Utilização de Condimentos como Antimicrobianos Naturais Dra. Heloisa Helena Carvalho...

Utilização de Condimentos como Antimicrobianos

Naturais

Dra. Heloisa Helena Carvalhohhcarvalho@terra.com.br

III Simpósio sobre Alimentos de Origem Animal

2014

“Porque deveria uma pessoa morrer, se ela tem um pé de Sálvia em seu jardim.”

Regimen Sanitatis SalernitanumLivro de Plantas Medicinais, Idade Média.

A indústria de alimentos necessita eficiência nas respostas às mudanças constantes dos requerimentos exigidos pelos consumidores.

Esta tendência inclui o desejo por alimentos nutricionalmente adequados, de alta qualidade, preferencialmente que não sejam muito processados e o mais natural possível .

Há uma pressão à indústria de alimentos para que removam o máximo possível os conservantes químicos ou que adotem alternativas naturais para a preservação do tempo de vida dos produtos alimentícios.

(Gould, 1995; Health Focus, 2010)

Qualquer alimento exposto à contaminação microbiana

– água de preparo, manipuladores infectados

Microrganismos potencialmente

patogênicos.

Para aumentar a vida de prateleira

dos produtos alimentícios

deve-se adotar métodos para

inativar ou inibir microrganismos

SISTEMAS ANTIMICROBIANOS ARTIFICIAIS

Procedimentos que inativam microrganismos em alimentos:

- Processamento térmico

- Irradiação

- Alta pressão hidrostática

- ADITIVOS (CONSERVANTES)

Procedimentos que inibem o crescimento de microrganismos em alimentos:

- Refrigeração

- Congelação

- Redução na atividade de água

- Formação de emulsão água/óleo

- Decréscimo no aporte de oxigênio

- Adição de ácidos

- Fermentação

- Adição de certos condimentos

SISTEMAS ANTIMICROBIANOS NATURAIS

ANIMAIS:

• LEITE

• OVOS

• SISTEMA IMUNE

PLANTAS:

• ERVAS

• ESPECIARIAS

• OUTRAS PLANTAS

MICRORGANISMOS:

• LACTOBACTÉRIAS

• FUNGOS

Vários autores referem que o sistema antimicrobiano ocorre naturalmente nos alimentos e citam:

enzimas derivadas de animais como a lisozima e a lactoperoxidade;

proteínas como a lactoferrina, ovo transferrina;

derivados de microrganismos, por exemplo, bacteriocinas como a nisina e pediocina;

derivados das plantas como por exemplo as fitoalixinas, bixinas

ervas e condimentos e seusderivados fenólicos como a oleuropeína, além de óleos essenciais

Gould, 1995; Jay, 2010

As especiarias e os condimentos têm sido usados desde os tempos pré-históricos.

Determinadas especiarias foram empregadas para embalsamar no Antigo Egito; em muitos países são usadas para

fins medicinais e, em locais de clima quente onde falta refrigeração, têm servido para mascarar o sabor e odor de carnes e aves.

Consideram-se como especiarias e ou condimentos as substâncias aromáticas ou

picantes, usadas para dar sabor e odores aos alimentos

A Associação Americana para o Comércio define estes produtos como “aqueles de

origem vegetal que basicamente são usados para temperar os alimentos”

(ICMSF, 1980, 1999, 2005).

Várias plantas usadas para aromatizar alimentos, as quais possuem atividade

antimicrobiana, dentre estas as pimentas, o cardamomo, a angélica, o louro, a

manjerona, o manjericão, a bergamota, o cravo, a canela, a alcarávia, o endro, o

coentro, a melissa, o funcho, o gengibre, os limões, o aipo, a mostarda, a cebola, as laranjas, o páprica, o alecrim, a sálvia, o

açafrão, as mentas, o anis estrelado, o estragão e o tomilho.

(Beuchar e Golden, 1989; Carvalho, 2005; Wiest, 2009; Girolometo, 2014)

Pesquisas, nas áreas farmacológicas e médicas, confirmam a eficácia de muitas das plantas condimentares e aromáticas (FURLAN 2007).

