POTENCIAL ANTIMICROBIANO DO ÓLEO ESSENCIAL DE ORÉGANO (Origanum vulgare L.)  E SUA APLICAÇÃO EM ALIMENTOS

Capítulo de livro publicado no livro do II Congresso Brasileiro de Produção Animal e Vegetal: “Produção Animal e Vegetal: Inovações e Atualidades – Vol. 2“. Para acessá-lo clique aqui.

DOI: https://doi.org/10.53934/9786585062039-18

Este trabalho foi escrito por:

Alef Goes Costa; Letícia Campos Ferreira; Claudia Dorta*; Elke Shigematsu; Juliana Audi Giannoni

*Autor correspondente (Corresponding author) – Email: [email protected]

Resumo: Pensando nos efeitos nocivos causados pelo excesso de aditivos químicos, a busca por alimentos naturais e mais saudáveis tem sido crescente, despertando o interesse pelo uso de conservantes naturais. O óleo essencial de orégano (OEO) possui alto teor de compostos fenólicos, responsáveis pela atividade antimicrobiana, demonstrando grande potencial para aplicação como conservante natural. O objetivo deste trabalho foi investigar, através de uma revisão de literatura, o potencial antimicrobiano do OEO em substituição aos aditivos químicos tradicionais e possível aplicação como conservante natural em alimentos, analisando suas características, seu potencial antimicrobiano e aplicação em alimentos. Além da ação antimicrobiana, outras características atribuídas ao OEO são: efeitos diuréticos, digestivos, antisséptico e bactericida. Compostos fenólicos presentes em sua composição, como o carvacrol e timol, são os principais responsáveis por atuar na membrana plasmática de microrganismos, provocando lise celular. Comparado a outros óleos essenciais, o OEO apresentou efeito inibidor ao desenvolvimento de bactérias Gram-positivas, como Staphylococcus aureus, Bacillus e inibição do crescimento deGram-negativas, como Escherichia coli e Salmonella entérica, quando utilizadas maiores concentrações. Quando adicionado a alimentos em concentrações a partir de 0,001%, o OEO obteve resultados positivos em análises de microrganismos aeróbios mesófilos, psicrotróficos, coliformes totais e Salmonella sp em laticínios e produtos cárneos, apresentando-se dentro dos parâmetros permitidos pela legislação. Outra forma de utilização em alimentos são filmes e coberturas a base de OEO. Diferentes formulações foram elaboradas e aplicadas na superfície de diversos produtos durante o seu período de armazenamento, mostrando-se viáveis como alternativa para conservação de alimentos.

Palavras-chave: bactérias;conservantes; naturais;

Abstract: Considering the harmful effects caused by the excess of chemical additives, the search for natural and healthier foods has been increasing, arousing interest in the use of natural preservatives. The essential oil of oregano (OEO) has a high content of phenolic compounds, responsible for antimicrobial activity, demonstrating great potential for application as a natural preservative.. The aim of this paper was to investigate, through a literature review, the antimicrobial potential of OEO to replace traditional chemical additives and possible application as a natural preservative in foods, analyzing its characteristics, its antimicrobial potential and application in food. In addition to the antifungal action, other characteristics attributed to OEO are: its diuretic, digestive, antiseptic and bactericidal effects. Phenolic compounds present in their composition, such as carvacrol and timol, are the main responsible for acting on the plasma membrane of microorganisms, causing cell lysis. Compared to other essential oils, OEO showed an inhibitory effect to the development of Gram-positive bacteria, such as Staphylococcus aureus, Bacillus and inhibition of Gram-negative growth, such as Escherichia coli and Enteric Salmonella, when higher concentrations were used. When added to foods at concentrations from 0.001%, OEO obtained positive results in analyzes of mesophilic and psychrotrophic aerobes, total coliforms and Salmonella sp in dairy and meat products, within the parameters allowed by legislation. Another form of use in food is OEO-based films and coatings, different formulations were elaborated and applied to the surface of several products during their storage period, proving to be viable as an alternative for food preservation.

Key Words: bacteria;  natural; preserving agents

1 INTRODUÇÃO

Há um número cada vez maior de pessoas preocupadas com a qualidade de sua alimentação, e é crescente a busca por alimentos naturais. Gerando um alerta na indústria por parte dos consumidores, que buscam alimentos frescos, sem conservantes, e com maior garantia de qualidade e segurança. Neste cenário, a substituição de compostos artificiais por alternativas naturais é uma tendência no mercado de alimentos [1].

