Extração, caracterização e avaliação da atividade antibacteriana do óleo essencial dos frutos de Schinus terebinthifolia (pimenta rosa)

Autores

Oliveira, C.D. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS) ; Cardoso, M.G. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS) ; Rosa, M.B.P. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS) ; Alves, M.V.P. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS) ; Fernandes, A.I. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS) ; Freire, C.S. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS) ; Carvalho, G.C.P. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS) ; Passamani, F.R.F. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS) ; Batista, L.R. (UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS)

Resumo

Os objetivos desse trabalho foram extrair o óleo essencial dos frutos de pimenta rosa, avaliar o perfil químico e a atividade antibacteriana sobre as bactérias L. monocytogeneses e P. aeruginosa. O óleo essencial foi obtido por hidrodestilação, seus compostos foram caracterizados por cromatografia em fase gasosa e a atividade antibacteriana foi avaliada pelo teste de difusão em disco. Os principais constituintes do óleo essencial foram δ-3-carene (34,779%), limoneno (18,506%) e α-felandreno (15,649%). Houve a formação de halo de inibição do óleo essencial de 11,13±0,15 e 9,55±0,42 mm para L. monocytogeneses e P. aeruginosa, respectivamente.

Palavras chaves

Bactérias; Metabólitos secundários; Pimenta Rosa

Introdução

A Listeria monocytogenes é uma bactéria Gram positiva e pode ser transmitida ao homem por meio de alimentos e água contaminados. A Pseudomonas aeruginosa é uma bactéria Gram negativa relacionada com a deterioração de alimentos, sendo comumente relatada como contaminante em produtos aquáticos. Esses patógenos de origem alimentar estão relacionados com altas taxas de hospitalização e mortalidade (ASHRAFUDOULLA et al, 2021; COIMBRA et al, 2022). A fabricação de alimentos seguros microbiologicamente para o consumidor é um dos pontos principais para as indústrias alimentícias. Para garantir essa qualidade, o uso de conservantes sintéticos vem sendo amplamente empregado nas formulações de alimentos. No entanto, os consumidores vêm mostrando cada vez mais interesse em adquirir produtos seguros e que não estão relacionados com efeitos negativos associados. Com isso, as pesquisas sobre a aplicação de produtos naturais como substitutos dos aditivos sintéticos vêm sendo realizadas para que se possa avaliar os efeitos desses produtos como compostos antimicrobianos (COIMBRA et al, 2022). Os componentes dos óleos essenciais são metabólitos secundários extraídos das diversas partes das plantas como flores, frutos, caules e folhas. Diversos métodos são utilizados para a extração dos componentes dos óleos essenciais como arraste a vapor, hidrodestilação, prensagem, enfloração, extração assistida por ultrassom e extração empregando fluido supercrítico. Os componentes dos óleos essenciais possuem como características, baixa solubilidade em água, instáveis a altas temperaturas além de serem altamente voláteis. Devido a essas características físico-químicas e com o intuito de preservá-las, diversificar e aumentar as aplicações, a encapsulação dos óleos essenciais está sendo bastante estudada (FU et al, 2022; PEREIRA et al, 2019). Os óleos essenciais, também conhecidos como voláteis apresentam diversas atividades biológicas, como antimicrobiano, antifúngico, anticancerígeno, inseticida, dentre outros. Essas atividades estão associadas com os constituintes presentes nos óleos essenciais, que são os terpenos e os fenilpropanoides (FU et al, 2022). Devido a esta vasta constituição, podem ser aplicados em diferentes áreas como nas indústrias farmacêutica, cosmética, médica e de alimentos (PEREIRA et al, 2019). Estudos realizados por Locali-Pereira e colaboradores (2020) mostraram que o óleo essencial dos frutos de pimenta rosa possui significativa atividade antibacteriana, sobre fungos e bactérias, provavelmente devido à presença de compostos terpenos majoritários como mirceno, limoneno e pineno. Isso possibilita a incorporação desse óleo em matrizes alimentícias e também em embalagens para alimentos, para que seja possível o aumento da vida útil dos produtos. Os óleos essenciais são capazes de atuar sobre as bactérias, o que vem sendo bastante estudado, uma vez que a resistência bacteriana sobre os antibióticos comerciais é de amplo conhecimento. Essas resistências desses microrganismos representa um problema para a saúde humana e também para o controle das infecções que são causadas por eles (BANDAY et al, 2022) A Schinus terebinthifolia, conhecida popularmente como pimenta rosa, é uma planta pertencente à família Anacardiaceae. É uma árvore perene, nativa da América do Sul, presente principalmente nos países Brasil, Paraguai e Argentina. Essa árvore produz frutos verdes quando imaturos, se tornando rosa ou vermelho quando maduros. Os frutos possuem elevado valor comercial para a indústria de alimentos, como condimento, e também na indústria de cosméticos (KWEKA et al, 2011; MACIEL et al, 2019). Os objetivos desse trabalho foram extrair o óleo essencial dos frutos da pimenta rosa, avaliar o perfil químico de seus componentes e a atividade antibacteriana sobre as bactérias L. monocytogeneses e P. aeruginosa.