Óleos essenciais, alcalóides (capsaicina, por exemplo).

Condimentos:Valor energético modesto

Complementação e integraçãoda alimentaçãoEstimulam: Apetite Digestão

Grupo de Pesquisa“Alimentos de Origem Animal” -

UFRGS

Pesquisas envolvendo antimicrobianos naturaisplantas com indicativo etnográfico aromático e

condimentarProcura de atividade antimicrobiana

PROBLEMATIZAÇÃO

Diferentes condimentos vegetais são usados em alimentos com finalidade sensorial e aromatizante, na perspectiva da cultura alimentar e de mercado, desconhecendo-se as possível atividade antibacteriana sobre contaminantes e inóculos padronizados.

Pergunta-se:

1)Qual a intensidade desta atividade antimicrobiana?

2)Qual ou quais os condimentos com maior ou menor intensidade?

3)Qual a bactéria mais sensível ou a mais resistente?

4)Qual a relação destes condimentos quando aplicados em alimentos?

CARVALHO, Heloisa Helena; CRUZ, Fabiana Thomé; WIEST, José Maria

Atividade antibacteriana em plantas com indicativo etnográfico condimentar em Porto Alegre, RS/Brasil. Revista Brasileira de Plantas Medicinais. , v.7, p.25 - 32, 2005.

TESE DE DOUTORADO

OBJETIVO GERAL:

Avaliar a atividade antibacteriana de plantas com indicativo etnográfico condimentar e aromático frente a potógenos intestinais contaminantes de alimentos.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

Categorizar o condimento com melhor atividade antibacteriana;

Verificar qual a bactéria mais sensível e a mais resistente quando exposta a estes condimentos;

METODOLOGIA:

• MATERIAL DE ESTUDO:

• OS DIFERENTES CONDIMENTOS:

32 PLANTAS COM INDICATIVO ETNOGRÁFICO CONDIMENTAR

• PREPARAÇÃO DAS TINTURAS

• PREPARAÇÃO DOS EXTRATOS VEGETAIS

• OS INÓCULOS

Gram-positivas:

• Staphylococcus aureus (ATCC 25923)

• Enterococcus faecalis (ATCC 19433)

Gram-negativas:

• Salmonella enteritidis (ATCC 11076)

• Escherichia coli (ATCC 11229)

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Tabela 1. Relação de plantas com indicativo etnográfico condimentar que não apresentaram atividade antibacteriana, nas condições do experimento.

ALECRIM

ALHO CULTIVADO

CEBOLINHA VERDE

CEBOLINHA VERDE PEQUENA

COENTRO

ENDRO

GENGIBRE

MELISSA

PIMENTA BRANCA

PIMENTA CAMBUCI

PIMENTA PRETA

PIMENTÃO AMARELO

PIMENTÃO VERDE

PIMENTÃO VERMELHO

SALSA (RAIZ)

TOMILHO VULGAR

TOMATE SILVESTRE

TOMATE CEREJA (OVALADO)

TOMATE CEREJA (AMARELO)

TOMATE CEREJA (REDONDO)

Planta (extrato) Inóculos (Inibição)

S. aureus Enterococo Salmonela E. coli

1) Alho nirá (Allium tuberosum L.)

4 4 8 8

2) Alho Poró (Allium porrum L.) 5 7 8 8

3) Estragon (Artemisia dracunculus L var. Inodora).

7 

  8   

8   

0   

4) Mangerona (Origanum majorama L.) 0 

  0   

2   

0   

5) Orégano (Origanum x applii) 

0 

  0 8 0

6) Pimenta Calabresa  

1 0 8 2

7) Pimenta dedo-de-moça (Capsicum baccatum L.)

4 0 8 5

8) Pimenta de Jardim (Capsicum annuum L.)

2 2 5 3

9) Pimenta Malagueta (Capsicum frutencens L.)

3 6 8 8

10) Salsa Verde (Petroselinum sativum H.)

0 0 3 0

11) Sálvia (cultivada) (Salvia officinalis L.) 

