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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.75.2019.tde-13032019-163150
Documento
Autor
Nome completo
Estevão Alan Vieira
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2018
Orientador
Banca examinadora
Porto, André Luiz Meleiro (Presidente)
Chapaval, Léa
Contiero, Jonas
Camargo, Ilana Lopes Baratella da Cunha
Título em português
Ação antimicrobiana de ramnolipídeos sobre células sésseis e planctônicas de Staphylococcus aureus: efeito do pH
Palavras-chave em português
Staphylococcus aureus
atividade antimicrobiana
biofilmes
biossurfatantes
ramnolipídeos
Resumo em português

Intoxicações alimentares são uma das causas mais significativas de mortalidade em países desenvolvidos e em desenvolvimento, sendo as contaminações bacterianas as responsáveis pela maioria dos casos. Dentre elas destacam-se as causadas por espécies de Staphylococcus, que são nocivas tanto pela infecção do organismo hospedeiro, quanto pela intoxicação por enterotoxinas termoestáveis presentes em alimentos contaminados e mal acondicionados. Além disso, a capacidade de S. aureus formarem biofilmes confere maior proteção contra agentes de controle. Neste contexto, torna-se importante desenvolver novos métodos visando inibir estes agentes patogênicos. Uma alternativa ao emprego de conservantes sintéticos é a utilização de biossurfatantes, como os ramnolipídeos (RL) que, além de apresentarem alta estabilidade a temperatura, pH e concentração salina, apresentam baixa toxicidade e são biodegradáveis. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do pH na atividade antimicrobiana dos RL sobre células planctônicas e sésseis de Staphylococcus aureus (ATCC 8095) e comparar seu efeito ao do dodecil sulfato de sódio (SDS). Os resultados mostraram que o pH exerce grande influência na ação dos surfatantes, sendo mais efetiva em valores de pH menores. Em pH 5, os RL apresentaram ação bactericida (CBM=19,5 mg L-1) superior ao SDS (CBM=39,1 mg L-1), sendo capazes de inibir e remover 80% dos biofilmes em concentrações de 156,2 mg L-1 e reduzir em cerca de 40 % a hidrofobicidade da superfície celular de S. aureus. Em valores de pH maiores a ação dos RL não superou a do SDS, porém estes ainda mostraram resultados promissores, principalmente na remoção de biofilmes evidenciado pela microscopia confocal. A espectroscopia FTIR revelou que quando em pH 6, 7 e 8 S. aureus, possivelmente, induz alterações em sua membrana celular a fim de diminuir a sensibilidade aos surfatantes. As imagens de MEV mostraram que os RL promovem deformações nas células, podendo levá-las a ruptura. O aumento da força iônica, promovido pela adição de NaCl no meio, favoreceu a ação antimicrobiana dos RL, o que torna a aplicação dos RL em alimentos bastante promissora.

Título em inglês
Antimicrobial action of rhamnolipids on sessile and planktonic Staphylococcus aureus cells: pH effect
Palavras-chave em inglês
Staphylococcus aureus
antimicrobial activity
biofilms
biosurfactants
rhamnolipids
Resumo em inglês

Food poisoning can be considered one of the most significant causes of mortality in developed and developing countries with bacterial contamination being responsible for the majority of cases. Among them are those caused by Staphylococcus species that can beharmful, both from the infection of the host organism as the intoxication by thermostable enterotoxins present in contaminated and poorly conditioned food. In addition, the ability to form biofilms gives S. aureus greater protection against control agents. Under this context, it becomes important to develop new methods to inhibit those pathogens. An alternative to the use of synthetic preservatives are biosurfactants such as rhamnolipids (RL), which shows high stability to temperature, pH and salt concentration along with the fact that they have low toxicity and are biodegradable. The aim of this study was to evaluate the effect of pH on the antimicrobial activity of RL on planktonic and sessile Staphylococcus aureus cells (ATCC 8095) and compare its effect to that of the sodium dodecyl sulfate (SDS). The results showed that pH exerts a great influence on the action of surfactants, with greater effectiveness at lower pH. At pH 5, RL presented higher bactericidal action (CBM = 19.5 mg L-1) than SDS (CBM = 39.1 mg L-1), also being able to inhibit and remove 80% of biofilms at concentrations of 156. 2 mg L- 1 and reduce the hydrophobicity of S. aureus cell surface by about 40%. At higher pH values, the action of RL did not exceed that of SDS, neverthelessthey showed promising results, mainly on the removal of biofilms evidenced by confocal microscopy. FTIR spectroscopy revealed that at pH 6, 7 and 8,S. aureus possibly induces changes in its cell membrane in order to decrease the sensitivity to surfactants. The MEV images showed that the RL cause deformations in the cells, which can lead to rupture. The increase in ionic strength, promoted by the addition of NaCl in the medium, favored the antimicrobial action of RL, which makes the application of RL in foods very promising.

 
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Data de Publicação
2019-03-15
 
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