Atividade antimicrobiana de um blend de ácidos orgânicos contra diferentes sorovares de Salmonella

Abstract

Resumo: Ácidos orgânicos são compostos químicos com um ou mais grupos funcionais ácido carboxílico que, dentre diversas outras aplicações na produção animal, são agentes antimicrobianos importantes contra bactérias gram-negativas, uma vez que se torna inviável utilização de antibióticos como ferramenta única em um contexto de grande preocupação com resistência bacteriana. As pesquisas de interação de diferentes bactérias contra esses agentes ainda são escassas, haja vista a grande variedade de sorovares existentes, mas sabe-se que diferentes espécies produzem diferentes respostas. Esse trabalho visou avaliar a capacidade de sobrevivência e multiplicação in vitro de três isolados testados em duplicata de Salmonella originários de criações de frango do estado de Santa Catarina (Brasil), sendo um de S. Typhimurium, um S. Heidelberg, e um de S. Heidelberg multirresistente (MDR), frente à ação antimicrobiana do blend de ácidos orgânicos. Para isso, ensaios de concentração mínima inibitória (CIM) foram realizados utilizando o método de microdiluição em caldo, seguido de um ensaio de concentração mínima bactericida (CBM) e ensaio de time-kill para caracterizar a relação entre a concentração do produto e o tempo de aplicação com a cinética de crescimento das bactérias. Os resultados indicaram a S. Heidelberg não MDR como mais suscetível ao produto, indicando possível interação de resistência cruzada com genes de resistência a antibióticos, com uma CIM de 2,0 µl/ml e redução de 7,47 log na concentração ½ CIM após 6 horas de contato. A CBM resultou na mesma para os três inóculos, sendo 3,0 µl/ml. Já a cepa multirresistente não apresentou redução na contagem na presença de 1,25 µl/ml, seguindo o crescimento do controle negativo, sugerindo interação entre os genes de resistência a antibióticos e resistência ao estresse ácido. A S. Typhimurium apresentou a menor susceptibilidade ao blend. Ocorreu um decréscimo na contagem, seguido de acréscimo, resultando em uma redução final de apenas 1,12 log após 6 horas de contato na concentração CIM de 2,5 µl/ml, sugerindo uma seleção de linhagens adaptadas ao pH baixo. Esses resultados demonstram a importância de avaliarmos a concentração correta de utilização do produto para cada alvo, de forma a prevenir a ocorrência de linhagens mais resilientes ao expor as bactérias a pHs não letais.

Abstract: Organic acids are chemical compounds with one or more carboxylic acid functional groups. Among their various applications in animal production, they are important antimicrobial agents against gram-negative bacteria, since the use of antibiotics as the sole tool is unfeasible in a context of great concern about bacterial resistance. Research on the interaction of different bacteria against these agents is still scarce due to the wide variety of existing serovars, but it is known that different species produce different responses. This study aimed to evaluate the in vitro survival and reproduction capacity of two repetitions of three Salmonella isolates from poultry farms in the state of Santa Catarina (Brazil): one of S. Typhimurium, one of S. Heidelberg, and one of multidrug-resistant (MDR) S. Heidelberg, against the antimicrobial action of the organic acid blend. For this purpose, minimum inhibitory concentration (MIC) assays were conducted using the broth microdilution method, followed by a minimum bactericidal concentration (MBC) assay and a time-kill assay to characterize the relationship between product concentration and application time with the bacterial growth kinetics. The results indicated that non-MDR S. Heidelberg was the most susceptible to the product, suggesting possible cross-resistance interaction with antibiotic resistance genes, with an MIC of 2.0 µl/ml and a reduction of 7.47 log at ½ MIC concentration after 6 hours of contact. The MBC was the same for all three inocula, being 3.0 µl/ml. The multidrug-resistant strain showed no reduction in count at 1.25 µl/ml, following the growth of the negative control, suggesting interaction between antibiotic resistance genes and resistance to acid stress. S. Typhimurium showed the lowest susceptibility to the blend. There was a decrease in the count, followed by an increase, resulting in a final reduction of only 1.12 log after 6 hours of contact at the MIC concentration of 2.5 µl/ml, suggesting selection of strains adapted to low pH. These results demonstrate the importance of evaluating the correct product usage concentration for each target to prevent the occurrence of more resilient strains by exposing bacteria to non-lethal pH levels.