Propriedades antibacterianas de extratos de feijão-frade

Introdução

O feijão-frade (Vigna unguiculata) é uma leguminosa amplamente cultivada em regiões tropicais e subtropicais, conhecida pelo seu elevado valor nutricional e potencial bioativo. Os extratos destas plantas possuem propriedades antimicrobianas, provavelmente atribuídas à presença de certos compostos, entre eles os compostos fenólicos. Neste contexto, a avaliação das propriedades antibacterianas da planta do feijão-frade pode contribuir para o desenvolvimento de alternativas naturais aos antimicrobianos convencionais, promovendo aplicações na indústria alimentar e em saúde pública. De facto, as doenças de origem alimentar constituem um problema de saúde a nível mundial e os patógenos alimentares têm vindo a tornar-se tolerantes aos métodos convencionais utilizados para o seu controlo.

Materiais e métodos

1. Variedades de Feijão-frade utilizadas

Este estudo utilizou cinco variedades de feijão-frade fornecidas por produtores locais (Tabela 1). Os extratos foram preparados a partir de grãos, folhas e vagens.

2. Extração

Os extratos das diferentes partes das plantas foram obtidos utilizando uma solução etanol:água (50:50 v/v). O material foi sujeito a agitação e sonicação, seguidas de centrifugação e fil tração. Os extratos finais foram liofilizados e armazenados a -20 °C para posterior análise. O protocolo incluiu ainda a solubilização dos extratos liofilizados em dimetilsulfóxido (DMSO) para uso nos testes de susceptibilidade antimicrobiana.

3. Determinação da atividade antimicrobiana dos extratos

Os A atividade antimicrobiana dos extratos foi avaliada contra bactérias patogénicas e não patogénicas. Os microrganismos foram cultivados nos seus meios apropriados e mantidos em condições controladas. Os valores de MIC e de MBC foram determinados pelo método das microdiluições (microplacas P96), considerando as reduções logarítmicas na viabilidade microbiana.

4. Interpretação dos resultados

O valor de MIC (mg/ml) foi definido como a concentração mais baixa do agente antimicrobiano capaz de inibir o cresci mento visível [2]. O valor de MBC (mg/ml) foi definido como a concentração mais baixa do agente antimicrobiano capaz de induzir a morte microbiana, após remoção do agente [2]. Quando não foi possível determinar visivelmente a inibição do crescimento (opacidade dos extratos), considerou-se como valor de MIC o que correspondia a uma redução da viabilidade microbiana superior a 1 log, mas inferior a 3 log. Como critério para o valor de MBC considerou-se uma redução logarítmica igual ou superior a 3 log. Quanto menor o valor de MIC e de MBC maior a atividade antibacteriana do extrato.

Resultados e Discussão

1. Teor de Compostos Fenólicos nos Extratos

O teor de compostos fenólicos (expresso em equivalentes de ácido gálico por 100 gramas de matéria seca) no feijão-frade variou conforme a parte da planta e a variedade do feijão. Nas vagens, este teor variou entre 405,9 e 877,2, nas folhas variou entre 95,4 e 279,4, e no grão variou entre 64,0 e 263,7 mg/100 g.

As variedades 9L (Lardosa/Castelo Branco) e 13B (Guarda) destacaram-se pela maior concentração de compostos fenólicos nas vagens, as varied des 3E (Sátão/Viseu) e 13B (Guarda) apresentaram maior teor no grão enquanto a variedade 3E (Sátão/ Viseu) apresentou valores mais altos na folha.

2. Atividade Antimicrobiana dos extratos

Grãos Os extratos de grão têm vindo a ser referidos como fonte de atividade antimicrobiana contra patógenos alimentares [3,4]. No entanto, os extratos de grão de feijão-frade analisados (variedades 1E, 3E, 9L e 13B) não apresentaram qualquer tipo de atividade contra bactérias, gram-negativas nem gram-posi tivas. Estes resultados podem dever-se aos diferentes solven tes utilizados, nomeadamente, o n-hexano usado por aqueles autores e o etanol neste trabalho. Variáveis como o tempo, temperatura, intensidade de agitação, tamanho das partículas e proporção soluto-solvente, também influenciam a quali dade dos extratos obtidos [5].

Ao contrário do que se verificou com os extratos de grão, os extratos de vagem apresentaram atividade antibacteriana.

Em geral, o valor de MIC dos extratos de vagem diferiu com a bactéria e com a variedade em teste. Destacaram-se as variedades 3E (Sátão/Viseu) e 5V (Vila Maior/Viseu) por apre sentarem melhor capacidade inibitória (valores de MIC mais baixos) (Tabela 2). O extrato 3E apresentou resultados promissores contra as bactérias patogénicas L. monocytogenes e Salmonella. No entanto, as bactérias gram-positivas foram, em geral, mais suscetíveis do que as bactérias gram-negativas.

Os valores de MIC dos extratos de folhas variaram com a bactéria, mas não variaram muito de variedade para variedade (Tabela 2). As variedades 1E (Fradel) e 3E (Sátão/Viseu) foram as que apresentaram melhor capacidade de inibição das bactérias em estudo (Tabela 2). A variedade 1E destacou-se, uma vez que apresentou o valor de MIC mais baixo para Salmo nella. De igual forma, as bactérias gram-positivas foram mais suscetíveis que as bactérias gram-negativas.

Relação entre MIC e MBC

Quando a razão MBC/MIC é ≤2, o agente em teste é conside rado bactericida (mata). Quando a razão MBC/MIC>2, o agente é bacteriostático (inibe o crescimento). Em 22 dos 36 casos analisados a MBC obtida corresponde à MIC (MBC/MIC = 1) (Tabela 3). Os extratos de vagens e principalmente de folhas de Feijão-frade são assim bastante promissores como antimi crobianos, uma vez que podem ser considerados bactericidas.

Conclusões

Os resultados obtidos apresentados por ordem crescente de atividade antibacteriana obtida pelos extratos são: grão < vagem < folha. Contudo, esta ordem não segue a ordem da concentração de fenóis, que foi entre duas a oito vezes superior nas vagens do que nas folhas e da mesma ordem de grandeza entre grão e folha. Esta discrepância entre a quantidade de fenóis e a sua capacidade antibacteriana indica que os tipos de com postos nos extratos, bem como o possível efeito sinérgico de tipos diferentes, deverão ser mais relevantes do que a sua concentração. Eventualmente, a presença de outros compostos, como péptidos bioativos, pode estar também envolvida nestes resultados.

As bactérias gram-positivas foram mais suscetíveis, possivelmente porque a presença de lipopolissacáridos na membrana externa das gram-negativas poderá dificultar a ligação dos compostos fenólicos à camada de peptidoglicano da parede.

A variedade que se destacou pela sua atividade antibacteriana foi a variedade comercial 1E (Fradel). Estes resultados sugerem o potencial uso dos extra tos de folhas de feijão-frade como antimicrobianos naturais.

Agradecimentos

Os autores agradecem a ideia original do Projeto CoHeSus à Doutora Paula Cabrita e o apoio incondicional da Doutora Manuela Veloso. Agradecem ainda o financiamento deste Projeto CoHeSus (Ref. PTDC/BAA-AGR/29867/2017), que visou identificar, caracterizar e proteger variedades locais de Feijão-frade.