XIII JORNADA DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO – JEPEX 2013 – UFRPE: Recife, 09 a 13 de dezembro. ATIVIDADE ANTIMICROBIANA DO EXTRATO DE CLORELLA VULGARIS FRENTE A CEPAS DE MASTITE BOVINA Vivianne Lays Ribeiro Cavalcanti1, Rinaldo Aparecido Mota2, João Carlos Monteiro Carvalho3, Ana Lúcia Figueiredo Porto1, Daniela de Araújo Viana Marques1, Raquel Pedrosa Bezerra1 Introdução A última década tem testemunhado um aumento significativo na resistência de bactérias patogênicas para os compostos antibacterianos com implicações diretas na morbidade e mortalidade animal. Por este fato, tem-se voltado a atenção a um entendimento maior da resistência antimicrobiana, assim como a métodos mais eficazes de combater os micro-organismos responsáveis por infecções (Stein M.E et al),como a que causa a mastite bovina, por exemplo . A mastite é uma das mais frequentes infecções que acometem o gado leiteiro, levando a perdas econômicas pela diminuição na produção e na qualidade do leite, à elevação dos custos com mão-de-obra, medicamentos e serviços veterinários, além de descarte precoce de animais. É importante ressaltar a doença mastite, no que se refere à saúde pública, devido ao envolvimento de bactérias patogênicas que podem colocar em risco a saúde humana (COSER et al 2012). Uma das possíveis alternativas pode ser o uso da biomassa de microalgas no tratamento e combate dessas doenças, posto que seu uso com propósitos terapêuticos vem sendo examinado há algum tempo, desde 1950. (PRAKASH, J.W et al 2011) As microalgas vêm sendo estudadas pelo seu grande potencial para várias áreas de pesquisa: possui ácidos graxos poliinsaturados, vitaminas e alto conteúdo protéico, e, além disso, possui o certificado GRAS (Generally Recognized As Safe)( COSTA, J.A.V; RADMANN, E.M; CERQUEIRA, V.S, 2006 ); na bioenergética, por ser uma alternativa mais barata e eficaz (AMARO, H.M et al, 2010), além de não ser poluente; como compostos bioativos, especialmente na área farmacêutica, sendo uma alternativa salutar em atividade contra bactérias resistentes a outros tratamentos tradicionais (R.Uma et al), e por sua atividade não apenas antimicrobiana, mas também antiviral, antitumoral, antioxidante e antinflamatória (SPOLAORE et al., 2006); na área alimentícia, por serem ricas em compostos essenciais à nutrição do organismo humano (Mostafa, S.M). A Chlorella vulgaris, nesse âmbito, é uma das mais eficazes, por sua estrutura simples, por seu cultivo de fácil execução e seu grande poder de multiplicação celular, sendo uma das microalgas mais abundantes na natureza. O presente resumo tem por objetivo mostrar os resultados iniciais de uma pesquisa utilizando a microalga supracitada em atividade antimicrobiana, frente aos isolados de Staphylococcus sp. causadores de mastite bovina. Material e métodosA. Cultura e crescimento da alga e das bactérias A Chlorella vulgaris (Utex 1803) foi obtida por meio da coleção de cultura da Universidade do Texas (UTEX, 2010). As cepas de bactérias da mastite bovina foram cedidas pelo Prof. Rinaldo Aparecido Mota, do Laboratório de Bacterioses da UFRPE. A microalga foi cultivada em frascos de Erlenmeyers com volume útil de 1L, contendo 400 mL de meio Bold’s Basal Medium (BISCHOFF e BOLD, 1963) esterilizado, com pH inicial de 6,8 verificado pelo potenciômetro (METTLER TOLEDO M300), com concentração celular inicial foi de 50 mg.L-1, sob aeração com bomba de ar, à temperatura de 30 ºC e iluminância de 72 µmol fótons m-2 s-1. A concentração celular foi determinada diariamente por espectrofotometria a 685 nm (Wang et al., 2010) até atingir a fase estacionária de crescimento. Posteriormente, o cultivo foi centrifugado a 10.000 rpm por vinte minutos, a 4°C e a biomassa seca utilizada para a extração dos compostos com atividade antimicrobiana. Com relação às bactérias, foram repicadas quatro espécies Staphylococcus sp. causadoreas de mastite bovina (18AE, 7AE, 6PD, 5PE) em 4mL de meio TSB líquido esterilizado, e foram deixadas por 18h na estufa bacteriológica, a 37°C. 1 Centro de Apoio à Pesquisa-CENAPESQ, Universidade Federal Rural de Pernambuco. R. Dom Manoel de Medeiros, s/n, Dois Irmãos, Recife PE, CEP 52171-900. E-mail do autor e apresentador: [email protected] 2 Departamento de Medicina Veterinária, Universidade Federal Rural de Pernambuco . R. Dom Manoel de Medeiros, s/n, Dois Irmãos, Recife PE, CEP 52171-900. 