Avaliação qualitativa da atividade antimicrobiana de uma preparação de orégano em comparação com hipoclorito de sódio
Ian Koch; Laura Ferreira; Maria Clara; Sophia Silva
Escola Educação Criativa, Ipatinga, Minas Gerais, Brasil.
Resumo
A higienização de alimentos constitui uma etapa importante para a redução da presença de microrganismos potencialmente associados à deterioração de alimentos e às doenças transmitidas por alimentos. Entre os agentes utilizados para sanitização, o hipoclorito de sódio apresenta ampla aplicação devido à sua atividade antimicrobiana, enquanto compostos de origem vegetal têm sido investigados como possíveis alternativas ou complementos aos agentes químicos convencionais. O gênero Origanum apresenta interesse nesse contexto devido à presença de compostos bioativos associados à atividade antimicrobiana, incluindo carvacrol e timol. O presente estudo teve como objetivo comparar qualitativamente a atividade antimicrobiana de uma preparação de orégano com a de uma solução comercial de hipoclorito de sódio em condições não diluídas e após diluição para 1,5% (v/v). Foram preparadas placas artesanais contendo gelatina sem sabor, água e caldo de carne, posteriormente expostas ao ar ambiente para permitir a deposição natural de microrganismos. Foram avaliadas quatro condições experimentais: preparação de orégano não diluída, preparação de orégano a 1,5% (v/v), solução comercial de hipoclorito de sódio não diluída e solução de hipoclorito de sódio a 1,5% (v/v). Após a aplicação das substâncias, as placas foram mantidas durante quatro dias e analisadas visualmente quanto ao crescimento microbiano e à presença de halos de inibição. A solução de hipoclorito de sódio não diluída apresentou a maior inibição visual entre as condições não diluídas, enquanto a preparação de orégano apresentou menor área de inibição. Na concentração de 1,5% (v/v), foi observado halo de inibição na condição contendo a preparação de orégano, enquanto não foi observada zona de inibição visível na condição correspondente ao hipoclorito de sódio. Os resultados demonstram atividade antimicrobiana observável da preparação de orégano nas condições experimentais avaliadas. Entretanto, devido à natureza qualitativa do estudo, à ausência de identificação dos microrganismos e à inexistência de caracterização química da preparação, os resultados não permitem estabelecer equivalência entre as substâncias nem determinar a eficácia da preparação como sanitizante de alimentos. Os achados justificam investigações posteriores utilizando métodos microbiológicos quantitativos, microrganismos identificados e modelos experimentais diretamente relacionados à superfície de alimentos.
Palavras-chave: Origanum vulgare. Atividade antimicrobiana. Preparação vegetal. Hipoclorito de sódio. Segurança dos alimentos.
Abstract
Food sanitation is an important step in reducing microorganisms potentially associated with food deterioration and foodborne diseases. Among the agents used for sanitation, sodium hypochlorite is widely applied because of its antimicrobial activity, whereas plant-derived compounds have been investigated as potential alternatives or complementary approaches to conventional chemical agents. The genus Origanum is of interest in this context because of the presence of bioactive compounds associated with antimicrobial activity, including carvacrol and thymol. This study aimed to qualitatively compare the antimicrobial activity of an oregano preparation with that of a commercial sodium hypochlorite solution under undiluted conditions and after dilution to 1.5% (v/v). Homemade experimental plates containing unflavored gelatin, water, and beef broth were prepared and subsequently exposed to ambient air to allow the natural deposition of microorganisms. Four experimental conditions were evaluated: undiluted oregano preparation, oregano preparation at 1.5% (v/v), undiluted commercial sodium hypochlorite solution, and sodium hypochlorite solution at 1.5% (v/v). After application of the tested substances, the plates were maintained for four days and visually analyzed for microbial growth and inhibition zones. Undiluted sodium hypochlorite showed the greatest visual inhibition among the undiluted conditions, whereas the oregano preparation showed a smaller inhibition area. At 1.5% (v/v), an inhibition zone was observed for the oregano preparation, whereas no visible inhibition zone was observed for the corresponding sodium hypochlorite condition. The results demonstrate observable antimicrobial activity of the oregano preparation under the experimental conditions evaluated. However, because of the qualitative nature of the study, the absence of microorganism identification, and the lack of chemical characterization of the preparation, the results do not establish equivalence between the tested substances or demonstrate the efficacy of the preparation as a food sanitizer. The findings support further investigations using quantitative microbiological methods, identified microorganisms, and experimental models directly related to food surfaces.
