Desenvolvimento de filmes a base de goma xantana e avaliação de atividade antimicrobiana in vitro em espécies de microrganismos causadores de mastite bovina

Abstract

A mastite bovina é uma doença que causa grandes perdas econômicas para as indústrias de laticínios. Esta doença é provocada por microrganismos, que ao entrar em contato com o canal do teto causam inflamação na glândula mamária. A desinfecção dos tetos é a prática mais comum para reduzir a incidência desta doença. Soluções desinfetantes (pós-dipping) formam uma barreira protetora no teto que impedem o crescimento desses microrganismos patogênicos. Porém estas soluções podem impactar negativamente a saúde do animal ou a qualidade do leite. Neste trabalho, foram produzidas soluções filmogênicas à base de goma xantana incorporada com óleo essencial de cravo (Eugenia caryophyllata), canela (Cinnamomum cassia) e orégano (Origanum vulgare) com o objetivo de avaliar sua atividade antimicrobiana frente a três espécies de microrganismos causadores da mastite bovina, Staphylococcus aureus, Escherichia coli e Candida albicans. As soluções filmogênicas foram preparadas com diferentes concentrações (0,1; 0,3; 0,5; 1; 2 e 3%) dos óleos essenciais utilizando duas metodologias diferentes, uma de baixa energia na qual se obteve uma emulsão (SFE) por agitação mecânica, e uma de alta energia obtendo uma nanoemulsão (SFN) por ultrassom. Os testes antimicrobianos foram avaliados por difusão em ágar e, neste teste, os resultados foram melhores para as SFE do que para as SFN, o que pode ter ocorrido por influência do surfactante utilizado na nanoemulsão. As SFE foram mais eficazes nos testes por difusão, a formação dos halos ficaram próximas ou maiores dos halos formados pelo controle positivo (pós-dipping comercial), principalmente nas concentrações de 2 e 3% de óleo de canela e óleo de orégano contra S. aureus, E. coli e C. albicans. Já nos resultados dos testes de concentração inibitória mínima (CIM) adaptado em placas, tanto as SFE como as SFN mostraram excelente eficiência nas concentrações de óleo acima de 1%, inibindo completamente o crescimento de todos os microrganismos. Os melhores resultados antimicrobianos contra todos os microrganismos foram utilizando as formulações contendo 0,3% de óleo de orégano, tanto para as SFE como para as SFN. Estes resultados indicam que as soluções formadoras de filme contendo óleos essências preparadas neste trabalho tem potencial aplicação no tratamento da mastite bovina.

Abstract : Bovine mastitis is a disease responsible for causing large economic losses to the dairy industry. It is caused by microorganisms after contact with the ceiling canal, causing mammary gland inflammation. Ceilings disinfection is the most common practice to reduce the incidence of this disease. Post-dipping solutions form a protective barrier in the roof that prevents the growth of these pathogenic microorganisms, but these solutions may negatively affect animal health or milk quality. In this work, filmogenic solutions based on xanthan gum incorporated with clove essential oil (Eugenia caryophyllata), cinnamon (Cinnamomum cassia) and oregano (Origanum vulgare) were produced and then evaluated around the antimicrobial activity against three species bovine mastitis-causing microorganisms, Staphylococcus aureus, Escherichia coli and Candida albicans. The filmogenic solutions were prepared with different concentrations (0.1, 0.3, 0.5, 1, 2 and 3%) of the essential oils using two different methodologies, one of low energy in which an emulsion (FSE) was obtained by mechanical agitation, and a high energy obtaining a nanoemulsion (FSN) by ultrasound. The antimicrobial tests were evaluated by agar diffusion and, in this test, the results were better for the SFE than for the SFN, which may be related to the presence of surfactant to stabilize the nanoemulsion. The halos formation was similar or greater than the halos formed by the positive control (commercial post-dipping), mainly at concentrations of 2 and 3% of cinnamon oil and oregano oil against S. aureus, E. coli and C. albicans. The results of the minimum inhibitory (MIC) concentration tests (adapted methodology to plates), both FSE and FSN showed excellent efficiency at oil concentrations above 1%, inhibiting completely the growth of all microorganisms. The best antimicrobial results against all microorganisms were using formulations containing 0.3% of oregano oil, for both FSE and FSN. These results showed that the xanthan gum film forming solutions incorporated essential oils had promisor application in mastitis prevention.