Material e métodos

O material vegetal de Schinus terebinthifolia foi adquirido no Mercado Central de Belo Horizonte - MG. Os frutos de pimenta rosa foram submetidos à processo de hidrodestilação por 2 horas empregando o aparelho de Clevenger modificado (ANVISA, 2010). O hidrolato obtido, foi centrifugado, o óleo essencial foi separado, armazenado em frasco de vidro âmbar e armazenado 4°C. O rendimento do óleo essencial foi calculado utilizando material vegetal e ciclohexano, por meio de refluxo durante um período de 2 horas. O rendimento foi expresso em peso de óleo por unidade de peso de material vegetal em um peso seco base (% p/p) (Pimentel et al, 2006). Os constituintes químicos do óleo essencial dos frutos de Schinus terebinthifolia foram caracterizados em um cromatógrafo gasoso acoplado a um espectrômetro de massa (GC-MS, Shimadzu, modelo QP2010) de acordo com o método de Adams (2017). Foram usados coluna capilar de sílica fundida (30 m x 0,25 mm) com fase ligada a DB5 (0,25 µm de espessura). O hélio foi utilizado como gás de arraste a um fluxo de 1,18 mL min-1 a 210 °C. A temperatura inicial foi de 60 °C, seguida de um aumento de 3 °C até 240 °C; posteriormente, a 10 °C, até chegar em 300 °C, a qual permaneceu constante por 7 minutos. Utilizou-se a temperatura do injetor de 220 °C e a do detector (ou interface) de 240 °C. injetou-se 0,1 µL da amostra diluída em hexano (1:100). Os compostos presentes no óleo essencial foram quantificados em um cromatógrafo gasoso (Shimadzu CG – 17A) equipado com detector por ionização de chamas (FID). Os mesmos parâmetros utilizados na identificação por CG/EM foram usados, empregando temperatura do detector de 300 °C. Os constituintes foram identificados comparando os índices de retenção calculados pela equação de Van Den Dool e Kratz (1963) em relação à série homóloga de alcanos (nC8- nC18), com os índices de retenção da literatura (Adams, 2017). O teste de difusão em disco foi realizado de acordo com CLSI (2006). Inicialmente as suspensões de bactérias (Listeria monocytogenes (ATCC 19117) e Pseudomonas aeruginosa (ATCC15442)) foram preparadas em solução salina (0,9%) e padronizadas em espectrofotômetro a 0,5 McFarland (108 UFC mL-1). Pipetaram-se 100 µL dessas suspensões que foram inoculadas em placas contendo Agar Mueller- Hinton. Após, discos de papel estéril de 6 mm de diâmetro foram embebidos com óleo essencial dos frutos de Schinus terebinthifolia, utilizando-se como controle o antibiótico cloridrato de ciprofloxacino (1mg mL-1). As placas foram incubadas a 37 °C por 24 h. Após, o diâmetro de inibição foi medido em milímetros, incluindo os discos. Os resultados foram expressos como média ± desvio padrão de três réplicas. Empregou-se o delineamento inteiramente casualizado e resultados foram submetidos a análise de variância e as médias foram comparadas utilizando o teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade utilizando o programa SISVAR (FERREIRA, 2011).

