepas multidrogas-resistentes de Acinetobacter
relacionadas com surtos hospitalares. Por isso, tem aumentado o interesse por novas alternativas
terapêuticas, a exemplo o uso de produtos naturais, especialmente os óleos essenciais (OEs), que
estão presentes nas plantas medicinais, ervas e condimentos. Os OEs de especiarias possuem inúmeras
ações biológicas descritas, das quais se destaca a atividade antimicrobiana. O objetivo desse trabalho
foi investigar a atividade antibacteriana dos óleos essenciais das especiarias Coriandrum sativum
L.(coentro), Ocimum basilicum L. (basilicão), Origanum majorana L. (manjerona) e Rosmarinus
officinalis L. (alecrim) sobre cepas multidrogas-resistentes de Acinetobacter spp. Foram utilizadas
24 cepas de Acinetobacter spp provenientes de ambiente hospitalar de diferentes períodos, estas
foram previamente isoladas, identificadas e realizado o teste de sensibilidade a antibióticos pelo
método de disco difusão. Para avaliar a atividade antibacteriana determinou-se a Concentração
Mínima Inibitória (CIM) dos óleos essenciais sobre as cepas citadas, utilizando o método de
microdiluição. Os quatro OEs demonstraram efeito inibitório do crescimento bacteriano, sendo o
coentro com a menor CIM (1,25-2,5 mg/mL). Dessa forma pode-se concluir que OEs das
especiarias investigadas apresentaram efetiva atividade antibacteriana contra cepas de Acinetobacter
spp. multidrogas-resistentes de ampla importância clínica e epidemiológica, principalmente, devido
as infecções hospitalares causadas pela mesma.
Unitermos: Produtos Naturais, Concentração Inibitória, Resistência bacteriana
ANTIBACTERIAL ACTIVITY OF ESSENTIAL OILS OF SPICES ON MULTIDRUG-
RESISTANT STRAINS OF ACINETOBACTER SPP.
ABSTRACT- Antimicrobial resistance has become one of the most alarming of this century,
because it changes very dynamic, affecting microorganisms that were not considered serious
pathogens, such as bacteria of the genus Acinetobacter spp. Recent years have often been isolated
multidrug-resistant strains of Acinetobacter outbreaks related to hospital. Therefore, there has been
increasing interest in new therapies, such as the use of natural products, especially essential oils
(EOs), which are present in medicinal plants, herbs and spices. The EOs of spices have numerous
biological actions described, of which stands the antimicrobial activity. The aim of this study was
1Mestrando em Produtos Naturais e Sintéticos Bioativos, Concentração: Farmacologia. Universidade Federal da
Paraíba, João Pessoa, Paraíba, Brasil. [email protected]; 2- Mestranda em Produtos Naturais e Sintéticos
Bioativos, Concentração: Farmacologia. Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa, Paraíba, Brasil.
[email protected]; 3- Professor Dr. em Produtos Naturais e Sintéticos Bioativos (UFPB), Centro de
Educação e Saúde/ Universidade Federal de Campina Grande, Cuité, Brasil. [email protected]; 4- Mestrando em
Ciências Farmacêuticas, Universidade Federal do Piauí, Teresina, Piauí, Brasil. [email protected]; 5-
Farmacêutica Bioquímica do Laboratório de Bacteriologia Clínica, Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa,
Paraíba, Brasil. [email protected]; 6- Professora Dra. em Ciências Farmacêuticas (USP), Centro de Ciências
da Saúde, Universidade Federal da Paraíba, João Pessoa, Paraíba, Brasil. [email protected] Esse trabalho
corresponde à dissertação do mestrado de Felipe Queiroga Sarmento Guerra
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to investigate the antibacterial activity of essential oils from spices Coriandrum sativum L.
(Coriander), Ocimum basilicum L. (Basil), Origanum majorana L. (Marjoram) and Rosmarinus
officinalis L. (Rosemary) on multidrug-resistant strains of Acinetobacter spp. We used 24 strains of
Acinetobacter spp from the hospital in different periods, these were previously isolated, identified
and performed the antibiotic susceptibility testing by disk diffusion method. To evaluate the
antibacterial activity was determined the minimum inhibitory concentration (MIC) of essential oils
on the mentioned strains, using the microdilution method. The four Eos demonstrated inhibition of
bacterial growth, and coriander with the lowest MIC (1.25 to 2.5 mg/mL). Thus we can conclude that
Eos had investigated the spices effective antibacterial activity against strains of Acinetobacter spp.
