Effective control of Salmonella Enteritidis in poultry by dietary supplementation with microencapsulated essential oils

Abstract

Salmonella enterica subsp. enterica sorovar Enteritidis (S. Enteritidis) é um importante patógeno associado a produtos avícolas, e o aumento de cepas resistentes a antimicrobianos intensificou a necessidade por estratégias naturais eficazes de controle. Os óleos essenciais (OEs) são reconhecidos por seu potencial antimicrobiano, mas sua volatilidade, instabilidade e risco de toxicidade em altas concentrações limitam sua aplicação prática. Portanto, o objetivo deste estudo foi avaliar a eficácia antimicrobiana dos OEs em frangos infectados com S. Enteritidis e caracterizar possíveis interações sinérgicas ou antagônicas entre os óleos. Métodos: Para isso, os óleos foram inicialmente avaliados por meio dos ensaios de Concentração Mínima Inibitória (MIC), Concentração Mínima Bactericida (MBC) e Concentração Inibitória Fracionada (FIC), sendo selecionados os mais eficazes contra S. Enteritidis. Esses óleos foram então microencapsulados e incorporados à ração dos frangos para o ensaio in vivo. Resultados: A formulação encapsulada reteve compostos bioativos-chave e reduziu significativamente a excreção bacteriana e a colonização intestinal quando administrada a frangos experimentalmente infectados com S. Enteritidis. As aves que receberam a suplementação otimizada em meia dose apresentaram uma redução de 36% na excreção fecal e uma diminuição de 4 log10 na contagem bacteriana cecal em comparação com os controles não tratados. Também foi observada uma redução transitória na colonização hepática, enquanto o consumo de ração permaneceu inalterado. Conclusões: Estes achados demonstram que os OEs microencapsulados podem servir como uma estratégia natural eficaz para o controle de S. Enteritidis na avicultura. Os resultados apoiam a aplicação mais ampla de tecnologias de encapsulamento lipídico para aprimorar o desempenho funcional de fitobióticos na produção animal.

Salmonella enterica subsp. enterica serovar Enteritidis (S. Enteritidis) is a major pathogen associated with poultry products, and the rise of antimicrobial-resistant strains has intensified the need for effective natural control strategies. Essential oils (EOs) are recognized for their antimicrobial potential, but their volatility, instability, and risk of toxicity at high concentrations limit their practical application. Therefore, the objective of this study was to evaluate the antimicrobial efficacy of EOs in broilers infected with S. Enteritidis and to characterize potential synergistic or antagonistic interactions between the oils. Methods: To achieve this, the oils were first assessed through Minimum Inhibitory Concentration (MIC), Minimum Bactericidal Concentration (MBC), and Fractional Inhibitory Concentration (FIC) assays, and the most effective ones against S. Enteritidis were selected. These selected oils were then microencapsulated and incorporated into the broiler feed for the in vivo assay. Results: The encapsulated formulation retained key bioactive compounds and significantly reduced bacterial shedding and intestinal colonization when administered to broilers experimentally infected with S. Enteritidis. Broilers receiving the optimized half-dose supplementation exhibited a 36% reduction in fecal shedding and a 4 log10 decrease in cecal bacterial counts compared to untreated controls. A transient reduction in liver colonization was also observed, while feed intake remained unaffected. Conclusions: These findings demonstrate that microencapsulated EOs can serve as an effective natural strategy to control S. Enteritidis in poultry. The results support the broader application of lipid-based encapsulation technologies for improving the functional performance of phytobiotics in animal production.