Antimicrobial action of Thymus vulgaris L. and Satureja hortensis L. essential oils and its compounds against Salmonella spp. as planktonic and biofilm cells

Adesion and biofilm formation on polypropylene surfaces can be source of cross-contamination in food processing plants, leading major threat to public health and food quality. Several strategies to control bacterial adhesion to surfaces have been proposed, including the use of natural compounds. In this study Minimum Inhibitory Concentration (MIC) and Minimum Bactericidal Concentration (MBC) of Thymus vulgaris L. (Thyme) and Satureja hortensis L. (Savory) essential oils (EOs) and its predominant compounds against Salmonella spp. was evaluated and the combination of the active compounds of carvacrol and thymol . It was also evaluated the effect of carvacrol and thymol against Salmonella spp. biofilms on polypropylene. The EOs were obtained by hydrodistillation apparatus and the chemical composition was analyzed by mass spectrometry gas chromatography and nuclear magnetic resonance. MIC and MBC were determined using a broth microdilution method and the synergistic effect was assessed by the checkerboard method. The effect of carvacrol and thymol on Salmonella spp. biofilms on polypropylene was evaluated using different concentrations of the compounds by Colony Forming Units (CFU) counting assay and by scanning electron microscopy. It was observed that essential oils and their compounds showed anti-Salmonella spp. activity and the combination of the compounds showed synergism (0,141 FIC). Carvacrol and thymol also reduced the number of bacterial cells on polypropylene the surface at all concentrations tested. Peracetic acid, a standard sanitizer, was used as control, showed MIC and MBC of 100 ppm and drastically reduced bacterial counts on polypropylene. We conclude that carvacrol and thymol were effective against Salmonella spp. established biofilms and during its formation on polypropylene; however the effectiveness of control sanitizing was superior. Thus, natural compounds tested appear to be an alternative to control Salmonella biofilms on surfaces with low contamination. Adesão e formação de biofilme bacteriano em superfícies de polipropileno podem ser fontes de contaminação cruzada em instalações de processamento de alimentos, uma ameaça constante para a saúde pública e a qualidade dos alimentos. Várias estratégias para controlar a aderência bacteriana em superfícies têm sido propostas, incluindo o uso de compostos naturais. Neste estudo foi avaliada a Concentração Inibitória Mínima (MIC) e Concentração Bactericida Mínima (MBC) dos óleos essenciais (OEs) de Thymus vulgaris L. (Tomilho) e Satureja hortensis L. (Segurelha) e seus compostos majoritários contra Salmonella spp., bem como a avaliação da combinação dos compostos mais ativos carvacrol e timol. Também foi investigado o efeito do carvacrol e do timol contra biofilmes de Salmonella spp. formados e em formação em superfície de polipropileno. Os OEs foram obtidos por hidrodestilação e analisado por Cromatografia Gasosa acoplada à Espectrometria de Massas e ressonância magnética. A CIM e CBM foram avaliadas pelo método de microdiluição em caldo e o efeito sinérgico foi avaliado pelo método checkerboard. A ação do carvacrol e do timol em biofilmes de Salmonella spp. em polipropileno foi avaliada utilizando diferentes concentrações dos compostos pela contagem de Unidades Formadoras de Colônias e por microscopia eletrônica de varredura. Foi observado que os óleos essenciais e seus compostos apresentaram efeito anti-Salmonella spp. e a combinação dos compostos demonstrou sinergismo (FIC 0,141). Carvacrol e timol também reduziram o número de células na superfície do polipropileno em todas as concentrações testadas. O ácido peracético foi utilizado foi como sanitizante padrão e apresentou CIM e CBM de 100 ppm e reduziu drasticamente e números de bactérias em polipropileno. Concluímos que o carvacrol e timol foram efetivos contra biofilmes de Salmonella spp. já formados e durante a formação em polipropileno, entretanto a efetividade do sanitizante controle foi superior. Assim, os compostos naturais avaliados aparecem como uma alternativa no controle de biofilmes de Salmonella spp. em superfícies com pouca contaminação. 67 f