Sabe-se que, atualmente, na fabricação da maioria dos alimentos industrializados são utilizados conservantes sintéticos para controle microbiológico, responsáveis por aumentar a praticidade de consumo e a vida útil dos alimentos, retardando o crescimento de microrganismos e a deterioração, o que muitas vezes acaba prejudicando o valor nutricional dos produtos [2].

Os óleos essenciais destacam-se entre os compostos naturais pelo grande potencial [3] para substituir os conservantes e antioxidantes químicos. Por serem substâncias ricas em ativos antimicrobianos e que também agregam características nutricionais aos alimentos. O óleo essencial de orégano (Origanum vulgare L.), em particular, desperta grande interesse por possuir alto conteúdo de compostos fenólicos, que são considerados responsáveis pela sua atividade antimicrobiana [4]. Também é importante destacar que o orégano é sensorialmente aceitável em muitos produtos, por ser um ingrediente comum na culinária.

Este trabalho consiste em investigar, através de uma revisão de literatura, o potencial antimicrobiano do óleo essencial de orégano e sua possível utilização como conservante natural em alimentos em substituição aos conservantes químicos tradicionais.

1.1 – Conservantes químicos em alimentos

A indústria de alimentos faz uso de aditivos com o objetivo de conservar o alimento por mais tempo, aumentar a vida útil do mesmo, fazendo com que muitos alimentos cheguem a localidades distantes e que tenha oferta não apenas no período sazonal. Entretanto, alguns componentes podem estar associados a alergias alimentares e até mesmo doenças mais graves. Todavia, mesmo possuindo acesso à composição dos alimentos, muitas pessoas não conhecem a função destes componentes, ou seus potenciais riscos à saúde [5].

Em categorias como massas, biscoitos e pães industrializados, por exemplo, os principais conservantes utilizados são: sorbato de potássio, benzoato de sódio e propionato de cálcio. Os sais de sódio e potássio atuam como inibidores no desenvolvimento de bolores e leveduras, tendo uma eficácia parcial contra bactérias [6]. Quando utilizados dentro dos limites estabelecidos pela legislação, o ácido sórbico e o sorbato de potássio não são prejudiciais à saúde humana.

No entanto, diversos perigos são atribuídos ao consumo em excesso de substâncias tidas como inofensivas. Os efeitos a médio e longo prazo do consumo de aditivos químicos ainda são pouco conhecidos, embora já se associe a ingestão dos conservantes citados acima a casos de alergias, urticárias de contato e asma [7].

 O consumo de sorbatos e benzoatos também é tido como causa de problemas gástricos. Ainda, há risco do aumento da pressão arterial, devido ao sódio presente na composição destes aditivos [8, 9]. Uma possível solução aos efeitos do consumo de aditivos químicos seria a sua substituição por compostos naturais.

1.2 – Compostos naturais como alternativa de conservante

A busca por conservantes de origem natural tem sido o foco de várias pesquisas nos últimos anos. Muitas delas motivadas pelo grande aumento no consumo de alimentos industrializados e com o objetivo de aumentar sua vida útil, sem trazer riscos à saúde dos consumidores.

 Compostos fenólicos extraídos do farelo de arroz fermentado pelo fungo Rhizopus oryzae e da cianobactéria Spirulina sp já foram utilizados, pulverizados em massas de pizza para avaliar a ação como conservantes destes dois compostos, frente à um conservante já conhecido, o propionato [10].  Após 10 dias observou-se que as amostras tratadas com compostos fenólicos apresentaram menor contaminação por fungos que as amostras com propionato, e a amostra controle. Resultados que os autores atribuíram aos agentes antimicrobianos encontrados nestes compostos fenólicos, atuando na redução da microbiota dos alimentos. Sendo, portanto, eficazes como uma alternativa aos conservantes químicos tradicionais.

 A ação antifúngica de compostos extraídos da cúrcuma (Curcuma longa L.) mostrou-se capaz de inibir o desenvolvimento dos principais bolores encontrados em produtos de panificação deteriorados quando aplicadas doses entre 1 e 3% (m/v) de curcumina. Também se apresentando como uma alternativa viável de conservante natural [11].

Outros dois compostos com potencial para atuarem como antioxidantes naturais são a catequina, obtida a partir de frutos de Arbutus unedo L. (medronho) e o ácido rosmarínico, obtido a partir de folhas de Ocimum basilicum L. (manjericão). Suas capacidades como conservantes em pães foram avaliadas e posteriormente comparadas com as do ácido ascórbico e propionato de cálcio [12]. Ao longo de sete dias, os pães elaborados com os compostos naturais, sobretudo aquele à base de manjericão, apresentaram-se em melhores condições de conservação em relação aos outros antioxidantes tradicionais.