Multidrug-resistant extensive clinical and epidemiological importance, mainly due to infections
caused by the same hospital. Uniterms: Natural Products, Inhibitory concentration, bacterial resistance,
INTRODUÇÃO
O termo resistência microbiana não é novo, no entanto, a quantidade de organismos
resistentes, as localizações geográficas afetadas pela resistência às drogas, a amplitude de
resistência em organismos simples tem aumentado e se modificado de forma muito dinâmica (Levy,
2002a; Levy; Marshall, 2004). O problema da resistência pode ser vista de uma forma simples: o
antimicrobiano inibe o crescimento de organismos sensíveis e seleciona os resistentes, que
sobrevivem por possuírem genes de resistência determinante (Levy, 2002b).
As bactérias do gênero Acinetobacter compreendem um grupo de seres que no passado foram
considerados microrganismos de baixa virulência, mas, agora, são reconhecidos como importantes
patógenos hospitalares implicados na problemática resistência microbiana (Towner, 1997;
Dijkshoorn, Nemec, Seifert, 2007).
O gênero Acinetobacter é caracterizado por bactérias gram-negativas, não fermentadoras de
glicose, estritamente aeróbicos, imóveis, catalase positiva e oxidase negativa, estão amplamente
distribuídas na natureza e podem estar presentes no solo, na água, no esgoto e também em uma
variedade de gêneros alimentícios (Houang et al., 2001; Towner, 2006; Schreckenberger, Daneshvar,
Hollis, 2007).
Um local de grande importância de sua ocorrência é o ambiente hospitalar, especialmente em
unidades de terapia intensiva (Van Looveren et al., 2004; Schreckenberger, Daneshvar, Hollis,
2007), podendo ser encontrada em locais úmidos, como pias, torneiras e qualquer equipamento
que forme aerossóis (Manikal et al., 2000) ou ainda em ambientes secos e inanimados, nos quais
podem resistir por muitos dias ou semanas (Seifert et al., 1997; Wendt et al., 1997; Towner, 2006;
Schreckenberger, Daneshvar, Hollis, 2007).
As manifestações clínicas mais comuns causadas pelo Acinetobacter são a pneumonia seguida
pela bacteremia, infecções da pele e dos tecidos moles, meningite emais raramente por outros tipos
de infecções (Gaynes et al. 2005). Estas infecções tendem a ocorrer principalmente em pacientes
imunossuprimidos, em pessoas com doenças subjacentes graves e naqueles submetidos a
procedimentos invasivos e tratados com antibióticos de amplo espectro (Garcia-Garmendia et al,
2001). As cepas multidrogas-resistentes de Acinetobacter são isoladas com freqüência, pois as
mesmas possuem propensão a desenvolver resistência bacteriana rapidamente, e esta resistência está
associada à pressão seletiva dos agentes antimicrobianos utilizados, limitando assim as opções
terapêuticas (Lee et al., 2004; Falagas et al., 2007).
Geralmente essa resistência é devido à produção de β-lactamase de amplo espectro, enzimas
modificadoras de aminoglicosídeos, alteração das proteínas de ligação das penicilinas, mutações nas
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topoisomerases e também bomba de efluxo (Rodríguez-Bano; Cisneros, 2002; Ayan et al., 2003;
Kuo et al., 2004; Bonomo; Szabo, 2006; Wieczorek et al., 2008).
Nos últimos anos, tem aumentado o interesse por novas alternativas terapêuticas, a exemplo
o uso de produtos naturais, especialmente os derivados de plantas que tem se mostrado além de
eficazes, menos tóxicos (Rates, 2001; Barbosa-Filho et al., 2007). A produção dos óleos essenciais é
destinada para fins farmacêuticos, produção de perfumes, além de aplicações como ingredientes em
alimentos e aditivos nos produtos cosméticos e
de higiene pessoal, devido a suas propriedades antioxidantes e antibacterianas (Vani et al., 2009). Segundo Oliveira e colaboradores (2006), cerca de 60% dos óleos essenciais presentes nas
plantas medicinais, ervas e condimentos possuem propriedades antifúngicas e 35% exibem
propriedades antibacterianas (Oliveira et al., 2006) por isso também tem sido utilizado como
conservantes naturais em alimentos industrializados (Burt, 2004; Souza; Stamford, 2005; Trajano et
al., 2009). Além dessas atividades os óleos essenciais presentes nas especiarias apresentam
propriedades antivirais, antimicótica, antitoxigênicas, antiparasíticas e inseticidas (Burt, 2004).
