Atividade desinfetante in vitro de nanocápsulas do óleo essencial de Tagetes minuta L. para o manejo da ordenha

Abstract

A desinfecção da pele dos tetos é um dos métodos preconizados para prevenção da mastite bovina, principal doença dos rebanhos leiteiros. Diversos desinfetantes estão disponíveis no mercado, incluindo à base de iodo, cloro e clorexidine. No entanto, além de agredirem a pele do teto dos animais, há registros da ocorrência de resíduos dos mesmos no leite e o desenvolvimento de resistência bacteriana, com implicações negativas à saúde humana e ao meio ambiente. Portanto, a busca por produtos eco-friendly seguros e eficazes que possam ser também usados nos sistemas de produção sustentáveis como o orgânico ou agroecológico tem se justificado. Neste sentido, as plantas medicinais destacam-se como alternativa tanto para o tratamento de enfermidades como para a desinfecção de superfícies. O óleo essencial de Tagetes minuta L., um subarbusto que cresce espontaneamente em áreas de cultivos anuais, é reconhecido pelas suas propriedades biocidas, incluindo antifúngica, antiparasitária e antimicrobiana. No entanto, dentre as limitações do seu uso estão o caráter lipossolúvel e volatilidade do óleo essencial. Desse modo, em estudo anterior o grupo de pesquisa do LABINAT (UFSC) propôs o desenvolvimento de nanocápsulas com o óleo essencial de T. minuta (NC-TM), visando garantir maior estabilidade, potencialidade e proteção dos compostos ativos. Com o intuito de dar continuidade a esses estudos, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a atividade desinfetante in vitro das NC-TM na ausência e presença de matéria orgânica e para a desinfecção de superfícies, i.e., borracha, cerâmica e inox visando o seu uso no manejo da ordenha. O óleo essencial foi obtido de populações naturais de T. minuta e extraído pela técnica de arraste a vapor. As nanocápsulas foram preparadas pela técnica de precipitação do polímero pré-formado. A atividade desinfetante in vitro foi avaliada segundo a Norma Padrão Europeia BS EN 1040:2005 com adaptações, frente às cepas padrão de Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442 e Staphylococcus aureus ATCC 6538, após 5, 15 e 30 minutos de contato na ausência de matéria orgânica e 15 e 30 minutos na presença de matéria orgânica (leite) e nas superfícies. O óleo essencial apresentou, di-hidrotagetona, trans-tagetona, d-limoneno, trans-ß-ocimeno e cis-tagetona como compostos majoritários, os quais representaram 95% da sua composição. As nanocápsulas (NC-TM) apresentaram características macroscópicas similares ao estudo anterior e o teor de óleo essencial encapsulado foi de 3,35 ± 0,51% (m/v). Frente a P. aeruginosa, as NC-TM (100 e 50%, v/v) reduziram o crescimento microbiano, na ausência de matéria orgânica, em 5 logs, nos 3 tempos de contato testados. Por outro lado, contra S. aureus, a mesma redução só foi obtida na maior concentração (100%, v/v) e após 15 e 30 min de contato. Na presença de matéria orgânica, a atividade desinfetante das NC-TM (100%, v/v) foi demonstrada somente frente a P. aeruginosa, bem como no teste desinfetante em superfícies. Os resultados obtidos evidenciaram o potencial de um produto natural associado a nanotecnologia em fase inicial de desenvolvimento que pode servir de alternativa para desinfecção de tetos no manejo de ordenha de vacas leiteiras, adequando práticas sustentáveis necessárias à produção de leite agroecológico e orgânico.

Abstract: Disinfection of the skin of the teats is one of the recommended methods to prevent bovine mastitis, the main disease of dairy herds. Several disinfectants are available on the market, including iodine, chlorine and chlorhexidine. However, in addition to attacking the skin of the animals' roofs, there are records of the occurrence of animal residues in milk and the development of bacterial resistance, with negative implications for human health and the environment. Therefore, the search for safe and effective eco-friendly products that can also be used in sustainable production systems such as organic or agroecological has been justified. In this sense, medicinal plants stand out as an alternative both for the treatment of diseases and for the disinfection of surfaces. The essential oil of Tagetes minuta L., a sub-shrub that grows spontaneously in areas of annual crops, is recognized for its biocidal properties, including antifungal, antiparasitic and antimicrobial. However, among the limitations of its use are the fat-soluble character and volatility of the essential oil. Thus, in a previous study, the LABINAT research group (UFSC) proposed the development of nanocapsules with the essential oil of T. minuta (NC-TM), in order to ensure greater stability, potential and protection of the active compounds. In order to continue these studies, the present study aimed to evaluate the in vitro disinfectant activity of NC-TM in the absence and presence of organic matter and for the disinfection of surfaces, ie, rubber, ceramics and stainless steel, aiming its use in milking management. The essential oil was obtained from natural populations of T. minuta and extracted using the steam-dragging technique. The nanocapsules were prepared using the preformed polymer precipitation technique. The in vitro disinfectant activity was evaluated according to the European Standard Norm BS EN 1040:2005 with adaptations, against the standard strains of Pseudomonas aeruginosa ATCC 15442 and Staphylococcus aureus ATCC 6538, after 5, 15 and 30 minutes of contact in the absence of organic matter and 15 and 30 minutes in the presence of organic matter (milk) and on the surfaces. The essential oil presented dihydrotagetone, trans-tagetone, d-limonene, trans-ß-ocimene and cis-tagetone as major compounds, which represented 95% of the composition. The nanocapsules (NC-TM) presented macroscopic characteristics similar to the previous study and the encapsulated essential oil content was 3.35 ± 0.51% (m/v). Against P. aeruginosa, the NC-TM (100 and 50%, v/v) reduced microbial growth, in the absence of organic matter, in 5 logs, in the 3 contact times tested. On the other hand, against S. aureus, the same reduction was only obtained at the highest concentration (100%, v/v) and after 15 and 30 min of contact. In the presence of organic matter, the disinfectant activity of the NC-TM (100%, v/v) was demonstrated only against P. aeruginosa, as well as in the disinfectant test on surfaces. The results obtained showed the potential of a natural product associated with nanotechnology in the initial stage of development that can serve as an alternative for disinfecting teats in the handling of milking cows, adapting sustainable practices necessary for the production of agroecological and organic milk.