Inibição de biofilmes bacterianos por resíduos obtidos do processamento de soja (Glycine max)

dc.contributor.advisorZimmer, Karine Rigon
dc.contributor.authorRamos, Francine dos Santos
dc.date.accessioned2019-11-04T18:17:07Z
dc.date.accessioned2023-10-09T13:21:43Z
dc.date.available2019-11-04T18:17:07Z
dc.date.available2023-10-09T13:21:43Z
dc.date.date-insert2019-11-04
dc.date.issued2019
dc.descriptionDissertação (Mestrado)-Programa de Pós-Graduação em Biociências, Fundação Universidade Federal de Ciências da Saúde de Porto Alegre.pt_BR
dc.description.abstractO reaproveitamento de resíduos agroindustriais tem sido alvo de diversas pesquisas, uma vez que apresentam uma rica composição química, seu descarte gera custos às indústrias e prejuízos ao meio ambiente. Entre esses resíduos destacam-se os da soja, um grão com comprovadas atividades benéficas à saúde humana. A busca por compostos ativos contra biofilmes, definidos como comunidades microbianas aderidas a superfícies, tem sido extremamente importante, uma vez que são considerados desafios nos ambientes clínicos e industriais. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a potencial atividade antibiofilme e antimicrobiana de extratos obtidos de resíduos do processamento da soja contra as bactérias Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis e Pseudomonas aeruginosa. Os resíduos obtidos foram submetidos a um processo de extração por ultrassom, utilizando-se água como solvente. As atividades antibacteriana e antibiofilme de dois extratos brutos foram avaliadas por absorbância (620 nm), contagem de UFC e método de cristal violeta. O extrato obtido de fragmentos de grão e cascas (E1) apresentou maior atividade antibiofilme, sendo escolhido para caracterização química por cromatografia em camada delgada e métodos colorimétricos, tratamentos térmico e enzimático, fracionamento em coluna cromatográfica (CC – cromatografia de exclusão molecular) e processos de ultracentrifugação. E1 (4 mg/mL) inibiu em 75% a formação de biofilme por S. epidermidis sem inibição de crescimento. A caracterização química mostrou a presença de aminoácidos, saponinas, terpenos e esteroides. A atividade antibiofilme de E1 foi perdida quando este foi submetido a tratamento térmico enquanto o tratamento enzimático levou a perda de 30% na atividade do extrato, sugerindo que as moléculas antibiofilme podem ser de origem proteica. Duas frações obtidas da CC foram capazes de inibir em aproximadamente 35% a formação de biofilme de S. epidermidis. A partir do processo de ultracentrifugação, a atividade antibiofilme foi observada apenas quando duas frações (fração> 50 kDa e fração <10 kDa) foram combinadas, sugerindo que a atividade biológica é dependente do sinergismo das moléculas ativas. Nossos resultados demonstraram que o efeito antibiofilme é alcançado com apenas 6 h de tratamento com E1 e sugere que a atividade biológica é via efeito físico, uma vez que sua propriedade antibiofilme é observada apenas quando em contato direto com as células bacterianas. Além disso, o tratamento agudo com o E1 não causou nenhum efeito tóxico em Caenorhabditis elegans, no entanto, a exposição crônica causou redução na sobrevivência d vermes, aumento do tamanho corporal e aumento da expressão de GST-4. Este trabalho mostra que os resíduos agroindustriais da soja podem ser uma fonte potencial de moléculas com atividade contra biofilmes bacterianos e com baixa toxicidade in vivo, sendo esta manejada pela concentração utilizada.pt_BR
dc.description.abstract-enThe reuse of agroindustrial waste has been the subject of several researches, since since they have a rich chemical composition, their disposal generates costs to the industries and potential harmful to the environment. Among these residues stand out these from soybeans, a grain with proven beneficial activities to human health. The search for active compounds against biofilms, which are defined as microbial communities attached to surfaces, has been extremely important, since they are challenges in clinical and industrial environments. Thus, the aim of this study was to evaluate the potential antibiofilm and antimicrobial activities of extracts obtained from soybeans processing residues in the following bacteria Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis and Pseudomonas aeruginosa. The residues used were subjected to an ultrasonic extraction process, using water as solvent. The antibacterial and antibiofilm activities of two crude extracts were evaluated using absorbance (620 nm), UFC counting and the crystal violet method. The extract obtained from fragments of the grain and stalks (E1) presented major antibiofilm activity, being chosen for chemical characterization using thin layer chromatography and colorimetric methods, thermal and enzymatic treatments, fractionation in column chromatography (CC - size exclusion chromatography) and ultracentrifugation processes. E1 (4 mg/mL) inhibited in 75% the formation of S. epidermidis biofilm without inhibition of growth. Chemical characterization showed the presence of amino acids, saponins, terpenes and steroids. Antibiofilm activity of E1 was lost when it was submitted to heat treatment while the enzymatic treatment led to the loss of 30% in the activity of the extract, suggesting that the antibiofilm molecules may be of protein origin. Two fractions obtained from CC were able to inhibit by approximately 35% the biofilm formation of S. epidermidis. From the ultracentrifugation process, antibiofilm activity was observed only when two fractions (fraction> 50 kDa and fraction <10 kDa) were combined, suggesting that the biological activity is dependent on the synergism of the active molecules. Our results demonstrated that the antibiofilm effect is achieved with just 6 h of treatment with E1 and suggests that the biological activity is via physical effect, since its antibiofilm activity is observed only when in direct contact with bacterial cells. In addition, acute treatment with E1 extract did not cause any toxic signs in Caenorhabditis elegans, however chronic exposure caused reduced worms survival, increased body length and increased GST-4 expression. This work shows that soybeans agroindustrial residues may be a potential source of molecules with activity against bacterial biofilms and with low toxicity in vivo, which can be managed by the concentration used.pt_BR
dc.description.sponsorshipCNPq; FAPERGSpt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufcspa.edu.br/handle/123456789/996
dc.language.isopt_BRpt_BR
dc.relation.requiresAdobe Readerpt_BR
dc.rightsAcesso Aberto Imediatopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/pt_BR
dc.subjectSojapt_BR
dc.subjectResíduos de Alimentospt_BR
dc.subjectAgroindústriapt_BR
dc.subjectAntibiofilmept_BR
dc.subjectStaphylococcus aureuspt_BR
dc.subjectStaphylococcus epidermidispt_BR
dc.subject[en] Soybeansen
dc.subject[en] Garbageen
dc.subject[en] Agribusinessen
dc.titleInibição de biofilmes bacterianos por resíduos obtidos do processamento de soja (Glycine max)pt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
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