Atividade antibacteriana e antibiofilme de óleos essenciais sobre estirpes de Staphylococcus aureus causadoras da mastite bovina

Abstract

A mastite bovina é uma doença caracterizada pela inflamação mamária, causada principalmente pelo agente etiológico Staphylococcus aureus. O protocolo de tratamento é a antibioticoterapia, mas a liberação de resíduos no leite e o surgimento de estirpes resistentes tornaram necessário o emprego de novas estratégias. Desta forma, muitos óleos essenciais (OEs) derivados de plantas e seus compostos isolados podem apresentar atividade antibacteriana, tornando-se uma alternativa viável para o tratamento de infeções. O objetivo desse trabalho foi avaliar a atividade antibacteriana e antibiofilme de vinte óleos essenciais de plantas condimentares, puros e incorporados a soluções pós-dipping frente a diferentes estirpes de Staphylococcus aureus isoladas de mastite bovina. Os 20 OEs de plantas condimentares foram investigados quanto a sua atividade antibacteriana através do teste de microdiluição com valores fixos. Na triagem foram utilizadas oito estirpes de S. aureus isoladas de campo, nos demais testes apenas três estirpes. Para os OEs que apresentaram atividade antibacteriana determinou-se a Concentração Inibitória Mínima (CIM). Foi avaliada a atividade antibacteriana pelo método de diluição em leite para mimetizar o ambiente do úbere. A seguir foram realizados testes de interação, pelo método de checkerboard entre os OEs e o antibiótico cefoperazona, e também a interação entre os OEs combinados. A produção de biofilme na presença dos OEs foi detectada por espectrofotometria. Posteriormente foi analisada a citotoxicidade dos OEs em células alveolares mamária bovinas (MAC-T). Apenas 5 OEs apresentaram atividade antibacteriana, OE de cravo, coentro, canela, tomilho e orégano. O OE mais ativo foi o coentro com CIM de 0,15mg/mL. Os OEs foram eficazes no teste de diluição em leite, com valores de inibição entre 10 mg/mL e 20 mg/mL. Os OEs não apresentaram sinergismo quando combinados ao cefoperazona, no entanto alguns demonstraram interação aditiva. Os OEs de orégano e tomilho apresentaram interação aditiva em todas as estirpes. Todos os óleos inibiram a formação de biofilme em doses inibitórias de CIM e 2CIM, porém em doses CIM/2 e CIM/4 o OE de canela aumentou a produção de biofilme. Nenhum dos OEs apresentou citotoxicidade as células MAC-T, no entanto aumentaram a proliferação destas células, indicando uma possível ação regeneradora tissular. A formulação de pós-dipping contendo coentro, orégano e canela a 1% cada foram efetivas tanto na inibição do biofilme quanto no teste de diluição por caldo. Os resultados sugerem que esses óleos essenciais sejam considerados promissores para o emprego como agentes profiláticos ou como tratamento de mastite bovina.Bovine mastitis is a disease characterized by breast inflammation, mainly caused by the etiological agent Staphylococcus aureus. The treatment protocol is antibiotic therapy, but the release of residues in milk and the emergence of resistant strains have made it necessary to employ new strategies. In this way, many essential oils (OEs) derived from plants and their compounds isolated may present antibacterial activity, making it a viable alternative for the treatment of infections. The objective of this work was to evaluate the antibacterial and antibiofilm activity of twenty essential oils from condiment plants, pure and incorporated into post-dipping solutions against different strains of Staphylococcus aureus isolated from bovine mastitis. The 20 OEs of condiment plants were investigated for their antibacterial activity through the microdilution test with fixed values. In the screening, eight strains of S. aureus isolated from the field were used, in the other tests only three strains. For OEs that presented antibacterial activity, the Minimum Inhibitory Concentration (MIC) was determined. The antibacterial activity was evaluated by the milk dilution method to mimic the udder environment. Interaction tests were performed by the checkerboard method between the OEs and the antibiotic cefoperazone, as well as the interaction between the combined OEs. Biofilm production in the presence of OEs was detected by spectrophotometry. Subsequently, the cytotoxicity of OEs in bovine mammary alveolar cells (MAC-T) was analyzed. Only 5 OEs presented antibacterial activity, clove OE, coriander, cinnamon, thyme and oregano. The most active OE was coriander with MIC of 0.15mg / mL. The OEs were effective in the milk dilution test, with inhibition values between 10 mg / mL and 20 mg / mL. OEs did not show synergism when combined with cefoperazone, however some showed additive interaction. The OEs of oregano and thyme showed additive interaction in all strains. All the oils inhibited the formation of biofilm in inhibitory doses of MIC and 2CIM, but at CIM / 2 and CIM / 4 doses, cinnamon EO increased biofilm production. None of the OEs presented cytotoxicity to the MAC-T cells, however, they increased the proliferation of these cells, indicating a possible tissue regenerative action. The post-dipping formulation containing coriander, oregano and cinnamon at 1% each were effective both in inhibiting the biofilm and in the broth dilution test. The results suggest that these essential oils are considered promising for use as prophylactic agents or as a treatment for bovine mastitis.