Resultado e discussão

O rendimento do óleo essencial dos frutos de Schinus terebinthifolia foi de 0,13% (p/p). Valores superiores foram encontrados por Maciel e colaboradores (2019) e Uliana e colaboradores (2016), que obtiveram 0,4 e 1,7%, respectivamente. Os principais constituintes presentes no óleo essencial dos frutos de pimenta rosa foram δ-3-carene (34,779%), limoneno (18,506%) e α-felandreno (15,649%) (Figura 1). Kweka et al, (2011) ao estudarem a composição química do óleo essencial dos frutos de pimenta rosa observaram a presença de constituintes majoritários monoterpenóides como δ-3-careno (55,36%), α-pineno (15,62%) e silvestreno (10,69%). Posteriormente, Uliana et al(2016), estudando o óleo essencial dos frutos de pimenta rosa observaram a presença dos seguintes constituintes majoritários: δ-3-careno (68,78%), seguido pelo e- cariofileno (8,22%), mirceno (6,78%) e α-pineno (4,05%), resultados que corroboram parcialmente com aqueles encontrados neste trabalho. As diferenças no rendimento e na caracterização química dos óleos essenciais da mesma espécie presentes em diferentes locais de cultivo estão relacionadas com fatores climáticos, época do ano, idade da planta, dentre outros, que influenciam na produção dos metabólitos secundários presentes nesses óleos (GOBBO-NETO e LOPES, 2007). O tamanho dos halos de inibição tanto do óleo essencial de pimenta rosa quanto do antibiótico cloridrato de ciprofloxacino são apresentados na Figura 2. Analisando a Figura 2, comparado com o antibiótico cloridrato de ciprofloxacino o óleo essencial dos frutos de pimenta rosa apresentou um efeito inibitório sobre ambas bactérias avaliadas, com o halo formado para L. monocytogeneses de 11,13±0,15 mm e para P. aeruginosa de 9,55±0,42 mm, diferindo-se estatisticamente. Com o antibiótico cloridrato de ciprofloxacino o halo formado foi de 25,21±0,36 e 21,43±0,50 mm para L. monocytogeneses e P. aeruginosa, respectivamente, diferindo-se estatisticamente entre si. Radünz e colaboradores (2020) afirmam que o halo de inibição está relacionado com a susceptibilidade da bactéria ao óleo essencial e quando esse halo é inferior a 7 mm significa que o óleo é inativo sobre a bactéria. No entanto, se o halo formado é superior a 12 mm indica que o óleo possui efeito inibitório satisfatório sobre a bactéria. Assim, para ambas bactérias em estudo o óleo essencial dos frutos de pimenta rosa mostrou possuir efeito satisfatório. O halo de inibição tanto para o óleo essencial dos frutos de pimenta rosa quanto para o antibiótico foi maior para a bactéria L. monocytogeneses. A bactéria L. monocytogeneses é uma bactéria Gram positiva, enquanto a bactéria P. aeruginosa é Gram negativa. Pesquisas de CAMARGO et al. (2020), NOGUEIRA et al. (2021) e REZENDE et al. (2022) mostram que o efeito dos óleos essenciais sobre as bactérias Gram positivas é maior. Isso acontece porque as bactérias Gram negativas possuem uma camada de peptídeoglicano mais fina do que as bactérias Gram positivas, além de possuir uma membrana externa adicional, o que dificulta a penetração dos constituintes dos óleos essenciais.

Conclusões

Os monoterpenos foram os principais constituintes presentes no óleo essencial dos frutos de pimenta rosa. O óleo essencial apresentou boa atividade antibacteriana sobre as duas bactérias Gram positiva e Gram negativa, no entanto, as cepas de L. monocytogeneses foram mais sensíveis a esse óleo essencial. Esses resultados mostram que o óleo essencial dos frutos de Schinus terebinthifolia pode ser usado associado com outros antibióticos já consolidados no mercado no controle de bactérias patogênicas.

Agradecimentos

Os autores agradecem a UFLA, a FAPEMIG – projeto CAG/APQ 02390/2018, a CAPES (001), ao CNPq projeto nº 309733/2017-0 e a Embrapa pela concessão de bolsas e apoio financeiro.

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