8 8 8 8

12) Tomilho Citronela (Thymus citriodorus L.)

0 0 4 0

Intensidade de atividade antibacteriana

Estragão

Alho nirá ou japonês

Pimenta-de-jardim

CONCLUSÕES:

1) As plantas estudadas demonstraram uma diversidade de ação biológica antibacteriana, de natureza intensa e seletiva sobre os diferentes inóculos desafiados;

2) Dentre as 32 plantas com indicativo etnográfico condimentar, destacaram-se 12 por apresentarem atividade antibacteriana, sendo ressaltados entre estas a sálvia, o alho poró e o alho japonês;

3) Dentre os inóculos estudados, S. enteritidis apresentou-se como a bactéria mais sensível e o S. aureus como o mais resistente frente as diferentes soluções conservantes.

Qual a próxima

pergunta??????

Relacionar a palatabilidade dos condimentos e sua

atividade antimicrobiana nos

sistemas alimentares!

Diferentes condimentos vegetais: avaliação sensorial e de atividade antibacteriana em preparação alimentar com frango cozido RODRIGUES, Felícia; CARVALHO, Heloisa Helena; WIEST, J. M.

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Carne de frango

Cada vez mais presente na alimentação brasileira:

maior busca por dietas com carne branca;

menor preço em relação à carne bovina;

Brasil: 38,5 kg per capita em 2008.(NOTÍCIAS AGRÍCOLAS 2009; SAFRAS & MERCADO 2009)

OBJETIVOS

Avaliara potencialidade sensorial de 12

condimentos vegetais com comprovada atividade antibacteriana in vitro (CARVALHO et al, 2005) em caldo com frango cozido.

Descrevera atividade anti- Escherichia coli dos

condimentos que se destacaram sensorialmente in loco, segundo padrões sanitários estabelecidos na legislação nacional (BRASIL, 2001).

HIPÓTESES

Condimentos com atividade antibacteriana comprovada in vitro funcionam, em diferentes concentrações, como inibidores ou inativadores do crescimento bacteriano, em preparo alimentar de origem animal, caldo com frango cozido.

As concentrações de condimentos, bem aceitas sensorialmente nesse modelo alimentar, são suficientes, durante determinado tempo, para atuarem na inibição e/ou na inativação de coliforme fecal presente neste alimento, em níveis permitidos pela legislação.

MATERIAIS E MÉTODOS

O experimento foi realizado em três etapas:

1) Treinamento dos Avaliadores a partirde Plantas Condimentares

2) Testes Sensoriais do caldo comfrango cozido

3) Desafio anti-Escherichia coli

1º) Treinamento a partir das 12 plantas condimentares com atividade antibacteriana determinada in vitro nos estudos de CARVALHO et al. (2005).

Caracterizadas e identificadas botanicamente por Marodin (2004), a partir de exsicatas segundo Ming (1996).Reg. de 128.937 a 130.208 - Herbário do Instituto de Biociências / Departamento de Botânica

da UFRGS

• Salsa (Petroselinum sativum)

• Manjerona branca (Origanum aplii)

• Manjerona preta (Majorana hortensis)

• Manjericão (Ocimum basilicum)

• Sálvia (Salvia officinalis) • Tomilho (Thymus

vulgaris)

• Anis verde (Ocimum selloi)

• Alfavaca (Ocimum gratissimum)

• Alho nirá (Allium tuberosum)

• Alho poró (Allium porrum)

• Cúrcuma (Curcuma longa)

• Pimenta dedo-de-moça (Capsicum baccatum )

2º) Testes sensoriais do caldo com frango cozido(EUA-University of Nebraska Medical Center – RENNARD et al., 2009). Quatro condimentos melhor aceitos foram selecionados.

