Potencial de produtos naturais no controle da mastite bovina: teor de fenólicos e flavonoides, atividade antimicrobiana e efeitos sobre células epiteliais mamárias bovina

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Agroecossistemas, Florianópolis, 2018.A mastite é a doença mais frequente e de maior impacto econômico em rebanhos leiteiros no mundo. O uso indiscriminado de antimicrobianos para o seu controle tem gerado graves problemas de saúde pública como a frequente presença de resíduos daqueles compostos em amostras comerciais de leite. Desse modo, a busca por métodos e/ou produtos alternativos que possam ser empregados na prevenção e tratamento da doença é de grande interesse. Neste contexto, o presente estudo teve como objetivo avaliar o potencial de três produtos naturais, com reconhecidas propriedades biológicas, i.e., propolis, babosa (Aloe vera) e macela (Achyrocline satureoides), no tratamento da mastite bovina, empregando modelos de estudos in vitro. A composição química dos extratos, além da atividade antimicrobiana contra Staphylococcus aureus e os efeitos sobre células epiteliais mamárias bovina da linhagem MAC-T foram avaliadas. Com relação aos extratos de própolis, as amostras sazonais do Município de Urupema (SC) mostraram atividade antimicrobiana similar, estando relacionada ao sinergismo entre quercetina e demais compostos químicos dos extratos em estudo. A concentração inibitória mínima (CIM) variou de 140 µg/mL a 280 µg/mL. Nestas mesmas concentrações, elevada citotoxicidade foi encontrada às células MAC-T. No entanto, a perda da viabilidade celular esteve relacionada à indução de apoptose. No exsudato da folha de babosa, embora a sazonalidade tenha influenciado o conteúdo de aloina acumulado nas folhas, a atividade antimicrobiana foi similar, sendo a CIM 1000 µg/mL. Este produto mostrou elevado efeito tóxico às células MAC-T, causando redução significativa da viabilidade celular a partir de 7,8 µg/mL e IC50 de 91,89 µg/mL. O estudo com a macela compreendeu amostras de duas origens geográficas (SC e RS) e dois métodos de preparação dos extratos. Os extratos hidroalcoólicos mostraram maior atividade antimicrobiana que os decoctos, independentemente da origem geográfica da amostra. Para o decocto, enquanto a amostra de SC apresentou CIM de 1000 µg/mL, a do RS foi 250 µg/mL. Por outro lado, a CIM do extrato hidroalcoólico de SC foi 125 µg/mL e o do RS foi 250 µg/mL. Embora o flavonoide quercetina tenha sido o composto majoritário em todas as amostras de macela analisadas, o método de extração exerceu influência sobre a composição química dos extratos, sendo os hidroalcoólicos com maiores teores de compostos fenólicos. Diferentemente do que foi observado para os outros produtos testados, a macela mostrou baixa toxicidade às células MAC-T. A IC50 dos extratos aquosos sobre a viabilidade das MAC-T foi 1940 µg/mL para a amostra de SC e 2066 µg/mL para a amostra do RS. Para os extratos hidroalcoólicos, a IC50 foi em torno de 500 µg/mL para ambas as origens. Em conjunto, pode-se verificar que os produtos estudados mostraram-se promissores para o controle da mastite bovina seja para uso interno (própolis ou macela) ou externo (babosa), constituindo uma alternativa viável principalmente para sistemas de produção orgânico ou agroecológico.Abstract : Mastitis is the most frequent disease and of greatest economic impact in dairy herds in the world. The indiscriminate use of antimicrobials for its control has generated serious public health problems such as the frequent presence of residues of these compounds in commercial samples of milk. Thus, the search for alternative methods and / or products that may be employed in the prevention and treatment of the disease is of great interest. In this context, the present study had the objective of evaluating the potential of three natural products with recognized biological properties, ie, propolis, Aloe vera and macela (Achyrocline satureoides), in the treatment of bovine mastitis, using in vitro study models. The chemical composition of the extracts, the antimicrobial activity against Staphylococcus aureus and the effects on bovine mammary epithelial cells of the MAC-T lineage were evaluated. Regarding the propolis extracts, the seasonal samples from of Urupema (SC) showed similar antimicrobial activity, being related to the synergism between quercetin and other chemical compounds of the extracts under study. The minimum inhibitory concentration (MIC) ranged from 140 µg / mL to 280 µg / mL. At these same concentrations, high cytotoxicity was found in MAC-T cells. However, the loss of cell viability was related to the induction of apoptosis. In the esxudate of Aloe vera leaf, although the seasonality influenced the accumulated aloin content in the leaves, the antimicrobial activity was similar, with MIC being 1000 µg / mL. This product showed a high toxic effect on MAC-T cells, causing a significant reduction in cell viability from 7.8 µg / mL and IC50 of 91.89 µg / mL. The macela study comprised samples from two geographic origins (SC and RS) and two methods of preparing the extracts. Hydroalcoholic extracts showed higher antimicrobial activity than decocts, regardless of the geographical origin of the sample. For the decoction, while the SC sample had MIC of 1000 µg / mL, the RS sample was 250 µg / mL. On the other hand, the MIC of the hydroalcoholic extract of SC was 125 µg / mL and that of RS was 250 µg / mL. Although the flavonoid quercetin was the major compound in all the analyzed, the extraction method exerted influence on the chemical composition of the extracts, being hydroalcoholic with higher contents of phenolic compounds. Unlike what was observed for the other products tested, the macela showed low toxicity to MAC-T cells. The IC 50 of the aqueous extracts on viability of MAC-T was 1940 µg / mL for the SC sample and 2066 µg / mL for the RS sample. For the hydroalcoholic extracts, the IC50 was around 500 µg / mL for both origins. Together, it can be verified that the products studied were promising for the control of bovine mastitis either for internal use (propolis or macela) or external (Aloe vera), constituting a viable alternative mainly for organic or agroecological production systems