Potential antibiofilm activity of extracts of marine macroalgae against bacteria in environments in the fish industry

MIRANDA, Mariana Franco de. Potencial atividade antibiofilme de extratos de macroalgas marinhas contra bactérias em ambientes na indústria de pescado. 2018. 55 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Pesca)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018. The presence of pathogenic microorganisms in food offers risks to consumer´s health and can cause specific diseases and even epidemics. These foodborne diseases can be avoided through the adoption of hygiene procedures by industry such as good manufacturing practices. Inside the structure of the fish processing industry, bacteria of the genus Pseudomonas represent a major problem due to the high capacity of biofilm formation. The production of this extracellular matrix is a strategy of protection and survival developed by the bacteria that makes them resistant to a range of conditions and substances including commercial sanitizers, which are products synthesized from petroleum derivatives. Searching for alternatives to the commercial sanitizers that can guarantee the safety of the food, the objective of this research was to detect the antibiofilm action of algae extracts on strains of the genus Pseudomonas isolated in equipment and utensils in the fish processing industry. The algae were collected in natural banks on the coast of Ceará and the extracts prepared using organic solvents and water. The aqueous, acetonic and methanolic extracts of the Brown seaweed Dictyota menstrualis, red Hypnea pseudomusciformis and the green algae Ulva fasciata were tested. The extracts were evaluated for antibiofilm activity, antimicrobial activities and cell binders by bioguided tests using as indicators standard bacteria (ATCC) and the species of the genus Pseudomonas isolated in the fish industry. Bacteria of the genus Pseudomonas were isolated from fish contact structures within the processing industry. The algae extracts tested were able to prevent biofilm adhesion in stainless steel structures. Acetonic extracts of H. pseudomusciformis and U. fasciata presented antibiofilm action for all strains tested. Aqueous extracts of H. pseudomusciformis and D. menstrualis, and the methanolic extract of the algae U. fasciata inhibited the formation of bacterial biofilm formed by all strains tested. The algal extracts showed no antibacterial action against the tested strains. Agglutinant activity was detected in the aqueous, acetonic and methanolic extracts of H. pseudomusciformis and D. menstrualis. A presença de micro-organismo patogênicos em alimentos oferece riscos à saúde do consumidor podendo causar doenças pontuais e até epidemias. Essas doenças transmitidas por alimentos podem ser evitadas através da adoção de procedimentos de higiene pela indústria como as boas práticas de fabricação. Dentro da estrutura da indústria de processamento de pescado, bactérias do gênero Pseudomonas representam um grande problema devido à alta capacidade de formação de biofilme. A produção dessa matriz extracelular é uma estratégia de proteção e sobrevivência desenvolvida pelas bactérias que as torna resistentes a uma série de condições e substâncias inclusive aos sanitizantes comerciais, produtos sintetizados a partir de derivados de petróleo. Buscando alternativas aos sanitizantes comerciais e que garantam a segurança do alimento, o objetivo dessa pesquisa foi detectar a ação antibiofilme de extratos de algas sobre cepas do gênero Pseudomonas isoladas em equipamentos e utensílios na indústria de beneficiamento de pescado. As algas foram coletadas em bancos naturais no litoral do Ceará e os extratos preparados utilizando solventes orgânicos e água. Foram testados os extratos aquosos, acetônicos e metanólicos da alga parda Dictyota menstrualis, vermelha Hypnea pseudomusciformis e da alga verde Ulva fasciata. Os extratos foram avaliados quanto à atividade antibiofilme, atividades antimicrobianas e aglutinantes de células através de testes bioguiados usando como indicadores bactérias padrão (ATCC) e as espécies do gênero Pseudomonas isoladas na indústria de pescado. Foram isoladas bactérias do gênero Pseudomonas a partir de estruturas de contato com o pescado dentro da indústria de beneficiamento. Os extratos algais testados foram capazes de impedir a adesão do biofilme nas estruturas de aço inoxidável. Extratos acetônicos de H. pseudomusciformis e U. fasciata apresentaram ação antibiofilme para todas as cepas testadas. O extrato metanólico da alga U. fasciata, e os extratos aquosos de H. pseudomusciformis e D. menstrualis, e inibiram a formação de biofilme bacteriano formado por todas as cepas testadas. Os extratos algais não apresentaram ação antibacteriana contra as cepas testadas. Foi detectada atividade aglutinante nos extratos acetônico e metanólico e aquoso de H. pseudomusciformis e D. menstrualis.