Keywords: Origanum vulgare. Antimicrobial activity. Plant preparation. Sodium hypochlorite. Food safety.
1 INTRODUÇÃO
A presença de microrganismos em frutas, verduras e outros alimentos pode estar relacionada tanto à deterioração dos produtos quanto à ocorrência de doenças transmitidas por alimentos. Por esse motivo, procedimentos destinados à redução da carga microbiana constituem uma área relevante da ciência e tecnologia de alimentos.
Entre os agentes químicos utilizados para controle microbiano encontra-se o hipoclorito de sódio. Em solução aquosa, o hipoclorito estabelece equilíbrio entre diferentes espécies de cloro, incluindo o ácido hipocloroso (HOCl), cuja presença está fortemente relacionada à atividade germicida da solução. A eficiência do hipoclorito depende de fatores como concentração de cloro disponível, pH, tempo de contato e características do meio [1].
Paralelamente, produtos derivados de plantas têm sido investigados devido à presença de compostos com potencial antimicrobiano. Óleos essenciais e outros produtos vegetais apresentam atividade contra diferentes microrganismos em estudos in vitro, sendo carvacrol e timol alguns dos compostos associados à atividade antimicrobiana de óleos de orégano [2–4].
O gênero Origanum compreende espécies aromáticas de interesse devido à diversidade de seus constituintes químicos. No caso de Origanum vulgare L., revisões da literatura descrevem a presença de compostos voláteis e não voláteis, incluindo constituintes fenólicos e componentes do óleo essencial, com destaque para carvacrol e timol. A composição desses produtos, entretanto, pode variar conforme espécie, subtipo, origem geográfica, condições de cultivo, processamento e método de extração [3,4].
A atividade antimicrobiana descrita para constituintes de óleos de orégano tem sido relacionada, entre outros fatores, à interação de compostos hidrofóbicos com estruturas celulares microbianas e à alteração da integridade das membranas. Estudos experimentais com óleos essenciais de espécies de Origanum demonstraram atividade contra diferentes bactérias, com carvacrol e timol entre os componentes que apresentaram maior atividade antimicrobiana [2].
Entretanto, é importante distinguir óleos essenciais de outras preparações vegetais. Óleos essenciais são produtos obtidos por métodos específicos de extração e apresentam composição química própria. Assim, resultados obtidos com óleos essenciais não podem ser automaticamente atribuídos a qualquer preparação de orégano.
Essa distinção é particularmente relevante para o presente estudo, no qual foi utilizada uma preparação artesanal de orégano em azeite de oliva extravirgem. Portanto, a literatura sobre óleos essenciais de Origanum é utilizada neste trabalho como fundamentação sobre a atividade antimicrobiana conhecida de compostos associados ao gênero, e não como evidência de que a preparação utilizada apresente composição equivalente à de um óleo essencial comercial.
A utilização de produtos de origem vegetal para aplicações relacionadas à segurança de alimentos também tem sido investigada. Uma revisão recente identificou óleos essenciais de orégano, tomilho, canela e cravo entre os produtos mais estudados para lavagem pós-colheita de alimentos frescos, destacando, entretanto, desafios relacionados à baixa solubilidade dos óleos essenciais em água, à necessidade de concentrações eficazes e à possibilidade de alterações sensoriais dos alimentos [5].
Estudos experimentais também demonstraram atividade de formulações contendo óleo de orégano em modelos de alimentos. Bhargava et al. [6], por exemplo, avaliaram uma nanoemulsão de óleo de orégano em alface artificialmente inoculada com Listeria monocytogenes, Salmonella Typhimurium e Escherichia coli O157. O estudo demonstrou reduções quantitativas da população bacteriana, além de alterações na membrana bacteriana observadas por microscopia eletrônica. Entretanto, esse modelo experimental utilizou óleo essencial, emulsificação e microrganismos previamente identificados, sendo, portanto, metodologicamente diferente do presente estudo.
Nesse contexto, o objetivo deste trabalho foi comparar qualitativamente a atividade antimicrobiana de uma preparação de orégano e de uma solução comercial de hipoclorito de sódio em condições não diluídas e após diluição para 1,5% (v/v), utilizando um modelo experimental de baixo custo e microrganismos naturalmente depositados do ambiente.
