Chemical composition and antimicrobial activity of extracts of garlic (Allium sativum and Allium tuberosum) on staphylococcal infection : study in vitro and in vivo in rats

Este estudo teve por objetivo avaliar a atividade antimicrobiana de soluções de alho ( Allium tuberosum e Allium sativum) sobre a infecção estafilocócica em ratos e observar suas respectivas composições químicas. A atividade antimicrobiana in vitro das soluções foi analisada pelos testes de concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida mínima (CBM), contra a mesma cepa utilizada in vivo, e a análise da composição química dos extratos foi feita por cromatografia gasosa. Esponjas de policlorovinil (PVC) foram implantadas no dorso de 95 ratos. Após 14 dias, os granulomas formados foram infectados com Staphylococcus aureus ATCC 25923. Após 24h da infecção, os animais foram divididos aleatoriamente nos seguintes grupos: Grupo 1 - Controle A (soro fisiológico); Grupo 2 - A. sativum 100mg/kg; Grupo 3 - A. sativum 400mg/kg; Grupo 4 - A. tuberosum 100mg/kg; Grupo 5 - A. tuberosum 400mg/kg; e Grupo 6 - Amoxicilina 50mg/kg. Os animais receberam os tratamentos por via oral a cada 6 horas. Cada grupo foi dividido em três subgrupos de cinco animais cada, os quais foram mortos após 6, 12 e 24 horas, respectivamente. No Grupo 1, também foi utilizado um grupo que foi morto no tempo "zero", isto é, logo após a primeira administração do soro fisiológico. Os granulomas retirados foram acondicionados em tubos de ensaio, recebendo agitação em vórtex e a suspensão resultante foi cultivada em meio de cultura agar sal e manitol (SMA). Após 18 horas, os microrganismos foram contados manualmente. Os resultados foram comparados através do teste de Kruskal-Wallis, com nível de significância de 5%. A análise cromatográfica mostrou que a composição química foi diferente nos dois extratos, e apresentou compostosorgânicos e organossulfurados, provavelmente resultantes da degradação da alicina. Os testes de sensibilidade CIM e CBM revelaram que a solução de A. tuberosum não mostrou capacidade de inibir ou matar a cepa de S. aureus em nenhuma das concentrações utilizadas. Entretanto, o A. sativum mostrou CIM de 2mg/mL e CBM de 4mg/mL. De uma maneira geral, o peso dos granulomas no ix grupo controle foi menor (Kruskal-Wallis, p<0,05) do que nos demais grupos, considerando-se cada tempo separadamente, sendo que nos tempos 12h e 24h, o A. tuberosum mostrou maior peso do que os demais grupos. Foi possível observar que houve diminuição da concentração de UFC/mL após 24 horas para todos os grupos. Nos grupos amoxicilina e A. sativum 400mg/kg, esta redução ocorreu a partir de 12 horas. De uma maneira geral, todos os tratamentos causaram redução significativa quando comparados ao grupo controle em todos os períodos de tempo. Além disso, não houve diferenças estatisticamente significantes entre a quantidade de bactérias recuperadas do grupo amoxicilina e os demais tratamentos no período de 24 horas. Concluímos que os extratos foram capazes de inibir a infecção estafilocócica nos animais de maneira similar à amoxicilinaThe aim of this study was to observe the chemical composition and to evaluate the antimicrobial activity of garlic ( Allium tuberosum and Allium sativum) extracts against staphylococcal infection induced in rats. The in vitro antimicrobial activity was obtained by the minimum inhibitory (MIC) and bactericidal (MBC) concentrations against the same strain used in the in vivo assay. The chemical composition of the extracts was measured by gas chromatography. Polyclorovinyl (PVC) sponges were implanted on the backs of 95 rats. After 14 days, the resulting granulomas were infected with Staphylococcus aureus ATCC 25923. After 24 hours of infection, the animals were divided randomly into four groups: Group 1 - The Control (saline), Group 2 - A. sativum 100mg/kg/p.o., Group 3 - A. sativum 400mg/kg/p.o., Group 4 - A. tuberosum 100mg/kg/p.o., Group 5 - A. tuberosum 400mg/kg/p.o. and Group 6 - Amoxicillin 50mg/kg/p.o. The animals were treated every 6 hours. Each group was divided into three subgroups of five animals, which were killed after 6, 12 and 24 hours respectively. Five animals of the Group 1 were also killed at zero time, i.e., after the first administration of saline. Granulomas were removed and placed in test tubes, vortexed and the resulting suspension was spread on mannitol salt agar (SMA). After 18 hours, the microorganisms were counted manually. The results were compared by using Kruskal-Wallis test with a significance level of 5%. Chromatographic analysis showed that the two garlic species showed different chemical composition, but both presented organosulfur compounds, probably resulting from the allicin degradation. MIC and MBC of A. tuberosum showed no ability to inhibit or kill the S. aureus strain in any of the concentrations used. However, A. sativum showed MIC = 2mg/mL and MBC = 4mg/mL. The weight of the granulomas in the control group was lower (Kruskal- Wallis, p