Extracción por asistencia enzimática de aceite esencial de menta y evaluación de su actividad antimicrobiana contra patógenos transmitidos por los alimentos y Fusarium sp.

Enzyme-assisted extraction of mint essential oil and evaluation of its antimicrobial activity against food-borne pathogens and Fusarium sp.

Saldaña-Mendoza S.A.¹, Ramírez-Guzmán K.N.², Chávez-González M.L.¹, Aguilar-González C.N.^1*

¹Bioprocesses and Bioproducts Research Group. Food Research Department. School of Chemistry. Universidad Autonoma de Coahuila. Saltillo, 25280, Coahuila, México.
²Center for Interdisciplinary Studies and Research. Universidad Autonoma de Coahuila. Saltillo, 25280, Coahuila, México.
*Corresponding author: cristobal.aguilar@uadec.edu.mx

Resumen

El presente trabajo evaluó el uso de asistencia enzimática para extraer aceites esenciales de menta mediante procesos de hidrodestilación y se evaluaron las propiedades antifúngicas y antibacterianas del aceite obtenido frente a patógenos transmitidos por alimentos. Se realizó un análisis exploratorio utilizando un modelo de Hunter & Hunter, evaluando el efecto del tiempo (90, 180 min), pH (4.5, 5), contenido de enzima (15, 30 mg), temperatura (40, 50 °C) y agitación (100, 150 rpm). Se encontró que el uso de asistencia enzimática contribuyó a un aumento de 70,4 % en los rendimientos de extracción con el mejor de los tratamientos (90 min, pH 4,5, 40 °C, 30 mg y 150 rpm). Así mismo, el aceite esencial de menta obtenido por extracción con asistencia enzimática inhibió el crecimiento de Fusarium sp. en ensayos de microplaca, presentando además una notable actividad antimicrobiana frente a cepas de S. aureus, E. coli y S. enterica serovar Enteritidis, generando halos de inhibición de 19,45 ± 1,33, 17,12 ± 0,75 y 14,54 ± 1,17 mm, respectivamente, en ensayos de difusión en disco. De esta forma, se encontró que la asistencia enzimática contribuye a aumentar los rendimientos de extracción del aceite esencial de menta a través de procesos de hidrodestilación sin comprometer sus propiedades antifúngicas y antimicrobianas.

Palabras clave: Antimicrobiano, enzimas, aceite esencial de menta, patógenos, hidrodestilación.

Abstract

The present work evaluated the use of enzymatic assistance to extract mint essential oils through hydro-distillation processes and the antifungal and antibacterial properties of the obtained oil against food-borne pathogens. An exploratory analysis was performed using a Hunter & Hunter model, evaluating the effect of time (90, 180 min), pH (4.5, 5), enzyme content (15, 30 mg), temperature (40, 50 °C), and agitation (100, 150 rpm). It was found that the use of enzymatic assistance contributed to a 70.4 % increase in extraction yields with the best of the treatments (90 min, pH 4.5, 40 °C, 30 mg y 150 rpm). Likewise, the mint essential oil obtained by extraction with enzymatic assistance inhibited the growth of Fusarium sp. in tests of microplate, also presenting a remarkable antimicrobial activity against strains of S. aureus, E. coli, and S. enterica serovar Enteritidis, generating inhibition halos of 19.45 ± 1.33, 17.12 ± 0.75, and 14.54 ± 1.17 mm, respectively, in tests of disk diffusion assay. In this way, it was found that enzymatic assistance contributes to increased extraction yields of mint essential oil through hydro-distillation processes without compromising its antifungal and antimicrobial properties.

Keywords: Antimicrobial, enzyme-assisted extraction, mint essential oil, food-borne pathogens, hydro-distillation.