Definição de concentrações desses condimentos :

• Pequena -

• Média

• Grande

Resultados do 2° Teste de Aceitação: caldos com frango, acrescidos de concentrações pequena, média e grande dos 4 condimentos classificados.Tabela 3 - Valores Médios obtidos em Teste de Aceitação para diferentes concentrações de Alho Nirá, Alho Poró, Dedo-de-Moça, Tomilho, acrescidos em preparo alimentar com frango cozido

Condimentos Concentrações(g/100mL)

Teste de Aceitação

Alho Nirá 5

1015

6,17,78,2

Alho Poró 5

1015

8,38,88,8

Dedo-de-Moça 0,51,02,0

7,25,82,0

Tomilho 51015

7,75,64,0

3) Desafio anti-Escherichia coli .

Inoculação com E. coli ATCC 112295 Tratamentos(T)

Todos os tratamentos (T1 a T5) atingiram concentração final de 10 UFC/mL, contaminação aceitável prevista pela legislação

Caldo com frango

2g de sal de

cozinha

400mL Águ

a destilada

120g de

frango

As concentrações eleitas para cada condimento foram adicionadas no caldo em temperatura de ebulição

T1 – Não condimentado (Controle)T2, T3, T4, T5 – Condimentados

3) Desafio anti-Escherichia coli

Incubação constante dos Tratamentos a 25ºC em DBO,

simulando condições domésticas de manuseio.

Alíquotas dos Tratamentos retiradas às:

2h – 4h – 6h – 8h – 10h – 24 h após-inoculação

Semeadas individualmente em Ágar Chromocult®

Incubação a 37ºC

24 horas contagens em placas

do n° de microrganismos viáveis em UFC

(Cavalli-Sforza, 1974).

3) Desafio anti-Escherichia coli

Objetivando análise estatística, foram atribuídos valores arbitrários às contagens efetuadas.

Tabela 1 – Representação dos valores ordinais arbitrários atribuídos ao crescimento bacteriano nas diferentes preparações alimentares condimentadas, expresso em Unidades Formadoras de Colônia por mililitro.

Incontável

( > que 300

UFC.mL-1 )

Centena

(de 100 a 299

UFC. mL-¹)

Dezena

(de 10 a 99

UFC. mL-¹)

Unidade

(de 1 a 9

UFC.mL-¹)

Ausência de

Crescimento

2 3 4 5 6

TABELA 4 – Valores ordinais arbitrários atribuídos ao crescimento de coliformes fecais nos Tratamentos de 1 a 5 (T1 a T5), segundo o nº. de UFCs encontradas em 10-1 (1 UFC/mL-1)

Tratamentos Médias dos tempos Tempo (h) T1 T2 T3 T4 T5

2 2 6 4 4 4 4,5ª 4 2 3 4 3 3 3,25b 6 2 3 3 2 2 2,5bc 8 2 2 3 2 2 2,25c

10 2 2 2 2 2 2c 24 2 2 2 2 2 2c

Médias dos tratamentos 2A 3A 3A 2,5A 2,5A Médias com letras maiúsculas iguais na linha indicam que não há diferença significativa a 5% de probabilidade pelo Teste de Tukey. Médias com pelo menos uma mesma letra minúscula na coluna não diferem significativamente entre si, e com letras minúsculas diferentes na mesma coluna, indicam diferença significativa a 5% de probabilidade pelo Teste de Tukey.

T1 – Controle, T2 – Dedo-de-moça, T3 – Alho Nirá, T4 – Alho Poró, T5 - Tomilho

Diferentes condimentos vegetais foram capazes de fornecer qualificação

sensorial ao caldo com frango cozido, respeitadas proporções, concentrações e combinações previamente sinalizadas.

CONCLUSÕES:

A capacitação de um grupo de provadores quanto a plantas

condimentares, sua real identificação, apresentação, aroma e sabor, foi imprescindível para a detecção sensorial subsequente dessas características, quando de sua

aplicação no caldo com frango cozido.

CONCLUSÕESEm relação ao desafio antibacteriano, todos

os tratamentos condimentados apresentaram, individualmente, atividade

anti- Escherichia coli. Em relação à intensidade do tempo de

início desta atividade destacou-se a Pimenta Dedo-de-Moça, enquanto que, em relação

ao prolongamento dessa atividade no tempo, destacou-se o Alho Nirá.

