Heloisa Helena Carvalho - Avisulat 2014

Report
III Simpósio sobre Alimentos de Origem
Animal
2014
Utilização de Condimentos
como Antimicrobianos
Naturais
Dra. Heloisa Helena Carvalho
[email protected]
“Porque deveria uma pessoa morrer, se ela tem
um pé de Sálvia em seu jardim.”
Regimen Sanitatis Salernitanum
Livro 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
MICRORGANISMOS:
ANIMAIS:
• LACTOBACTÉRIAS
• LEITE
• FUNGOS
• OVOS
• SISTEMA
IMUNE
PLANTAS:
• ERVAS
• ESPECIARIAS
• OUTRAS PLANTAS
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 integração
da alimentação
Estimulam:
 Apetite
 Digestão
 Grupo
de Pesquisa
“Alimentos de Origem Animal” UFRGS
 Pesquisas


envolvendo antimicrobianos naturais
plantas com indicativo etnográfico aromático e
condimentar
Procura 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
PIMENTA PRETA
ALHO CULTIVADO
PIMENTÃO AMARELO
CEBOLINHA VERDE
PIMENTÃO VERDE
CEBOLINHA VERDE
PEQUENA
PIMENTÃO VERMELHO
COENTRO
TOMILHO VULGAR
ENDRO
TOMATE SILVESTRE
GENGIBRE
TOMATE CEREJA
(OVALADO)
MELISSA
PIMENTA BRANCA
PIMENTA CAMBUCI
SALSA (RAIZ)
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).
4) Mangerona (Origanum majorama L.)
7
8
8
0
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.)
8) Pimenta de Jardim (Capsicum
annuum L.)
9) Pimenta Malagueta (Capsicum
frutencens L.)
10) Salsa Verde (Petroselinum sativum
H.)
4
0
8
5
2
2
5
3
3
6
8
8
0
0
3
0
11) Sálvia (cultivada) (Salvia officinalis
L.)
8
8
8
8
12) Tomilho Citronela (Thymus
0
0
4
0
Intensidade de atividade antibacteriana
Alho nirá ou japonês
Estragão
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.
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

Avaliar
a potencialidade sensorial de 12 condimentos
vegetais com comprovada atividade
antibacteriana in vitro (CARVALHO et al, 2005)
em caldo com frango cozido.

Descrever
a 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 partir
de Plantas Condimentares
2) Testes Sensoriais do caldo com
frango 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).
• 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 )
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
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
10
15
6,1
7,7
8,2
Alho Poró
5
10
15
8,3
8,8
8,8
Dedo-de-Moça
0,5
1,0
2,0
7,2
5,8
2,0
Tomilho
5
10
15
7,7
5,6
4,0
3) Desafio anti-Escherichia coli

.
400mL
Água
destila
da
120g
de
frango
2g de
sal de
cozinh
a
As concentrações eleitas
para cada condimento
foram
adicionadas no
caldo em temperatura de
ebulição
Caldo com frango


Inoculação com E. coli ATCC 11229
5 Tratamentos(T)
T1 – Não condimentado
(Controle)
T2, T3, T4, T5 – Condimentados
Todos os tratamentos (T1 a T5) atingiram concentração final de
10 UFC/mL, contaminação aceitável prevista pela legislação
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
Centena
Dezena
Unidade
Ausência de
( > que 300
(de 100 a 299
(de 10 a 99
(de 1 a 9
Crescimento
UFC.mL-1 )
UFC. mL-¹)
UFC. mL-¹)
UFC.mL-¹)
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
CONCLUSÕES:
Diferentes condimentos vegetais foram
capazes de fornecer qualificação sensorial ao
caldo com frango cozido, respeitadas
proporções, concentrações e combinações
previamente sinalizadas.
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.
CONCLUSÕES
Em 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 Maria
Atividade 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
Maria
Avaliação 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 Maria
ATIVIDADE 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.
PIMENTAS E PIMENTÕES
ATIVIDADE FUNCIONAL E
ANTIMICROBIANA

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
50
Páprica
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.
Pó vermelho obtido a
partir da desidratação e
moagem de pimentões.
Existem duas espécies,
doce e picante.
51
OUTROS TIPOS...
Cambuci ou Chapéu-de-frade
chili
Pimenta Jalapeno
Pimenta Dedo-de-Moça
Pimenta Cumari
Pimenta Americana
Red Savina
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
IMPORTÂNCIA:
 Gastronomia
SILVA, E. (2003)
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

COZIDO

96%
45%
15 a 18 g de
Azeite de Oliva
aumenta 10%
(Macssoula, 2005)
Degradação sob calor (leve descoloração)
FDA, 2004
MAIS CONSUMIDA DEPOIS
DO ALFACE
Emater, 2004
56
75 a 80%
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
INTERESSE
ANTIMICROBIANO
Resgate etnográfico:
“Tratar diarréia depois da comida que fez mal”
(Quilombolas, Palmares do Sul, 2003)
TRATAMENTO DE LARINGITE:
TINTURA
álcool de cereais
1 pimenta dedo de moça/250 ml de
usar 3 gotas em meio copo de água
(Memorial Sloam Kettering, 2001)
59
TEOR DE CAPSAICINÓIDES (EM
CAPSAICINA)
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
ATIVIDADE ANTIBACTERIANA
Inóculos
(Inibição/Inativação)
SA
EF
SE
EC
s c s c s c s c
Planta (extrato)
Pimenta dedo-de-moça
(Capsicum baccatum L.)
Pimenta de Jardim
(Capsicum annuum L.)
Pimenta Malagueta
(Capsicum frutencens
L.)
4
2
0
0
8
6
5
2
2
2
2
0
5
3
3
0
3
2
6
6
8
8
8
0
Pimentões e Pimenta cambuci (sem 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 arder
Agradável ao paladar
Aceitação 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.

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