À exemplo do manjericão, diversas outras espécies de plantas ricas em óleos essenciais, como o orégano, vêm demonstrando eficácia comprovada como antioxidantes e antimicrobianos. A maior parte destas características se deve aos compostos fenólicos presentes nestes óleos essenciais, os quais são substâncias com grande potencial a ser explorado pelas indústrias farmacêutica e de alimentos.

2     MATERIAL E MÉTODOS

Através da revisão de literatura, tendo como fundamentação teórica artigos e publicações de cunho científico. Foram analisados os resultados oriundos de pesquisas recentes e correlatas ao tema proposto, que trata das características do óleo essencial de orégano, seu potencial antimicrobiano e aplicação em alimentos.

 Toda a bibliografia utilizada foi publicada entre os anos de 2007 a 2020, e está disponível em plataformas digitais nacionais e internacionais, em  língua portuguesa ou estrangeira, como Google Acadêmico, Scielo, Science Direct,PubMed, entre outros.  Dentre as fontes selecionadas para os resultados, foram priorizados artigos dos últimos 10 (dez) anos, tendo em vista o caráter atual do trabalho.

3     TÓPICOS

3.1 Propriedades do óleo essencial de orégano

O orégano (Origanum vulgare L.) é uma planta nativa da região do Mediterrâneo, amplamente utilizada tanto na gastronomia, quanto por suas propriedades medicinais. Ao seu óleo essencial (OEO) são atribuídas características antissépticas, antifúngicas, antimicrobianas, diuréticas e digestivas. [13].

Dentre os principais compostos fenólicos presentes nesse óleo destaca-se o carvacrol, representando cerca de 70% de sua composição, seguido pelo timol (Figura 1) [14]. Estes monoterpenos atuam na membrana plasmática de microrganismos, desarranjando sua estrutura e provocando lise celular.

Em uma comparação entre os óleos essenciais de cravo e orégano, destacou-se o bom desempenho do OEO, principalmente na inibição do desenvolvimento de bactérias Gram-positivas [16], como Staphylococcus aureus e Bacillus cereus.  Já as Gram-negativas, Escherichia coli e Salmonella enterica, também tiveram seu crescimento inibido, porém foram necessárias maiores concentrações de óleo. A efetividade do OEO como antifúngico foi comprovada em mais dois estudos que obtiveram resultados semelhantes ao analisar o halo de inibição obtido após aplicação do óleo em placas de Petri inoculadas com diferentes cepas de Aspergillus spp e Fusarium sp. [17, 18].

3.2 Ação antimicrobiana do OEO em alimentos

Quanto à aplicação do OEO como conservante em alimentos, um dos maiores desafios na sua utilização encontra-se na forma como ele é incorporado aos produtos. Por ser uma substância que apresenta sabor e aroma intensos, os estudos que utilizam a aplicação direta deste composto limitam-se, na maioria das vezes, a alimentos que tradicionalmente já são consumidos em associação com o orégano.

Dentre estas pesquisas, pode-se destacar aquelas descritas na tabela 1, como a avaliação do perfil microbiológico de ricotas com especiarias [19], nas quais o OEO foi aplicado diretamente durante a fabricação em concentrações de 0,002, 0,010 e 0,018% (v/v). Após 30 dias, as três formulações apresentaram resultados satisfatórios com relação aos parâmetros microbiológicos estabelecidos pela legislação para mesófilos, Staphylococcus aureus, Salmonella sp, bolores e leveduras.

A aplicação do OEO também foi avaliada em ricotas com concentrações de 0,001 e 0,002% (v/v) [20]. Após 15 dias, ambos os produtos obtiveram resultados das análises microbiológicas quanto a Staphylococcus coagulase positiva, aeróbios mesófilos, psicrotróficos, coliformes e Salmonella dentro do estabelecido pela legislação. Além de apresentarem também uma boa aceitação em análises sensoriais (> 70%).

Em um outro estudo [21], foi desenvolvido queijo minas frescal adicionado de OEO, em concentrações iguais a 0,01 e 0,02% (v/v), armazenados por um período de 21 dias. Posteriormente, esse alimento foi submetido às análises microbiológicas quanto a aeróbios mesófilos, psicrotróficos, coliformes totais e Salmonella sp. Todos os parâmetros avaliados obtiveram resultados de acordo com o exigido pela legislação.

Fatias de presunto que tiveram o OEO aplicado diretamente em sua superfície, à uma concentração de 0,4% (m/v). Passaram por uma avaliação do desenvolvimento de bactérias ácido-láticas [22]. Foi observada uma inibição no desenvolvimento deste grupo de bactérias por um período de até 30 dias, quando armazenado à temperatura de  6°C. Tal fato comprova a eficácia do OEO como conservante para este tipo de produto.