ARAÚJO, Cristina Dias, CARVALHO, H. H. C., SOUTO, Sâmia de Alencar, SOBREIRO, Ana Azevedo, WIEST, José MariaAtividade Antibacteriana in vitro de extratos de alho nirá (Allium tuberosum Rottler ex Sprengl) sobre agentes de interesse em alimentos. Revista Brasileira de Plantas Medicinais. , v.11, p.263 - 268, 2009.

CARVALHO, H. H. C., WIEST, José Maria, CRUZ, Fabiana Thomé Atividade Antibacteriana in vitro de pimentas e pimentões (Capsicum sp.) sobre quatro bactérias toxinfectivas alimentares. Revista Brasileira de Plantas Medicinais. , v.12, p.8 - 12, 2010.

RODRIGUES, F., CARVALHO, H. H. C., WIEST, J.M.Diferentes condimentos vegetais: avaliação sensorial e de atividade antibacteriana em preparação alimentar com frango cozido. Revista Brasileira de Plantas Medicinais (Impresso). , v.13, p.342 - 348, 2011

MACIEL, M. J., PAIM, M. P., CARVALHO, H.H.C., WIEST, José MariaAvaliação do extrato alcoólico de hibisco (Hibiscus sabdariffa L.) como fator de proteção antibacteriana e antioxidante. Revista do Instituto Adolfo Lutz (Impresso). , v.71, p.462 - 470, 2012.

CARVALHO, H.H.C., MAJOLO, C., WIEST, José MariaATIVIDADE ANTIBACTERIANA “IN VITRO” DE DIFERENTES ACESSOS DE URUCUM (Bixa orellana L.) E SUA RELAÇÃO COM O TEOR DE BIXINA PRESENTE NAS SEMENTES. Boletim do Centro de Pesquisa e Processamento de Alimentos (Online). , v.31, p.115 - 124, 2013.

ATIVIDADE FUNCIONAL E ANTIMICROBIANA

PIMENTAS E PIMENTÕES

Plantas da família Piperaceae, das quais se destacam as do gênero Piper, gênero este no qual se inclui a planta que dá origem à Pimenta do reino.

PIPERINA

Plantas da família SOLANACEAE,das quais se destacam as do gênero CAPSICUM, nos quais temos:

Capsicum annuum var. annuum Capsicum baccatum var. pendulum Capsicum chinense Capsicum frutescens

CAPSAICINA

GÊNERO CAPSICUM

Grupo de Pimentas Capsicum Annuum:

Pimenta de Jardim

Pimentões

Grupo de Pimentas Capsicum Baccatum:

Pimenta de Cambuci

Pimenta Dedo-de-Moça

Grupo de Pimentas Capsicum Frutescens:

Pimenta Malagueta

CLASSIFICAÇÃO PUNGÊNCIA

ARDIDAS: Malagueta, Dedo-de-Moça,

Jardim

DOCES:

Cambuci, Pimentões

TEOR DE CAPSAICINÓIDES

Páprica Pó vermelho obtido a partir da desidratação e moagem de pimentões. Existem duas espécies, doce e picante.

Pimenta Calabreza É obtida a partir da desidratação e flocagem da pimenta vermelha. Muito usada na culinária brasileira para deixar bem picantes as chamadas “comidas de botequim”. Utilizada na elaboração de lingüiças e outros embutidos.

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OUTROS TIPOS...

chili                Pimenta Jalapeno

               Pimenta Americana

               Pimenta Dedo-de-Moça

Cambuci ou Chapéu-de-frade

Pimenta Cumari

              Red Savina

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o cultivo é feito em praticamente todas as regiões, com destaque para Bahia, Ceará, Minas Gerais, Goiás, São Paulo e Rio Grande do

Sul.

