Study of chemical composition and antimicrobial activity of different propolis and evaluation in eukaryotic cell culture

A própolis é uma resina elaborada por abelhas que há anos tem sido utilizada na medicina popular devido as suas atividades biológica sendo que estas são atribuídas principalmente aos compostos fenólicos. Apesar disto, o mecanismo de ação da própolis permanece obscuro e a maioria dos estudos de atividade antimicrobiana realizados utilizaram métodos clássicos in vitro, que embora confirmem esta ação, não explicam como ela ocorre. Neste estudo foram avaliadas as características físico-quimicas dos extratos de própolis verde, dourada, vermelha e extrato padronizado comercial (EPP-AF®). Também foi verificada a atividade antibacteriana destes extratos contra Staphylococcus aureus ATCC 25.923, Streptococcus pneumoniae ATCC 49.619 e Klebsiella pneumoniae ATCC 10.031 utilizando metodologia de microdiluição em caldo e avaliação em cultura de células eucarióticas. Finalmente, foi avaliada a influência do extrato de própolis verde em concentrações bactericidas na morfologia das bactérias citadas. Os resultados obtidos mostraram que todos os extratos possuem grande quantidade de compostos fenólicos, entretanto a própolis vermelha apresentou melhor atividade antimicrobiana para todas as bactérias avaliadas, com concentração bactericida mínima entre 0,19 - 0,77mg/ml . Apesar disto, o extrato de própolis vermelha foi o mais instável, havendo perda significativa dos flavonoides, uma das principais substâncias pertencentes aos compostos fenólicos relacionados à atividade antimicrobiana. Além disso, verificouse que o extrato de própolis não influenciou na adesão e invasão bacteriana em células de carcinoma de laringe humano (HEp-2). As morfologias das bactérias tratadas com própolis avaliada por microscopia eletrônica de varredura evidenciou lise na superfície das bactérias gram-positivas e alteração morfológica na gramnegativa. A partir dos dados obtidos foi possível caracterizar diferentes extratos de própolis e confirmar a sua atividade antimicrobiana. Além disso, embora o mecanismo de ação não tenha sido completamente elucidado, os resultados indicam que ele está relacionado a danos estruturais provocados pela própolis e não a uma ação direta na adesão e invasão bacteriana nas células eucarióticasPropolis is a resin produced by bees used since antiquity in folk medicine because of biological properties, especially due to phenolic compounds. However, the mechanism of action of propolis is unknown and the majority of studies on antimicrobial activity were based on in vitro classical methods that confirmed this action, but do not explain how. This present work compared the chemical composition of green, golden, red and commercial extract of propolis (EPP-AF®). Also antimicrobial activity was evaluated against Staphylococcus aureus ATCC 25923, Streptococcus pneumoniae ATCC 49619 and Klebsiella pneumoniae ATCC 10031. Microdilution method and cell culture experiments were carried out. Finally, it evaluated the influence of bactericidal concentration of green propolis on the morphology of bacteria. The results indicated there were high levels of phenolic compounds in all extracts, however red propolis presented the best antimicrobial activity against all bacteria studied, with bactericide concentration in the range of 0.19 - 0.77mg/ml. Nevertheless, red propolis extract was the most unstable, with significant loss of flavonoids, one the main substances associated with antimicrobial activity. Furthermore, the extract of propolis did not influence the adhesion and invasion of bacteria in human larynx carcinoma cell (HEp-2). The study of scanning electron microscopy of bacteria treated with propolis showed cell lysis in the grampositive and morphological changes in the gram-negative bacteria. This study contributed to characterize and confirm antimicrobial activity of different propolis extracts. Although the mechanism of action was not completely elucidated, the results indicate that the antimicrobial activity is associated with bacterial cell damage by propolis and it is not due to influence direct of propolis on bacterial adhesion and invasion of the eukaryotic cells