Essential oils used in the poultry industry: would it be an effective green alternative against Salmonella spp. dissemination and antimicrobial resistance?

Abstract

Due to the increasing emergence of antimicrobial-resistant strains of Salmonella spp. isolated from poultry, and the global trend towards reducing antimicrobial use in food-producing animals, alternatives to these drugs are being sought. Among these alternatives, the antimicrobial action of essential oils (EOs) stands out. These compounds are plant-derived compounds with antimicrobial effectiveness against Gram-positive and Gram-negative bacteria, including strains of Salmonella. EOs are employed in the food industry due to their aromatic and antimicrobial properties and their role as natural preservatives as well. However, studies have been approaching their weight gain and performance instead of focusing on the applicability of these compounds in poultry challenged with avian salmonellae or other bacterial diseases. Therefore, the present study aimed to review the pros and cons of using EOs against Salmonella spp. in poultry. Although there are reports of the antimicrobial effectiveness of EOs against Salmonella spp. both in vitro and in vivo, their use for this purpose has not been deeply studied. Until then, optimal concentrations for controlling Salmonella shedding or toxic concentrations for poultry have not been established. On the other hand, it is known that these products can exhibit synergistic effects with other antimicrobials. Thus, investigations related to the pharmacokinetics, mechanisms of action, and adverse effects of EOs in the poultry's body are important to elucidate the treatment with these alternative antimicrobials, as well as to understand their interactions with both pathogenic bacteria and the bacteria that naturally compose the poultry's microbiota.

Devido ao aumento do surgimento de cepas de Salmonella spp. resistentes a antimicrobianos isoladas de aves, e à tendência global de redução do uso de antimicrobianos em animais destinados à produção de alimentos, alternativas a esses medicamentos vêm sendo buscadas. Entre essas alternativas, destaca-se a ação antimicrobiana dos óleos essenciais (OEs). Esses compostos, derivados de plantas, apresentam eficácia antimicrobiana contra bactérias Gram-positivas e Gram-negativas, incluindo cepas de Salmonella. Os OEs são empregados na indústria alimentícia devido às suas propriedades aromáticas e antimicrobianas, bem como por seu papel como conservantes naturais. No entanto, os estudos têm abordado mais seu efeito sobre o ganho de peso e desempenho das aves, em vez de focar na aplicabilidade desses compostos em aves desafiadas com salmonelas aviárias ou outras doenças bacterianas. Portanto, o presente estudo teve como objetivo revisar os prós e contras do uso de OEs contra Salmonella spp. em aves. Embora existam relatos sobre a eficácia antimicrobiana dos OEs contra Salmonella spp., tanto in vitro quanto in vivo, seu uso com esse propósito ainda não foi profundamente estudado. Até o momento, não foram estabelecidas concentrações ideais para o controle da excreção de Salmonella ou concentrações tóxicas para as aves. Por outro lado, sabe-se que esses produtos podem apresentar efeitos sinérgicos com outros antimicrobianos. Assim, investigações relacionadas à farmacocinética, aos mecanismos de ação e aos efeitos adversos dos OEs no organismo das aves são importantes para elucidar o tratamento com esses antimicrobianos alternativos, bem como para compreender suas interações tanto com as bactérias patogênicas quanto com as bactérias que compõem naturalmente a microbiota das aves.