Nome do Projeto
Bioprospecção de compostos naturais com atividade antibacteriana e/ou antibiofilme
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
02/08/2021 - 31/07/2025
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Agrárias
Resumo
Atualmente, devido ao aumento do número de relatos de resistência bacteriana a antimicrobianos, há uma crescente tendência ao uso de substâncias alternativas com atividade antimicrobiana, tanto para o uso na prevenção, como na terapêutica da doença. Da mesma forma, para controlar o desenvolvimento dos micro-organismos, as indústrias de alimentos adicionam conservantes químicos sintéticos, contudo, a rejeição dos consumidores a alimentos acrescidos desses agentes tem sido notória nos últimos anos. Isso se deve a alguns aspectos indesejáveis desses aditivos, como potencial carcinogenicidade e toxicidade residual. Além disso, tem-se observado um aumento crescente na tolerância de micro-organismos, patogênicos e deteriorantes, aos sanitizantes sintéticos comumente usados nas indústrias de alimentos. Como consequência, diversas pesquisas vêm sendo realizadas com o intuito de desenvolver compostos antimicrobianos a partir de fontes naturais, como os extratos de plantas e/ou óleos essenciais, por exemplo, visando a substituição ou redução da dose de antimicrobianos, bem como de conservantes e sanitizantes sintéticos Em função disso, esse projeto objetiva prospectar, identificar, caracterizar e avaliar a bioatividade e mecanismo de ação de compostos obtidos a partir de fontes naturais, tais como extratos de plantas e óleos essenciais.

Objetivo Geral

Esse projeto visa prospectar, identificar, caracterizar e avaliar a bioatividade e mecanismo de ação de compostos obtidos a partir de fontes naturais, tais como extratos de plantas e óleos essenciais.

Justificativa

Há uma preocupação crescente em todo o mundo quanto ao aumento da resistência dos micro-organismos a antimicrobianos de uso clínico (humano e veterinário), bem como quanto ao número reduzido de novas moléculas com atividade antimicrobiana que tem sido descobertas. Cada vez mais há novos relatos na literatura científica demonstrando a ocorrência de bactérias resistentes ou multirresistentes a antimicrobianos, isoladas de humanos, animais e alimentos. Ressalta-se que a resistência aos antimicrobianos de uso clínico pode ter uma correlação com a resistência a sanitizantes e a metais pesados, desta forma, isolados resistentes a esses compostos podem estar sendo selecionados em diversos pontos da cadeia produtiva de alimentos, podendo chegar ao consumidor final e, assim, causar graves danos à saúde.
Além disso, a resistência bacteriana representa um enorme risco na indústria de alimentos, pois muitos isolados se tornam tolerantes aos principais sanitizantes utilizados pelos estabelecimentos. Essa tolerância pode ocorrer por diversos motivos, dentre eles destacam-se o uso de concentração inadequada do princípio ativo, resíduos de matéria orgânica que não foram removidos nas etapas prévias de limpeza ou, ainda, por bactérias que já apresentavam perfil de resistência a sanitizantes, e desta forma, se mantém no ambiente com a formação de biofilme, levando a uma contaminação persistente no ambiente industrial.
Com isso, existe uma demanda pela obtenção de novos princípios ativos com potencial antimicrobiano e, neste sentido, a prospecção em fontes naturais, tais como extratos de plantas e/ou óleos essenciais, muitos dos quais já têm sido muito utilizados há centenas de anos como medicamentos naturais por suas propriedades antissépticas, fungicidas e bactericidas, pode ser uma boa alternativa. Diversos estudos têm demonstrado a eficácia desses compostos contra diversos patógenos alimentares. Além da ação antimicrobiana direta, existem estudos utilizando óleos essenciais e extratos de plantas, em subdoses, visando a alteração da expressão de genes de resistência microbiana, possibilitando que micro-organismos resistentes passem a ser suscetíveis aos antimicrobianos comerciais.

Metodologia

Avaliação qualitativa da atividade antimicrobiana dos compostos testados
Será avaliada pela técnica de disco difusão em ágar, seguindo o protocolo do Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI, 2016). O perfil multirresistência será definido como a resistência a três ou mais classes de agentes antimicrobianos (EFSA, 2013)

Avaliação da Concentração inibitória Mínima (CIM) e da Concentração Bactericida Mínima (CBM)
Serão realizados de acordo com o método adaptado de Rota et al. (2004), no qual a CIM será a menor concentração do composto onde não houver multiplicação celular visível no caldo de cultivo. A CBM será a menor concentração onde 99,9% das células inoculadas inicialmente foram mortas.

Avaliação do mecanismo de ação antibacteriana
Serão realizados os testes de integridade da membrana celular, conforme descrito por Lv et al. (2011), concentração de proteínas pelo método de Bradford (1976), permeabilidade da membrana, de acordo com o método de Diao et al. (2014), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), conforme Bajpai et al. (2013) e Microscopia Confocal de Varredura a Laser (MCVL), de acordo com Joshi et al., (2010)

Análise da composição química dos extratos e dos óleos essenciais
A composição química será determinada em cromatógrafo gasoso acoplado a espectrômetro de massas (GC-MS -QP 2010SE-Shimadzu®, Tóquio, Japão).

Avaliação da atividade antibiofilme dos extratos e dos óleos essenciais
Será realizada em diferentes superfícies (aço inoxidável, poliestireno, vidro, etc), e em distintos tempos, temperaturas e concentrações dos compostos.

Indicadores, Metas e Resultados

INDICADORES: número e fator de impacto das publicações científicas; número de teses e dissertações; número de estudantes orientados na graduação e na pós-graduação.
METAS: realização anual de dois projetos de pesquisa, um projeto de ensino e cursos, treinamentos e/ou outros eventos.

RESULTADOS ESPERADOS: a execução do projeto permitirá o treinamento altamente qualificado de estudantes de graduação e de pós-graduação. Esses treinamentos formarão profissionais qualificados e especializados, além de produzir resultados para serem publicados em periódicos de alto fator de impacto na área de C&T de Alimentos.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
ANDRÉIA SALDANHA DE LIMA4
ANGELA MARIA FIORENTINI1
Eric Hiroyoshi Ossugui
GRACIELA VÖLZ LOPES2
ISABELA SCHNEID KRÖNING
ITIANE BARCELLOS JASKULSKI
LAÍS ABREU ANASTÁCIO
LETÍCIA KLEIN SCHEIK
LOUISE HAUBERT
LUIZ GUSTAVO BACH
NATALIE RAUBER KLEINÜBING
PÂMELA INCHAUSPE CORRÊA ALVES
TASSIANA RAMIRES
WLADIMIR PADILHA DA SILVA4

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