Inativação fotodinâmica mediada pelos corantes xantenos, Rosa Bengala e Eosina contra patógenos de origem alimentar Salmonella Typhimurium e Staphylococcus aureus

Abstract

Resumo: As doenças transmitidas por alimentos são um crescente problema de saúde pública, além de ser uma importante causa de mortalidade em todo o mundo. Entre 1998 - 2016, nos Estados Unidos, Salmonella spp. foi responsável por 2585 surtos de doenças transmitidas por alimentos com 8021 hospitalizações e S. aureus por 671 surtos com 526 hospitalizações. No Brasil, entre 2009 e 2018, entre os agentes identificados de doenças transmitidas por alimentos, 11.3% eram Salmonella spp. e 9.4% eram S. aureus, tornando-os dois importantes patógenos de origem alimentar. Prevenir surtos de doenças transmitidas por alimentos requer o controle de microbiano em toda a cadeia de produção de alimentos. Nesse contexto, uma ferramenta eficiente para inativar microrganismos é a terapia fotodinâmica antimicrobiana (TFDa), que é uma tecnologia promissora, de baixo custo e eficaz contra vários tipos de bactérias transmitidas por alimentos. Na TFDa, a inativação microbiana é causada por estresse oxidativo induzido pela interação do fotossensibilizador (FS) excitado pela luz na presença de oxigênio molecular. O resultado é um dano irreversível a vários constituintes moleculares das células (lipídios, proteínas, enzimas e DNA). Essa técnica apresenta várias vantagens quando comparada ao uso de métodos antimicrobianos tradicionais, mostrando ser eficiente independentemente do perfil de resistência antimicrobiana e de impedir o desenvolvimento de resistência, mesmo após vários ciclos de tratamento. Os corantes xantenos têm sido considerados bons FSs para induzir a fotoinativação bacteriana devido ao seu baixo preço, alta capacidade de absorção molar e alto rendimento quântico de oxigênio singlete (??). Os corantes xantenos rosa bengala (RB) e eosina Y (EOS) já provaram ser eficazes contra bactérias, no entanto, esses corantes mostraram-se mais eficazes contra bactérias gram-positivas. Essa limitação pode ser superada pelo uso de diferentes sais orgânicos, como o iodeto de potássio (KI). Alguns corantes xantenos são aprovados para uso em aplicações farmacêuticas, cosméticas e médicas e como aditivos alimentares, enquanto a segurança do KI foi relatada pela Food and Drug Administration (FDA). Várias fontes de luz com espectros diferentes estão disponíveis, incluindo os diodos emissores de luz (LED) que estão se tornando uma alternativa promissora para TFDa devido a maior flexibilidade em termos de tempo de irradiação, uma ampla gama de espectro eletromagnético visível, incluindo luz verde (490-570nm) e seu baixo preço. Os modelos matemáticos, como metodologia da superfície de resposta (MSR), podem ser usados para prever as melhores condições para a inativação de microrganismos pela TFDa. Esses modelos são ferramentas valiosas para a aplicação dessa tecnologia na indústria de alimentos