As especiarias são conhecidas por exercerem uma estabilidade frente ao ataque de
microrganismos, estando inseridas no grupo dos alimentos estáveis (Lima et al., 2002). São plantas
ricas em óleos essenciais, apresentando uma característica aromática. Os compostos responsáveis
pela ação antimicrobiana das especiarias geralmente são encontrados nos seus óleos essenciais
(Kalemba; Kunicka, 2003).
Na literatura é descrito que as especiarias: coentro, basilicão, manjerona e o alecrim são
amplamente utilizadas na culinária brasileira e apresentam diversas propriedades terapêuticas
descritas e comprovadas cientificamente, como atividade anti-séptica, digestiva, calmante,
analgésica, antibacteriana, antifúngica, cicatrizante, entre outras (Ezzedine, 2001; Melo; Mancini
Fiçho; Guerra, 2003; Trajano et al., 2009).
Dessa forma o objetivo desse trabalho foi investigar a atividade antibacteriana dos óleos
essenciais das especiarias Coriandrum sativum L.(coentro), Ocimum basilicum L. (basilicão),
Origanum majorana L. (manjerona) e Rosmarinus officinalis L. (alecrim) sobre cepas multidrogas-
resistentes de Acinetobacter spp. MATERIAL E MÉTODOS
Óleos essenciais: Os óleos essenciais das folhas de Coriandrum sativum L., Ocimum basilicum L.,
Origanum majorana L. e Rosmarinus officinalis L. foram adquiridos da Ferquima Ind. e Com. Ltda.
(Vargem Grande Paulista – SP, Brasil), e seus parâmetros de qualidade (aparência, cor, pureza,
odor, densidade e índice de refração) foram descritos em um relatório de acompanhamento técnico.
Os óleos essenciais são extraídos em escala industrial utilizando o procedimento de hidrodestilação.
Microrganismos: Foram utilizadas 24 cepas de Acinetobacter spp provenientes de ambiente
hospitalar de diferentes períodos (tabela 1). Estas foram previamente isoladas, identificadas e
realizado o teste de sensibilidade a antibióticos (TSA) pelo método de disco difusão de acordo com
CLSI, 2008. As bactérias foram mantidas em Agar Muller-Hinton (MH) a 4ºC. Os inóculos foram
obtidos a partir de culturas overnight em MH a 37ºC e diluídas em salina estéril 0,9% para obter
concentração final de aproximadamente 108
unidades formadoras de colônias por mL (UFC/mL),
ajustado pela turvação utilizando o tubo 0,5 da escala McFarland. (Bauer et al. 1966; Cleeland;
Squires, 1991). Meios de Cultura: Os meios de cultura utilizados nos ensaios para avaliação da atividade
antimicrobiana foram o meio líquido Muller Hinton e o meio sólido ágar Muller Hinton, O meio de
cultura foi adquirido na Difco®
e preparado de acordo com as instruções do fabricante.
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Avaliação da atividade antbacteriana e determinação da CIM: A CIM foi determinada utilizando
a técnica de microdiluição em placa de 96 poços com fundo em “U” (INLAB/Indústria Brasileira).
