Numerosi oli essenziali ad attività antimicrobica risultano di notevole interesse per il loro potenziale utilizzo in ambito biomedico e alimentare. Nonostante ciò, l’addizione diretta di tali composti presenta alcuni svantaggi quali interazione con la matrice, impatto sulle caratteristiche organolettiche, evaporazione e conseguente perdita di funzionalità. Un filone di ricerca innovativo è rappresentato dalla messa a punto di “delivery systems” capaci di incorporare oli essenziali o loro componenti e rilasciarli gradualmente nel tempo preservandone le caratteristiche qualitative e funzionali. Nostre precedenti ricerche documentano lo sviluppo di film polimerici a base di aldeide cinnamica, carvacrolo o loro combinazioni con caratteristiche di superficie tali da inibire l’adesione e la crescita batterica. Scopo di questo lavoro è stato quello di studiare i film polimerici come “delivery systems” di componenti bioattivi e di verificarne l’efficacia nei confronti della formazione di biofilm batterici formati su polistirene. A tal proposito, i film ottenuti mediante miscelazione da fuso di un copolimero etilen-vinil-acetato e aldeide cinnamica o carvacrolo al 7% (w/v) sono stati messi a contatto con colture di Escherichia coli e Staphylococcus aureus alla concentrazione di 5 x 105 UFC/ml in piastre di polistirene e incubati per un tempo di 7 giorni a differenti valori di temperatura (range 4°C - 37°C). La formazione di biofilm è stata valutata come formazione di biomassa mediante colorazione con safranina 0,1% e successiva eluizione con acido acetico al 30%. La presenza di batteri metabolicamente attivi è stata determinata mediante valutazione spettrofotometrica di formazano derivato dalla riduzione del sale di tetrazolio 2,3-bis[2-methyloxy-4-nitro-5-sulfophenyl]-2h-tetrazolio-5-carboxanilide (XTT). I risultati hanno dimostrato che il sistema polimerico è in grado di rilasciare aldeide cinnamica e carvacrolo anche a bassi valori di temperatura e che i componenti rilasciati mostravano una significativa attività inibente nei confronti del biofilm batterico. In particolare è stata rilevata una diminuzione della biomassa pari a circa il 60-90 % rispetto al controllo e una significativa riduzione delle cellule vitali dopo 2 giorni di incubazione e fino alla fine dell'esperimento. L’effetto inibente è risultato maggiore alla temperatura di 37°C. Lo studio evidenzia le nuove prospettive di impiego degli oli essenziali e loro componenti incorporati in sistemi polimerici a rilascio graduale nel tempo.

STUDIO DI UN "DELIVERY SYSTEM" PER IL RILASCIO DI COMPOMENTI DI OLI ESSENZIALI CON ATTIVITA' ANTIBIOFILM

NOSTRO, Antonia;FILOCAMO, ANGELA;MARINO, Andreana;BISIGNANO, Giuseppe Giov.
2014

Abstract

Numerosi oli essenziali ad attività antimicrobica risultano di notevole interesse per il loro potenziale utilizzo in ambito biomedico e alimentare. Nonostante ciò, l’addizione diretta di tali composti presenta alcuni svantaggi quali interazione con la matrice, impatto sulle caratteristiche organolettiche, evaporazione e conseguente perdita di funzionalità. Un filone di ricerca innovativo è rappresentato dalla messa a punto di “delivery systems” capaci di incorporare oli essenziali o loro componenti e rilasciarli gradualmente nel tempo preservandone le caratteristiche qualitative e funzionali. Nostre precedenti ricerche documentano lo sviluppo di film polimerici a base di aldeide cinnamica, carvacrolo o loro combinazioni con caratteristiche di superficie tali da inibire l’adesione e la crescita batterica. Scopo di questo lavoro è stato quello di studiare i film polimerici come “delivery systems” di componenti bioattivi e di verificarne l’efficacia nei confronti della formazione di biofilm batterici formati su polistirene. A tal proposito, i film ottenuti mediante miscelazione da fuso di un copolimero etilen-vinil-acetato e aldeide cinnamica o carvacrolo al 7% (w/v) sono stati messi a contatto con colture di Escherichia coli e Staphylococcus aureus alla concentrazione di 5 x 105 UFC/ml in piastre di polistirene e incubati per un tempo di 7 giorni a differenti valori di temperatura (range 4°C - 37°C). La formazione di biofilm è stata valutata come formazione di biomassa mediante colorazione con safranina 0,1% e successiva eluizione con acido acetico al 30%. La presenza di batteri metabolicamente attivi è stata determinata mediante valutazione spettrofotometrica di formazano derivato dalla riduzione del sale di tetrazolio 2,3-bis[2-methyloxy-4-nitro-5-sulfophenyl]-2h-tetrazolio-5-carboxanilide (XTT). I risultati hanno dimostrato che il sistema polimerico è in grado di rilasciare aldeide cinnamica e carvacrolo anche a bassi valori di temperatura e che i componenti rilasciati mostravano una significativa attività inibente nei confronti del biofilm batterico. In particolare è stata rilevata una diminuzione della biomassa pari a circa il 60-90 % rispetto al controllo e una significativa riduzione delle cellule vitali dopo 2 giorni di incubazione e fino alla fine dell'esperimento. L’effetto inibente è risultato maggiore alla temperatura di 37°C. Lo studio evidenzia le nuove prospettive di impiego degli oli essenziali e loro componenti incorporati in sistemi polimerici a rilascio graduale nel tempo.
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