Emater, 2004

SILVA, E. (2003)

IMPORTÂNCIA:

Gastronomia

SAÚDE É rica em vitamina A, B1, B2, C, E e

niacina Possui propriedades analgésicas e

energéticas Favorece a redução de coágulos no

sangue, pois é vasodilatadora Estimula a produção de endorfina no

cérebro, hormônio que produz a sensação de bem estar

Tem ação antioxidante, antiinflamatório e anticâncer

Pode reduzir o desejo de comer, sendo benéfico ao tratamento da obesidade

BIODISPONIBILIDADE (CAROTENÓIDES) EM PIMENTAS E PIMENTÕES

CRUS 96%

COZIDO 45%

Degradação sob calor (leve descoloração)

FDA, 2004

15 a 18 g de Azeite de Olivaaumenta 10%

(Macssoula, 2005)

15 a 18 g de Azeite de Olivaaumenta 10%

(Macssoula, 2005)

MAIS CONSUMIDA DEPOIS DO ALFACE

Emater, 2004

75 a 80%

56

0,025 – 0,075%

Originalmente com propriedades anestésicas, usada como creme para nevralgias e artrites;

A capsaicina têm propriedades medicinais comprovadas, atua como cicatrizante de feridas, antioxidante, dissolução de coágulos sanguíneos previne a arteriosclerose, controla o colesterol e ação antimicrobiana

Evita hemorragias, aumenta a resistência física.  Além disso, influencia a liberação de endorfinas, causando uma sensação de bem-estar muito agradável, na elevação do humor

Fraile filho, 2006

Resgate etnográfico:

“Tratar diarréia depois da comida que fez mal”

(Quilombolas, Palmares do Sul, 2003)

TRATAMENTO DE LARINGITE:

TINTURA 1 pimenta dedo de moça/250 ml de álcool de cereais usar 3 gotas em meio copo de água

INTERESSE ANTIMICROBIANO

(Memorial Sloam Kettering, 2001)

Nome popular Nome científico % capsaicinóides

Pimenta malagueta Capsicum frutencens L 0,89

Pimenta dedo-de-moça Capsicum baccatum L 0,48

Pimenta de jardim (jalapeño) Capsicum annuum L. 0,20

Pimenta cambuci Capsicum baccatum L 0

Pimentões Capsicum annuum L. 0

TEOR DE CAPSAICINÓIDES (EM CAPSAICINA)

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Inóculos(Inibição/ Inativação)

SA EF SE EC

Planta (extrato)

s c s c s c s c Pimenta dedo-de-moça(Capsicum baccatum L.) 4 2 0 0 8 6 5 2

Pimenta de J ardim(Capsicum annuum L.)

2 2 2 0 5 3 3 0

Pimenta Malagueta(Capsicum frutencensL.)

3 2 6 6 8 8 8 0

Pimentões e Pimenta cambuci (sem atividade

antibacteriana)

ATIVIDADE ANTIBACTERIANA

Extratos da pimenta malagueta, dedo-de-moça e de jardim mostraram capacidade de inibição seletiva sobre importantes agentes transmissíveis;

A cepa da bactéria S. enteritidis em estudo apresentou a maior sensibilidade frente aos extratos avaliados;

Confirmou-se a hipótese da relação positiva entre o teor de capsaicinóides e a atividade antibacteriana destas pimentas.

EXPERIMENTO PILOTO, 2010 1,5 ml de extrato de pimenta malagueta +

pimentão (0,1%) em 100g de carne magra previamente contaminada com salmonela sp (103 UFC/g).

INATIVAÇÃO

Análise sensorial:

Leve pungência sem arderAgradável ao paladarAceitação de 82%

FUTUROS ESTUDOS:

Aplicação de extratos de pimenta em alimentos como conservantes em substituição aos sintéticos;

Aplicação de extratos de pimenta na desinfecção ambiental e alimentar em substituição ao hipoclorito de sódio;

E o que a imaginação sugerir...

CARVALHO, H. H. C., WIEST, José Maria, CRUZ, Fabiana Thomé Atividade Antibacteriana in vitro de pimentas e pimentões (Capsicum sp.) sobre quatro bactérias toxinfectivas alimentares. Revista Brasileira de Plantas Medicinais. , v.12, p.8 - 12, 2010.