Resumo: Salmonella spp. é o patógeno transmitido por alimentos mais importante, causando consequências, especialmente para saúde pública e para indústria de alimentos. O efeito do cinamaldeído contra células planctônicas e em biofilme de Salmonella Typhimurium em polipropileno foi avaliado. Além disso, a diferença no padrão de expressão proteica por bactérias planctônicas e em biofilme, bem como a expressão de proteínas de biofilmes tratados com cinamaldeído também foram avaliados. A concentração inibitória mínima (CIM) e concentração bactericida mínima sobre células planctônicas foi 312 e 624 μg/mL, respectivamente. O ensaio de curva de morte mostrou que o cinamaldeído apresenta atividade bacteriostática em concentrações subinibitórias e concentração inibitória mínima, eliminando completamente as células bacterianas com concentração de 624 μg/mL após 12 h de exposição. S. Typhimurium formou biofilme em polipropileno, observado pelas contagens de colônia (8.03 log UFC/cm2) e microscopia eletrônica de varredura. O cinamaldeído a 234 μg/mL (0.75 x CIM) reduziu 1.3 log UFC/cm2 durante 48 h de formação de biofilme, enquanto que o tratamento por 1 h com cinamaldeído a 624 μg/mL reduziu 2.33 log UFC/cm2 em biofilme formado há dois dias. Nas análises de proteômica, comparando células em biofilme e planctônicas, 16 proteínas foram positivamente reguladas e 5 foram negativamente reguladas. As Lipoproteína Lpp, proteína 30S ribossômica e proteína 50S ribossomal L3 foram identificadas apenas em células sésseis, sugerindo a importância delas na formação de biofilme. No biofilme tratado com cinamaldeído, foram identificadas 8 e 11 proteínas reguladas positivamente e negativamente, respectivamente. Dentre as proteínas reguladas negativamente, serina hidroximetil transferase apresentou a maior redução de expressão (23.8-fold). O cinamaldeído apresentou atividade antimicrobiana contra células planctônicas, no entanto não foi efetivo para eliminar completamente o biofilme em polipropileno. As análises de proteômica mostraram que as células em biofilme expressam diferencialmente proteínas comparadas às células planctônicas homólogas, especialmente proteínas envolvidas no metabolismo celular. Além disso, foi observado que o perfil proteico de células em biofilme é afetado pelo cinamaldeído.
Abstract: Salmonella spp. is the most important foodborne pathogen, leading to consequences, especially to public health and food industry. The effect of cinnamaldehyde against Salmonella enterica serotype Typhimurium ATCC 14028 planktonic and biofilm cells on polypropylene was evaluated. Additionally, differential protein pattern expressed by planktonic and biofilm bacteria, as well protein expression on biofilms treated with cinnamaldehyde, was also evaluated. Minimum inhibitory concentration (MIC) and minimal bactericidal concentration (MBC) of cinnamaldehyde were 312 and 624 μg/mL, respectively. Time-kill curve assay demonstrated that cinnamaldehyde presented bacteriostatic activity at sub-MIC and MIC concentrations and completely eliminated bacterial cells at 624 μg/mL after 12 h of exposure. S. Typhimurium formed biofilm on polypropylene, observed by colony counts (8.03 log CFU/cm2) and scanning electron microscopy. Cinnamaldehyde at 234 μg/mL (0.75 x MIC) decreased 1.3 log CFU/cm2 during 48 h of biofilm formation, while treatment for 1 h with cinnamaldehyde at 624 μg/mL reduced 2.33 log CFU/cm2 of 2-days-old biofilm. In proteomic analysis of biofilm compared to planktonic cells, 16 proteins were up and 5 were down-regulated. Lipoprotein Lpp, 30S ribosomal protein S2 and 50S ribosomal protein L3 were indentified only in biofilm cells, suggesting their importance on biofilm formation. In cinnamaldehyde-treated biofilm, it was identified 8 up and 11 down-regulated proteins. Among down-regulated, serine hydroxymethyltransferase presented the major decrease (23.8-fold). Cinnamaldehyde showed antimicrobial activity against planktonic cells, nevertheless it was not effective to completely eliminate the biofilm on polypropylene. Proteomic analysis showed that biofilm cells presented differentially expressed proteins compared to its planktonic counterparts, especially proteins involved in cell metabolism. Moreover, it was also observed that proteomic profile of biofilm-treated cells is affect by cinnamaldehyde. |