Efeito do encapsulamento de zymomonas mobilis no controle de staphylococcus aureus isolados de mastite bovina

Abstract

A mastite bovina é uma condição inflamatória das glândulas mamárias das vacas que impacta significativamente na produção e qualidade do leite. Por isso, é importante o desenvolvimento de formulações probióticas para tratar esse tipo de inflamação sem a utilização dos antibióticos, que a longo prazo podem acabar causando uma resistência bacteriana. Neste contexto, os probióticos encapsulados representam uma estratégia promissora capaz de manter a viabilidade e estabilidade dos microrganismos, aumentando sua eficiência para prevenir e tratar infecções. Diante disso, o presente estudo teve como objetivo obter e caracterizar hidrogeis contendo a bactéria probiótica Zymomonas mobilis e avaliar atividade antimicrobiana frente a Staphylococcus aureus isolados de mastite bovina. Três formulações de hidrogeis foram obtidas por coacervação simples utilizando alginato de sódio (2%) e quitosana (2% e 3%) encapsulando Z. mobilis UFPEDA 205 e avaliadas quanto a eficiência, viabilidade e estabilidade de encapsulação do probiótico por 90 dias. A eficiência de encapsulação foi de 100, 102 e 109% com viabilidade de 14,15 ± 0,07, 14,36 ± 045 e 15,46 Log10 UFC/g nas formulações de Z. mobilis+quitosana 3% (Zy+Qui3%), Z. mobilis+quitosana 2% (Zy+Qui2%) e Z. mobilis+Alginato 2% (Zy+Alg2%), respectivamente. Ao longo dos 90 dias, as formulações apresentaram 7,81 ± 0,16, 6,50 ± 0,01 e 5,81 ± 0,13 Log10 UFC/g para Zy+Alg2%, Zy+Qui2% e Zy+Qui3%, respectivamente, com sobrevivência de até 50,5%. As formulações foram caracterizadas com relação ao tamanho das micropartículas e todas se mantiveram abaixo de 2,5 μm. O índice de polidispersão e potencial zeta demonstraram que todos os sistemas são homogêneos e estáveis. A microscopia eletrônica de varredura confirmou a homogeneidade das formulações com estruturas de Z. mobilis conservadas. A Termogravimetria, Calorimetria Exploratória Diferencial e a Espectroscopia no Infravermelho por Transformada de Fourier indicaram que os hidrogéis apresentam boas propriedades térmicas e um teor de umidade de 100%. Além disso, a análise reológica classifica esses hidrogéis como não newtonianos e pseudoplásticos. O hidrogel apresentou atividade para os isolados de mastite bovina, S. aureus UFPEDA com halos variando de 16 a 48 mm com destaque para o hidrogel Zy+Alg2%. Os resultados sugerem que os hidrogeis de Z. mobilis podem ser uma alternativa para o controle de S. aureus associados à mastite bovina.