Atividade do extrato fenólico de pitanga sobre a formação de biofilmes por Serratia liquefaciens

Abstract

Biofilme é um conglomerado de células aderidas a uma superfície, envolvidas em uma matriz de exopolímeros (EPS). É resistente a antimicrobianos tornando difícil sua erradicação. Alternativas para o controle do biofilme estão sendo pesquisadas e os compostos naturais têm apresentado importantes resultados ao interferirem na comunicação pelo mecanismo de quorum sensing. Visando avaliar o efeito de concentrações sub-inibitórias (sub-MIC) do extrato fenólico de pitanga (Eugenia uniflora L.; EFP) sobre a formação de biofilme de Serratia liquefaciens L53. Pitangas foram coletadas, despolpadas e realizou-se a extração purificando os compostos fenólicos utilizando extração em fase sólida (mini-coluna C18). Os compostos fenólicos totais foram quantificados pelo ensaio do reagente Folin-Ciocalteu, identificados por análise em cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e por Chromatography Electrospray Ionization Tandem Mass Spectrometric (LC-ESI-MS/MS) e a concentração inibitória mínima (MIC) para S. liquefaciens L53. Foram determinadas as concentrações sub-MIC foram avaliadas sobre a formação de biofilme total e sobre os componentes da matriz do biofilme nos tempos de 7, 48 e 168 h. Foi avaliada a susceptibilidade do biofilme de 48 h formado na presença do EFP a agentes antimicrobianos e seu efeito combinado com os antibióticos ampicilina (30 μg.mL -1 ), canamicina (10 μg.mL -1 ) e getamicina (10 μg.mL -1 ). O EFP apresentou 231 mg de ácido gálico equivalente (AGE). 100 g -1 de polpa de compostos fenólicos totais e os flavonoides majoritários identificados foram elagitaninos e derivados glicosilados de quercetina. Em concentrações sub-MIC, o EFP diminuiu a formação do biofilme total e os componentes da matriz dos EPS, polissacarídeos, proteínas e DNA, nos tempos de 7 e 48 h e, em contrapartida, aumentou em 168 h. O EFP não alterou o número de células viáveis de S. liquefaciens L53 aderidas ao poliestireno no tempo de 48 h nem a susceptibilidade ao tratamento com 200 mg.L -1 de dicloroisocianurato e 0,1 mg.mL -1 de canamicina comparados ao controle. O EFP, em uso combinado com os antibióticos, apresentou efeito antagônico com os mesmos. Nesse contexto, o uso de concentraçãos sub-MIC do EFP apresentou efeitos divergentes na formação do biofilme em função do tempo de análise, diminuindo o biofilme em menor tempo e aumentando em tempo maior de cultivo. O EFP não alterou a susceptibilidade do biofilme ao tratamento com antimicrobianos comparado ao controle e atuou como antagonista com antibióticos. Sendo assim, a utilização do EFP é controversa, pois pode apresentar efeitos indesejáveis, aumentando o biofilme no tempo maior de contato, além de apresentar efeito antagônico com antibióticos.

Biofilm is a conglomerate of cells adhered to a surface, wrapped in a matrix of exopolymers (EPS). It is resistant to antimicrobials making it difficult to eradicate it. Alternatives for biofilm control are being investigated and natural compounds have shown important results by interfering in communication by the mechanism of quorum sensing. In order to evaluate the effect of subinhibitory concentrations (sub-MIC) of the phenolic extract of pitanga (Eugenia uniflora L., FEP) on the biofilm formation of Serratia liquefaciens L53. Pitangas were collected, pulped and extraction was carried out by purifying the phenolic compounds using solid phase extraction (mini C18 column). The total phenolic compounds were quantified by the Folin-Ciocalteu reagent assay, as well as identified by High Performance Liquid Chromatography (HPLC) and by Chromatography Electrospray Ionization Tandem Mass Spectrometry (LC-ESI-MS/MS). The minimum inhibitory concentration (MIC) for S. liquefaciens L53 was performed. The sub-MIC concentrations were evaluated on total biofilm formation and biofilm matrix components at 7, 48 and 168 h. The susceptibility of the 48 h biofilm formed in the presence of FEP to antimicrobial agents and their combined effect with the antibiotics ampicillin (30 μg.mL -1 ), kanamycin (10 μg.mL -1 ) and getamycin (10 μg.mL -1 ). The FEP showed 231 mg gallic acid per 100 g -1 pulp AGE. de polpa 17,133.1 per liter (AGE.L -1 ) of total phenolic compounds and the identified major flavonoids were ellagitannins and glycosylated derivatives of quercetin. In sub-MIC, concentrations, the FEP decreased of the total biofilm formation and matrix components such as EPS, polysaccharides, proteins and DNA after 7 and 48 h cultivation and increased after 168 h. The FEP did not change the number of viable cells of S. liquefaciens L53 adhered to the polystyrene in the time of 48 h nor the susceptibility to treatment with 200 mg.L -1 of dichloroisocyanurate or 0.1 mg.mL -1 of kanamycin in comparision with the control. The EFP combined with antibiotics showed an antagonistic effect. In this context, the use of sub-MIC concentrations of EFP showed divergent effects on biofilm formation as a function of the time of cultivation, reducing biofilm in a shorter time and increasing in time of culture. The EFP did not alter the susceptibility of the biofilm to antimicrobial treatment compared to control and acted as an antagonist with antibiotics. Therefore, the use of EFP is controversial, as it may present undesirable effects, increasing the biofilm in the longer time of contact, besides presenting an antagonistic effect with antibiotics.