2 MATERIAIS E MÉTODOS
2.1 Preparação das placas experimentais
Foram preparadas placas artesanais utilizando gelatina sem sabor, água e caldo de carne Knorr. O caldo de carne foi empregado como componente nutritivo do meio experimental, possibilitando o desenvolvimento e a observação visual de microrganismos naturalmente presentes no ambiente.
Após o preparo, a mistura foi distribuída nas placas e mantida até a solidificação completa da gelatina.
Após a solidificação, as placas foram utilizadas para os testes de atividade antimicrobiana.
2.2 Preparação de orégano
A preparação de orégano utilizada no experimento foi obtida artesanalmente utilizando azeite de oliva extravirgem como meio carreador.
A preparação obtida foi utilizada em sua condição não diluída e também após diluição para 1,5% (v/v).
Não foi realizada caracterização química da preparação. Dessa forma, não foram determinadas experimentalmente as concentrações de carvacrol, timol ou de outros constituintes químicos.
2.3 Solução de hipoclorito de sódio
O hipoclorito de sódio utilizado correspondeu a uma solução comercial de água sanitária com concentração declarada entre 2,0% e 2,5% de cloro ativo.
A solução foi avaliada em sua condição não diluída e após diluição para 1,5% (v/v).
As diluições foram preparadas em água com base no título em volume.
2.4 Condições experimentais
Foram avaliadas quatro condições:
- preparação de orégano não diluída;
- preparação de orégano a 1,5% (v/v);
- solução comercial de hipoclorito de sódio não diluída;
- solução de hipoclorito de sódio a 1,5% (v/v).
As substâncias foram aplicadas no centro das placas em gotas, de maneira padronizada conforme o procedimento experimental realizado.
2.5 Exposição aos microrganismos
Após a preparação das placas, elas foram expostas ao ar ambiente durante alguns segundos, permitindo a deposição natural de microrganismos presentes no ambiente.
Em seguida, as placas foram tampadas e mantidas durante quatro dias.
Algumas placas também foram submetidas a condições de temperatura superior em estufa para comparação das condições de crescimento, conforme o procedimento experimental realizado.
2.6 Avaliação do crescimento microbiano
Após o período experimental, as placas foram analisadas visualmente quanto à presença de crescimento microbiano e à formação de regiões de inibição ao redor dos pontos de aplicação.
A avaliação foi exclusivamente qualitativa.
Não foram realizadas identificação taxonômica dos microrganismos, contagem de unidades formadoras de colônia, determinação da concentração microbiana, medição quantitativa do diâmetro dos halos, determinação de concentração inibitória mínima ou caracterização química da preparação de orégano.
Consequentemente, os resultados devem ser interpretados como observações qualitativas obtidas nas condições experimentais empregadas.
3 RESULTADOS
3.1 Condições não diluídas
Foram observadas diferenças visuais entre as placas contendo a solução de hipoclorito de sódio e a preparação de orégano em suas respectivas condições não diluídas.
A solução comercial de hipoclorito de sódio apresentou maior inibição visual do crescimento microbiano na região próxima ao ponto de aplicação.
Figura 1. Atividade antimicrobiana visual das condições não diluídas. A placa correspondente ao hipoclorito de sódio apresentou maior região de inibição visual, enquanto a preparação de orégano apresentou menor área de inibição nas condições experimentais avaliadas.
A preparação de orégano também apresentou inibição visual, porém em menor extensão quando comparada à solução de hipoclorito de sódio não diluída.
3.2 Condições a 1,5% (v/v)
O comportamento observado após a diluição das substâncias diferiu daquele registrado nas condições não diluídas.
Na preparação de orégano a 1,5% (v/v), foi observada visualmente uma região de inibição ao redor do ponto de aplicação.
Na condição correspondente à solução de hipoclorito de sódio a 1,5% (v/v), não foi observada zona de inibição visual.
Figura 2. Atividade antimicrobiana visual das condições a 1,5% (v/v). Observou-se uma região de inibição na placa contendo a preparação de orégano a 1,5% (v/v), enquanto não foi observada zona de inibição visível na condição contendo hipoclorito de sódio a 1,5% (v/v).
Esse foi o principal achado observado no experimento.