3 Faculdade de Ciências Farmacêuticas, Universidade de São Paulo. Av. Prof. Lineu Prestes, 580, Bloco 16, Cidade Universitária, São Paulo, CEP 05508-000. XIII JORNADA DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO – JEPEX 2013 – UFRPE: Recife, 09 a 13 de dezembro. B. Aplicação da atividade antimicrobiana A microalga foi rompida por meio do sonicador, em água destilada, na concentração celular de 100mg/ml, por 20 minutos, em banho de gelo. Foi levada à centrífuga novamente, desta vez em eppendorfs, por 10 minutos a 10.000 rpm. O sobrenadante foi usado na placa de Elisa, no volume de 50µl em cada poço, para a determinação da atividade antimicrobiana pela metodologia de microdiluição em placa NCCLS (2003). As concentrações dos extratos celulares utilizados para a determinação da concentração mínima inibitório foram de 50 mg/ml, 25 mg/ml, 12,5 mg/ml, 6,25 mg/ml e 3,125 mg/ml. Com relação às bactérias, após o crescimento, foram coletadas alíquotas de 1mL e lidas a 630 nm no espectrofotômetro. Após isso, foi feito o cálculo de conversão à unidade padrão de crescimento nas bactérias de acordo com a escala de Macfarland, segundo a NCCLS (2003), 108 UFC, e feita a diluição das mesmas para 107 UFC. Foram colocados 5 µl em cada poço correspondente à atividade. O conteúdo da placa foi distribuído deste modo: Linha A – 5 µl de bactéria + 95 µl de meio Muller-Hinton; Linha B – extrato puro da microalga e suas diluições; Linha C – início do teste real, com 95 µl de extrato puro + 5 µl de bactéria. A partir da linha D, o teste foi composto de 50 µl do extrato diluído (50% até 3, 125%) + 45 µl de meio Muller-Hinton + 5 µl de bactéria. Após o preenchimento, a microplaca foi mantida por 24h na estufa bacteriológica, a 37°C, e o crescimento celular foi determinado a 630 nm. Resultados e Discussão Quanto à atividade antimicrobiana da Chlorella vulgaris Pôde ser verificado que, face às quatro Staphylococcus sp. denominadas de 18AE, 7AE, 6PD e 5PE (Tabela X), o extrato da microalga em questão foi eficaz no combate ao crescimento bacteriano. Nas concentrações dos extratos contendo o antimicrobiano de 100 mg/mL foi observada uma inibição de 100% para três isolados de Staphylococcus sp. Para uma concentração de 50 mg/mL foi observado uma inibição de 100% para dois isolados (18AE e 5PE), e de 98% para o Staphylococcus sp 7AE, mostrando que a concentração inibitória mínima para os extratos de Chlorella vulgaris rompidas em água a uma concentração de 50 mg/ml inibe 100% o crescimento de Staphylococcus sp. causadores de mastite bovina (Tabela 1). Com a redução da concentração do extrato microalgal foi observado uma diminuição no grau de inibição. Na concentração de 6,25 mg/ml praticamente não inibiu o crescimento bacteriano, demonstrando que diluições a partir de 6,25 mg/ml não possuem efeito inibitório. Os resultados obtidos trazem luz à discussão de como tornar o combate às bactérias resistentes mais barato e acessível. Por meio da microalga em questão, foi possível notar que seu extrato é um potencial antimicrobiano de muita eficácia, e de potencial farmacêutico. Assim como já foi comprovado por outros estudos, o método de cultura da microalga foi fundamental para a obtenção dos resultados, por dar as condições ideais para que a microalga cresça de modo satisfatório para a extração do sobrenadante utilizado na atividade. Este resumo vem salientar que a produção de um antimicrobiano por meio da Chlorella vulgaris seria uma alternativa eficaz para o combate a infecções geradas pelas bactérias estudadas. Agradecimentos Os pesquisadores fazem agradecimento a CAPES, CNPQ, FACEPE e UFRPE. Referências AMARO, M.H; GUEDES, A.C; MALCATA, F.X. Antimicrobial activities of microalgae: an invited review. Science against microbial pathogens: communicating current research and technological advances. Encontrado no site http://www.formatex.info/microbiology3/book/1272-1284.pdf, no dia 29/09/2013, às 13:41. BISCHOFF, H. W.; BOLD, H. C. Phycological Studies. IV. Some Algae from Enchanted Rock and Related Algae Species. 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Preliminary phycochemical analysis and in vitro antibacterial screening of green micro algae, Desmococcus Olivaceous, Chlorococcum humicola and Chlorella vulgaris. J. Algal Biomass Utln. 2011, 2 (3): 74– 81. SPOLAORE, P.; JOANNIS-CASSAN, C.; DURAN, E.; ISAMBERT, A. Commercial Applications of Microalgae. Journal of Bioscience and Bioengineering, v. 101, v. 87-96, 2006. UTEX. Disponível em: http://www.sbs.utexas.edu/utex/. Acessado em 13.fev.2013. Tabela 1. Inibição do estrato de Chlorella vulgaris face a quatro bactérias de mastite bovina Inibição em cada concentração do extrato de Chlorella concentração (mg/mL) 18AE 7AE 6PD 5PE 100 50 100% 100% 80% 100% 100% 98% 34% 100% 25 12,5 6,25 8% 37% 28% 43% 0% 43% 13% 23% 0% 25% 0% 0% 3,125 25 0% 17% 0% 0%