Em uma placa de 96 cavidades, foi adicionado caldo Mueller Hinton e os óleos essenciais em estudo
nas concentrações de 10.0000 a 20μg/mL. A determinação da CIM foi conduzida com
aproximadamente 1-5 x 108
UFC/mL do microrganismo em cada cavidade. O ensaio foi realizado em
duplicata. As placas foram incubadas a 35-37 ºC durante 24-48 horas. Após o tempo de incubação
adequado dos ensaios com as bactérias, foi realizada a primeira leitura dos resultados. Em seguida,
foram adicionados 20 µL de solução de resazurina sódica (SIGMA), em água destilada esterilizada na
concentração de 0,01 % (p/v), reconhecido como indicador colorimétrico de óxido-redução para
bactérias. Fez-se nova incubação a 35-37 ºC. A CIM foi determinada como a menor concentração
do óleo que inibiu o crescimento visível do microrganismo e também pela observação da mudança
da coloração da solução, de azul para rosa, indicando crescimento do microrganismo. Portanto, foi
determinada como CIM, a menor concentração do produto capaz de inibir o crescimento do
microrganismo ensaiado, verificado por uma não mudança da coloração do corante indicador
(Eloff, 1998; Mann; Markham, 1998, Palomino et al., 2002). RESULTADOS E DISCUSSÃO
Na tabela 1 estão representados os resultados da avaliação da atividade antibacteriana, o óleo
essencial de Coriandrum sativum (coentro) apresentou uma concentração inibitória mínima (CIM) de
1250 µg/mL (1,2 mg/ mL) sobre 15 (63%) das 24 cepas de Acinetobacter spp. Essa atividade
inibitória do crescimento de bactérias Gram negativas do óleo essencial de coentro já foi relatada por
Kubo e Cantore em 2004.
Matasyoh e colaboradores (2009) também demonstraram que o mesmo óleo essencial foi
capaz de inibir tanto cepas de bactérias Gram negativas como Escherichia coli, Samonella typhi e
Klebisiela pneumoniae, com CIM entre 130 a 217 mg/mL como também bactérias Gram positivas
como Staphylococus aureus e Bacillus spp., com CIM de 108 mg/mL, valores bem mais elevados do
que foi determinado neste estudo. Já na investigação realizada por Saeed e Tariq (2007), a infusão e
decocção aquosa do C. sativum, não apresentou atividade bactericida contra várias bactérias Gram
negativas patógenas do trato urinário.
Também na tabela 1 podem-se observar os resultados do óleo essencial de O. manjorana
sobre cepas de Acinetobacter spp., demonstrando que o referido óleo essencial na concentração de 5
mg/mL inibiu o crescimento de quase todas as cepas de Acinetobacter spp., com exceção, apenas da
cepa 044, que foi resistente em todas as concentrações analisadas.
Vagi e colaboradores (2005) verificaram que o óleo essencial da O. manjorana mostrou
atividade inibitória do crescimento de Escherichia coli, Pseudomonas fluorescens e Bacillus cereus
e os mesmos atribuiram ao composto majoritário 4-terpineol como responsável por sua atividade
antimicrobiana, o mesmo pode ter sido responsável pela atividade antibacteriana observada nesse
estudo.
Outra pesquisa relacionada realizada por Busatta et al (2008) verificou que tanto bactérias
Gram negativas (Aeromonas spp., Echerichia coli, Klebsiella pneumoniae, Salmonella choleraesius,
Serratia sp. e Shigella flexneri) como Gram positivas (Bacillus subtilis, Enterococcus faecalis,
Staphylococcus aureus e Streptococcus mutans) foram suscetíveis a ação deste óleo essencial, tendo
os valores da CIM na faixa de 0.069 à 2.3 mg/mL.
A CIM do óleo essencial de basilicão (Ocimum basilicum L.) descrita na tabela 1, variou
entre 1,25 e 5,0 mg/mL, destacando-se o valor de 5,0 mg/mL que inibiu o crescimento de 17 das 24
cepas testadas. Na literatura já tem sido bem relatada essa atividade antibiótica contra diversos
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microrganismos (Farag et al., 1989; Meena; Sethi, 1994; Bais et al., 2002; Moreira et al., 2005;
Wannissorn et al., 2005).
Tabela 1: Perfil de resistência das cepas de Acinetobacter spp. e Concentração Inibitória
Mínima (mg/mL) dos óleos essenciais sobre as mesmas.