Outro estudo aplicou OEO em uma massa base para preparo de embutidos cárneos em concentrações de 0,5, 1,0 e 1,5%. Durante um período de 72 horas, foram avaliadas as bactérias Salmonella, Escherichia coli, Staphylococcus aureus e Listeria monocytogenes.  Os autores observaram que o OEO apresentou eficácia apenas contra Salmonella entérica, na concentração de 1,5%. Porém as amostras não obtiveram boa aceitação nas análises sensoriais [23].

A aplicação do OEO como conservante também foi testada em linguiça toscana em um trabalho que utilizou concentrações de 200, 400, 1600 e 3200 µg mL em sua formulação[24]. O produto passou por análises de Escherichia coli, coliformes totais e termotolerantes, onde constatou-se a eficiência do OEO em todos os parâmetros avaliados ao longo de 30 dias. Quanto às características sensoriais, o produto obteve boa aceitação nas menores concentrações (200 e 400 µg mL ).

Outro alimento, linguiças frescais de frango, foram adicionadas de OEO em concentrações iguais a 40 e 10 µg mL  [25] e apresentaram eficiência na redução de coliformes a 45 °C , além de efeito inibitório contra o desenvolvimento de Salmonella sp e Staphylococcus por um período de 21 dias.

3.3  Aplicação do OEO em coberturas comestíveis

Nos últimos anos tem se notado um aumento no número de pesquisas relacionadas ao desenvolvimento de novos tipos de embalagens para alimentos. Neste contexto, um dos ramos mais promissores é o dos filmes tanto comestíveis quanto biodegradáveis, feitos a partir de bases orgânicas como polissacarídeos, proteínas e lipídeos. Estas embalagens contribuem para a conservação dos alimentos, além de diminuírem os impactos ambientais gerados pelo uso de filmes plásticos [26].

A utilização de OEO em filmes e coberturas tem sido apresentada em diversos estudos recentes. Filmes comestíveis à base de quitosana e amido em conjunto com OEO foram apontados como alternativas viáveis na conservação de alimentos [27, 28], devido às boas características mecânicas apresentadas, sendo necessários mais estudos para comprovar sua possível ação antimicrobiana.

A microencapsulação do carvacrol foi testada em filmes a base de amido de mandioca e gelatina [29], obtendo filmes estáveis que conseguiram reter o composto. Já num outro estudo [30], foram elaborados filmes à base de resina celulósica contendo OEO em concentrações de 25 e 50%. Posteriormente estes filmes foram aplicados em discos de pizza e  mantidos sob refrigeração (7°C) por até 15 dias, sendo evidenciado o desenvolvimento de aeróbios psicotróficos e leveduras, apresentando efeito inibitório apenas para fungos filamentosos. Segundo os autores ainda são necessários novos estudos para avaliar as concentrações ideais e fatores que influenciam no armazenamento destes produtos.

Coberturas desenvolvidas à base de O-carboximetilquitosana associada ao OEO foram aplicadas em goiabas, que foram armazenadas sob refrigeração (8°C) por 17 dias. Neste período foi constatada a inibição do desenvolvimento de bolores e leveduras, além da conservação das características físicas e sensoriais do produto [31].

Em uma comparação, duas coberturas à base de alginato, associadas, respectivamente, aos óleos essenciais de orégano e alecrim [32] foram aplicados em ricota, armazenada por 21 dias à temperatura de  5°C. Os pesquisadores constataram que os dois óleos foram eficazes no controle de coliformes a 35 e 45 ºC, Staphylococcus e Salmonella sp. Porém o OEO não apresentou eficácia na avaliação de coliformes totais, ao contrário do óleo de alecrim.

4       CONCLUSÕES

O óleo essencial de orégano demonstrou eficiência na inibição de diferentes tipos de bactérias e fungos. Estudos in vitro apontaram sua maior efetividade contra bactérias Gram-positivas, como Staphylococcus aureus e Bacillus cereus. No entanto, também foi relatada a inibição do desenvolvimento de bactérias Gram-negativas, como Escherichia coli e Salmonella, bem como de diferentes cepas de fungos. Quanto à aplicação em alimentos, o OEO mostrou-se viável como alternativa de conservante natural. Porém, o maior desafio nestes casos é determinar a dosagem de óleo essencial necessária para que se obtenha a ação antimicrobiana, sem interferir nas características sensoriais dos produtos. Outra alternativa para aplicação de OEO como conservante é na forma de coberturas, que podem ser comestíveis, porém apresentam menor influência sobre o sabor e aroma dos alimentos.

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