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- Caracterização fitoquímica e avaliação das propriedades antimicrobianas de plantas usadas na medicina tradicionalPublication . Coimbra, Alexandra Teixeira; Duarte, Ana Paula Coelho; Ferreira, Susana Margarida ParaísoOs produtos naturais têm uma grande importância no tratamento de doenças desde os tempos antigos. De fato, na medicina tradicional, as plantas desempenham um papel crucial na prevenção de diferentes doenças e receberam especial atenção para novas opções terapêuticas. Neste contexto, a descoberta de novos agentes antimicrobianos é uma necessidade urgente para combater infeções oportunistas ou a resistência dos microrganismos aos antibióticos. Os produtos naturais alternativos encontrados nas plantas podem ter interesse, pois alguns extratos vegetais com os seus fitoquímicos são conhecidos por terem propriedades antimicrobianas, o que pode ter uma grande importância na terapêutica. O objetivo deste estudo foi avaliar a atividade antimicrobiana de duas plantas utilizadas na medicina tradicional, mais especificamente o medronheiro e o pirliteiro. Para este fim, estudou-se a composição química das folhas desses dois arbustos, bem como suas propriedades biológicas. O Arbutus unedo (medronheiro) pertence à família Ericaceae e na medicina tradicional tem sido utilizado como antisséptico, diurético, laxante e para tratar a hipertensão arterial. O Crataegus monogyna (pirliteiro) é uma espécie da família Rosaceae e vários estudos demonstraram que consegue reduzir alguns fatores de risco cardiovasculares e tem sido utilizado para o tratamento de algumas doenças, incluindo irritabilidade, insónia, confusão e perda de memória. As folhas destas plantas foram extraídas com metanol e o extrato metanólico foi separado em frações usando solventes de polaridade crescente (N-hexano, éter dietílico e água). A caracterização fitoquímica dos extratos foi realizada utilizando métodos espectrofotométricos. O conteúdo fenólico total das amostras foi determinado pelo método de Folin-Ciocalteu e os flavonoides foram determinados com um método que usa o cloreto de alumínio. A atividade antioxidante foi avaliada pelo método do DPPH e pelo método que usa o sistema ß-caroteno/ácido linoleico. Os extratos brutos e as suas respetivas frações obtidas no processo de separação foram testados quanto à sua atividade antimicrobiana contra várias bactérias gram positivas e gram negativas e também leveduras. Os resultados indicaram que o medronheiro possui uma quantidade maior de compostos fenólicos (202,53 ± 5,82 mg GAE / g de extrato) do que o pirliteiro (110,41 ± 1,47 mg GAE / g de extrato). Por outro lado, o pirliteiro apresentou maior teor em flavonoides (29,94 ± 1,85 mg QE / g de extrato e 26,85 ± 1,12 mg QE / g de extrato, para medronheiro e pirliteiro, respetivamente). Quanto à atividade de eliminação radicalar, a planta com maior potencial (IC50 inferior) foi o medronheiro, 17,41 ± 4,50 µg / mL contra 36,11 ± 2,11 µg / mL para o pirliteiro. Em comparação com os padrões utilizados na determinação da atividade antioxidante, ambas as plantas possuem atividade antioxidante, mas inferior aos padrões. Em relação à atividade antimicrobiana, os extratos e as frações de medronheiro possuem propriedades antimicrobianas contra algumas bactérias, mas com os valores obtidos para a concentração mínima inibitória indicando que estes não possuem relevância terapêutica. No que diz respeito às leveduras, a maioria dos extratos e frações inibiu o crescimento das espécies C. tropicalis e C. lusitaniae. Os valores mais baixos de concentração mínima inibitória obtidos foram 0,063 mg/mL na fração apolar do extrato de pirliteiro em C. tropicalis e 0,008 mg/mL no extrato bruto e nas frações mais polares do extrato de medronheiro em C. lusitaniae. Por análise do potencial sinérgico dos extratos e frações mais relevantes com a Anfotericina B, verificou-se que existe um efeito aditivo ou sinérgico dos extratos com este antifúngico. Em suma, estas duas plantas possuem atividade antioxidante e atividade antimicrobiana relevante contra leveduras, com potencial interação sinérgica com a Anfotericina B. Estes resultados são promissores para um possível uso dos seus extratos, ou apresentando-se como agentes com potencialidade no desenvolvimento de fármacos.