Cepas PFRA O. majorana C. sativum R. officinalis O. basilicum
002 4 2,5 1,25 1,25 5,0
003 1 5,0 1,25 5,0 5,0
004 1 5,0 1,25 2,5 5,0
005 1 5,0 1,25 2,5 5,0
006 5 5,0 1,25 2,5 2,5
008 1 5,0 1,25 2,5 5,0
010 1 5,0 1,25 2,5 5,0
011 1 5,0 1,25 2,5 5,0
013 1 5,0 1,25 2,5 5,0
015 2 5,0 2,5 2,5 5,0
019 2 5,0 1,25 2,5 5,0
020 2 5,0 1,25 2,5 1,25
021 2 5,0 1,25 2,5 2,5
022 2 2,5 1,25 2,5 2,5 023 2 2,5 1,25 2,5 2,5
024 2 5,0 1,25 2,5 5,0
025 3 5,0 2,5 2,5 5,0 026 2 5,0 2,5 5,0 5,0
030 3 5,0 2,5 5,0 5,0
032 3 5,0 2,5 5,0 5,0
034 3 5,0 2,5 5,0 5,0
036 3 5,0 2,5 5,0 5,0
038 3 5,0 2,5 5,0 5,0
044 3 5,0 2,5 5,0 2,5 Amicacina (AMI), Ampicilina - Ácido Clavulânico (CAM), ciprofloxacino (CIP), levofloxacino (LEV), Cefepime (CEP), ceftazidime (CTZ), Polimixina B (POL), Imipenem (IMI), Meropenem (MER), Piperacillin - Tazobactam (PTZ); Tigeciclina (TIG). A: Perfil Fenotípico de Resistência- 1: CAM; CIP; LEV; CEP; CTZ; IMI; MER; PTZ. 2: AMI, CAM; CIP; LEV; CEP; CTZ; IMI; MER; PTZ, TIG. 3: CAM; CIP; LEV; CEP; CTZ; IMI; MER; PTZ, TIG. 4: CIP; LEV; CEP; CTZ; IMI; MER; PTZ. 5: AMI, CAM; CIP; LEV; CEP; CTZ; PTZ
Adigüzel et al., (2005) avaliaram a atividade antimicrobiana do extrato O. basilicum, que
mostrou efeito antibacteriano contra 13 cepas de seis gêneros diferentes, incluindo Acinetobacter,
Bacillus, Brucella, Escherichia, Micrococcus e Staphylococcus, e atividade antifúngica contra três
isolados de C. albicans.
A maioria das cepas avaliadas foi sensível ao óleo essencial de R. officinalis (alecrim) na
concentração de 2,5 mg/mL (tabela 1). Celiktas e colaboradores (2005) afirmaram que a região e o
período do dia da extração do óleo essencial de R. officinalis influenciava na atividade
antimicrobiana e também que o óleo essencial tem melhor atividade do que o extrato.
Porte e Godoy em 2001 também demonstraram a atividade antimicrobiana do alecrim sobre
bactérias Gram positivas (Sthaphylococcus aureus, Micrococcus sp. e Sarcina sp.) e Gram negativas
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(Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa), atividade semelhante ao que foi encontrado nesse
estudo.
A atividade dos óleos essenciais (OEs) varia com sua concentração e o tipo de bactéria. Estas
diferenças nos testes de suscetibilidade dos organismos aos OEs podem ser atribuídas pela variação
na taxa de penetração dos seus constituintes na parede e na membrana celular bacteriana (Cox et al.,
2000).
O mecanismo de ação do óleo essencial sobre os microrganismos é complexo e ainda não foi
totalmente elucidado. Já é bem conhecido o caráter hidrofóbico dos óleos essenciais e seus
componentes, que permite a sua ligação aos lipídeos da membrana celular modificando sua estrutura e
aumentando sua permeabilidade. Devido a esta permeabilidade, pode ocorrer a passagem de íons e
outros constituintes celulares provocando a morte da célula, essa é o principal mecanismo pelo qual
os OEs tem ações letais (Cox et al., 2000; Kalemba; Kunicka, 2003; Burt, 2004). Outras ações dos OEs seriam danos às proteínas da membrana (Ultee et al., 1999),
interrupção da força motriz de prótons (Ultee; Smid, 2001), do fluxo de elétron, do transporte ativo e
da coagulação dos conteúdos celulares (Burt, 2004). Por outro lado, os óleos essenciais em geral
expressam baixa solubilidade aquosa, o que os impede de alcançar um nível tóxico em citomembranas
(Mann; Cox; Makham, 2000).
No entanto, são necessários mais estudos para propor o mecanismo de ação desses óleos
essenciais avaliados, mas podemos concluir que os mesmos (coentro, alecrim, basilicão e manjerona)
apresentam efetiva atividade antibacteriana contra cepas de Acinetobacter spp. multidrogas-resistentes
de ampla importância clínica e epidemiológica, principalmente, devido as infecções hospitalares
causadas pela mesma.
AGRADECIMENTOS
Ao apoio financeiro da CAPES, CNPq e UFPB.
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