Os resultados não foram submetidos a análise estatística ou comparação quantitativa dos diâmetros dos halos.
4 DISCUSSÃO
Os resultados demonstraram atividade antimicrobiana visual tanto para a solução de hipoclorito de sódio quanto para a preparação de orégano, embora o comportamento tenha variado de acordo com a condição experimental.
Na condição não diluída, a solução de hipoclorito de sódio apresentou maior inibição visual. Esse resultado é compatível com o conhecimento estabelecido sobre a atividade antimicrobiana de soluções de hipoclorito. A ação germicida do hipoclorito está relacionada principalmente ao cloro disponível e à formação de ácido hipocloroso, cuja proporção em relação ao íon hipoclorito depende de fatores como o pH da solução [1].
A ação do ácido hipocloroso está associada à sua capacidade oxidativa e à interação com diferentes componentes celulares. Dessa maneira, a maior inibição observada para a solução não diluída de hipoclorito é biologicamente plausível [1].
A preparação de orégano também apresentou atividade antimicrobiana visual na condição não diluída. Esse resultado é compatível, de maneira geral, com a literatura que descreve atividade antimicrobiana associada a espécies de Origanum e a seus constituintes bioativos [2–4].
Entretanto, a comparação entre a preparação de orégano e o hipoclorito não deve ser interpretada como uma comparação entre quantidades equivalentes de agentes antimicrobianos. As duas preparações apresentam naturezas químicas distintas e a concentração de 1,5% (v/v) representa uma proporção volumétrica da preparação original, e não uma concentração equivalente de seus respectivos princípios ativos.
Essa consideração é particularmente importante para a interpretação do resultado observado a 1,5% (v/v). Nessa condição, a preparação de orégano apresentou um halo de inibição visual, enquanto não foi observada zona de inibição visível para o hipoclorito de sódio.
Esse resultado demonstra apenas que, nas condições específicas empregadas no experimento, foi possível observar uma região de inibição para a preparação de orégano a 1,5% (v/v), mas não para a solução de hipoclorito de sódio na mesma proporção volumétrica.
Não é possível, a partir desse resultado, concluir que a preparação de orégano seja intrinsecamente mais antimicrobiana que o hipoclorito de sódio. As duas condições não apresentam equivalência química, e o experimento não determinou concentração de princípio ativo, concentração inibitória mínima ou redução quantitativa da população microbiana.
Uma possível explicação para a diferença visual observada está relacionada às propriedades físicas das preparações. Compostos presentes em produtos derivados de orégano podem apresentar características hidrofóbicas, e a baixa solubilidade em água constitui um dos desafios descritos na literatura para a aplicação de óleos essenciais como agentes antimicrobianos em alimentos [5,6].
No presente experimento, a preparação de orégano foi produzida utilizando azeite de oliva como meio carreador. Portanto, a dispersão dos componentes da preparação no meio contendo água e gelatina pode ter influenciado a distribuição espacial da atividade observada.
Uma hipótese adicional é que a alteração da proporção entre a preparação de orégano e a fase aquosa tenha modificado sua distribuição no meio experimental, podendo ter influenciado a região visualmente afetada. Entretanto, essa hipótese não foi diretamente testada e, portanto, deve ser considerada apenas uma possibilidade explicativa.
A literatura também oferece evidências de que formulações contendo produtos derivados de orégano podem apresentar atividade antimicrobiana em modelos diretamente relacionados a alimentos. Bhargava et al. [6] demonstraram que uma nanoemulsão de óleo de orégano apresentou atividade contra L. monocytogenes, S. Typhimurium e E. coli O157 em folhas de alface artificialmente inoculadas.
Esse estudo, entretanto, apresenta diferenças metodológicas fundamentais em relação ao presente trabalho. Foram utilizados óleo essencial de orégano, nanoemulsão, microrganismos previamente identificados, inoculação controlada e contagem quantitativa das bactérias. Portanto, seus resultados não podem ser utilizados para quantificar ou validar diretamente o efeito observado no presente experimento.
A revisão de Pizzo et al. [5] também destaca o interesse crescente em óleos essenciais como possíveis alternativas para sanitização pós-colheita de produtos frescos, mas aponta que questões relacionadas à solubilidade, formulação, concentração e efeitos sensoriais ainda representam desafios importantes.