- Biological properties of aromatic plants used in folk medicine: a focus on the essential oil of Thymus zygisPublication . Coimbra, Alexandra Teixeira; Duarte, Ana Paula Coelho; Ferreira, Susana Margarida ParaísoFor centuries, plants have been used for a wide variety of purposes, such as treating diseases, food flavouring and preservation and perfumery. The essential oils (EOs) are aromatic, oil-like volatile substances present in different plant materials that have a wide range of biological activities and can be used in different areas, such as chemical, cosmetic, food, perfumery, and pharmaceutical industries and have been used as therapeutic agents since ancient times. Thymus zygis is a widespread plant, mainly used as a culinary flavouring agent, which EO has demonstrated bioactive properties, such as antioxidant and antimicrobial, and that may even enhance the effect of certain antimicrobial agents. Furthermore, the potential application as a food preservative has been described on different matrixes mainly due to its antimicrobial activity against pathogenic and spoilage microorganisms in food. Considering the different applications of EOs, this work aimed to study the composition, antioxidant, and antimicrobial properties and also the cytotoxicity of the EOs of Foeniculum vulgare, Helichrysum stoechas, Mentha pulegium, Pinus pinaster, Ruta graveolens, and Thymus mastichina. The chemical composition, and the bioactive properties of the T. zygis EO were also evaluated with a focus on antimicrobial activity against Staphylococcus aureus and Listeria monocytogenes, and application of the EO in food. The F. vulgare, H. stoechas, M. pulegium, P. pinaster, R. graveolens, T. mastichina and T. zygis EOs showed antioxidant activity acting through inhibition of lipid peroxidation, while only the H. stoechas, M. pulegium and T. zygis EOs scavenged the free radicals of DPPH. M. pulegium and T. zygis EOs showed the strongest antimicrobial activity and only volatiles compounds from these EOs demonstrated inhibitory activity. Regarding the EO cytotoxicity on a fibroblasts cell line, it was observed that the effect was directly proportional to the EOs concentration, in which the highest cytotoxic effect was obtained with the R. graveolens EO. Considering the antimicrobial potential of the EO from T. zygis and since it showed the greater activity among the tested EOs, it was decided to proceed with further evaluation of this EO, thus deepening its bioactive activities, mainly the antibacterial activity against S. aureus and L. monocytogenes. Taking into account that S. aureus is a Gram-positive bacterium that causes a wide variety of clinical infections, from less severe to serious and life-threatening infections and because these are aggravated by antibiotic resistance, the antibacterial activity of T. zygis EO against strains of S. aureus was evaluated. The T. zygis EO demonstrated antimicrobial activity against S. aureus strains with bactericidal effect. The EO of T. zygis also revealed a synergistic or additive effect in combination with the antibiotic’s ampicillin, ciprofloxacin, or vancomycin against S. aureus strains and, in some cases, changed the antibiotic-resistance phenotype from resistant to susceptible. The T. zygis EO inhibit the formation of biofilms by S. aureus and partially eliminate the preformed biofilms even at subinhibitory concentrations. The EO reduced the haemolytic activity of S. aureus SA 03/10 (the only strain tested that causes haemolysis) as well the quorum-sensing in Chromobacterium violaceum biosensor. Therefore, these results demonstrate the good bioactive properties of the T. zygis EO, mainly the antimicrobial activity against S. aureus, revealing its potential to be used as an antibacterial agent and/or as an enhancer of the effect of antibiotics. Since L. monocytogenes is a foodborne Gram-positive bacterium with a high mortality rate and has the ability to survive and replicate in adverse conditions, allowing the wide distribution of this bacterium in different environments and matrices, such as water, soil, and food products, the antimicrobial activity of T. zygis EO against strains of L. monocytogenes was evaluated. The T. zygis EO presented good antibacterial activity against L. monocytogenes with MIC value of 0.05% while showing a bactericidal effect. The EO significantly reduced the biofilm formation with inhibition percentages from 16.85 to 89.86% and also the motility, while not inducing cross-resistance to antibiotics. The concentration of 2× MIC of T. zygis EO reduced the L. monocytogenes counts (initial inoculum of ~106 CFU/mL) in the chicken juice (1.53 log CFU/mL) and the lettuce model (to below the detection limit) after two days of storage. Regarding the sanitizing of fresh vegetables, the use of 0.2% (v/v) of EO for 5 min of immersion, reduce L. monocytogenes and natural microbiota counts for values below the detection limit of the method for iceberg lettuce. For the spinach leaves, L. monocytogenes and the natural microbiota counts were reduced to 4.35 log CFU/mL and in a range of 4.47 to 5.94 log CFU/mL, respectively, when compared with the washing with water. Thus, the T. zygis EO has demonstrated promising antibacterial activity against L. monocytogenes and these results point to the potential use of the T. zygis EO as a natural food preservative or sanitiser for controlling L. monocytogenes and the natural microbiota in food products. Overall, the present study revealed significant bioactive properties of different EOs, highlighting T. zygis EO to be considered in further studies for potential use in food preservation, due to their antioxidant and antimicrobial properties as well as in the control and reduction of the pathogenicity of the L. monocytogenes and S. aureus.