Esses aspectos reforçam a necessidade de cautela ao extrapolar os resultados deste estudo para aplicações práticas em alimentos. O presente experimento não avaliou diretamente frutas, verduras ou legumes e não determinou a capacidade da preparação de reduzir microrganismos patogênicos em alimentos.
Além disso, os microrganismos observados no experimento foram provenientes do ambiente e não foram identificados. Assim, não é possível afirmar quais grupos microbianos foram responsáveis pelo crescimento observado nem quais foram especificamente afetados pelas substâncias testadas.
Apesar dessas limitações, o experimento permitiu observar diferenças qualitativas entre as condições avaliadas e demonstrou que a preparação de orégano apresentou atividade antimicrobiana visual nas condições experimentais utilizadas. Esse achado constitui uma observação exploratória que pode fundamentar investigações posteriores utilizando modelos microbiológicos padronizados.
5 LIMITAÇÕES DO ESTUDO
A interpretação dos resultados deve considerar algumas limitações metodológicas.
Primeiramente, os microrganismos presentes nas placas foram obtidos por exposição ao ar ambiente e não foram identificados. Dessa forma, não é possível determinar quais espécies ou grupos microbianos foram responsáveis pelo crescimento observado ou quais foram afetados pelas substâncias testadas.
Em segundo lugar, a avaliação da atividade antimicrobiana foi qualitativa. Não foram realizadas contagens de microrganismos, determinação de unidades formadoras de colônia, medição quantitativa dos halos ou determinação de concentrações inibitórias mínimas.
O meio utilizado também foi preparado artesanalmente com gelatina, água e caldo de carne e, portanto, não corresponde a um meio microbiológico padronizado. Consequentemente, os resultados não podem ser diretamente comparados, em termos quantitativos, com ensaios realizados em meios microbiológicos convencionais.
Outra limitação está relacionada à preparação de orégano. Embora a literatura descreva carvacrol, timol e outros constituintes como componentes importantes de produtos de Origanum, a composição química da preparação utilizada neste estudo não foi determinada experimentalmente. Assim, não é possível atribuir o efeito observado especificamente a carvacrol, timol ou qualquer outro composto individual.
Além disso, não foram avaliados parâmetros como pH, concentração de compostos ativos, estabilidade da preparação ou distribuição dos componentes no meio.
Também não foi realizada uma comparação baseada em concentrações equivalentes de princípios ativos entre a preparação de orégano e o hipoclorito de sódio. Portanto, a comparação entre as condições a 1,5% (v/v) deve ser compreendida exclusivamente como uma comparação experimental entre as duas preparações na mesma proporção volumétrica.
Por fim, o experimento não avaliou diretamente a redução microbiana em frutas, verduras ou outros alimentos. Dessa maneira, os resultados não permitem concluir que a preparação de orégano seja eficaz como sanitizante de alimentos em condições domésticas, comerciais ou industriais, nem que possa substituir o hipoclorito de sódio.
6 CONCLUSÃO
O presente estudo avaliou qualitativamente a atividade antimicrobiana de uma preparação de orégano e de uma solução comercial de hipoclorito de sódio em condições não diluídas e após diluição para 1,5% (v/v).
Na condição não diluída, a solução de hipoclorito de sódio apresentou maior inibição visual do crescimento microbiano, enquanto a preparação de orégano apresentou menor área de inibição.
Na concentração de 1,5% (v/v), foi observada uma região de inibição na preparação de orégano, enquanto não foi observada zona de inibição visível na condição correspondente ao hipoclorito de sódio.
Esse resultado demonstra atividade antimicrobiana observável da preparação de orégano nas condições experimentais estudadas. Entretanto, a natureza qualitativa do experimento, a ausência de identificação dos microrganismos e a ausência de caracterização química da preparação impedem a determinação de sua eficácia quantitativa ou a atribuição do efeito a compostos específicos.
Os resultados também não permitem afirmar que a preparação de orégano seja equivalente ou superior ao hipoclorito de sódio como agente sanitizante, nem que possa substituí-lo na higienização de alimentos.
Os achados, contudo, justificam a realização de estudos futuros utilizando microrganismos identificados, meios microbiológicos padronizados, métodos quantitativos de avaliação, caracterização química das preparações e modelos experimentais diretamente relacionados à superfície de alimentos.
REFERÊNCIAS
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