In vitro action of the banana tree (Musa spp.) floral button extract on sheep gastrointestinal nematodes

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v9i8.6594

Keywords:

Agroecology; Banana; Verminose; Sheep; Tannins.

Abstract

An alternative for the control verminosis in sheep is the use of bioactive plants. Several studies have related tanniferous plants with anthelmintic properties, especially banana (Musa spp.). Therefore, the objective of this work was to qualify and quantify the anthelmintic potential of the hydroalcoholic extract of the 10% banana floral bud (HEB), in the concentrations of 20, 40, 80, 160 and 320mg mL-1, on eggs and larvae of gastrointestinal nematodes of sheep. The present laboratory study, quantitative in nature, is justified mainly by the fact that in vitro studies are required preliminarily to pre-clinical and clinical trials. Thus, feces from naturally infected sheep were used, selected by the minimum count of 2,000 eggs per gram of feces and in quadruplicate, negative and positive control treatments were also evaluated. In addition, the contents of total polyphenols, condensed tannins, flavonoids, and antioxidant activity were determined. Using the eggs hatchability inhibition tests (EHT) and larval migration (LMIT), it was possible to verify 100% inhibition, for both tests, in the concentration of 320mg mL-1. HEB (10mg mL-1) showed 0.38mg EAG g-1 of total polyphenols, 372.70mg EAT g-1 of tannins, 0.42mg RE g-1 of flavonoids, and antioxidant activity of 43, 03% with IC50 corresponding to 0.2765mg mL-1. In this way, it was possible to verify the anthelmintic and antioxidant activity of HEB, demonstrating an important potential in controlling worms in sheep.

Author Biographies

Matheus Eduardo Leme, Universidade Estadual do Norte do Paraná

Graduado em Ciências Biológicas pela Universidade Estadual do Norte do Paraná - Campus Luiz Meneghel (2012). Mestre em Agronomia pelo Programa de Produção Agropecuária Sustentável pela Universidade Estadual do Norte do Paraná - Campus Luiz Meneghel (2018). Atualmente Graduando em Medicina Veterinária pela Universidade Estadual do Norte do Paraná - Campus Luiz Meneghel (2016).

Erika Cosendey Toledo de Mello Peixoto, Universidade Estadual do Norte do Paraná

Graduada em Medicina Veterinária pela Universidade Federal Fluminense - RJ, Residência em Cirurgia de Pequenos Animais pela UNESP-Campus de Jaboticabal, Especialização em Bovinocultura Leiteira pela Universidade Federal de Lavras - MG, especialização em Agricultura Biológico Dinâmica pela Universidade de Uberaba-MG e Instituto Elo - Botucatu-SP, Mestrado em Medicina Veterinária - Cirurgia Geral pela Universidade Federal de Santa Maria-RS, Doutorado em Medicina Veterinária - Reprodução Animal pela UNESP-Campus de Jaboticabal, Pós-doutorado em Medicina Veterinária - Higiene e Saúde Pública pela UNESP-Campus de Botucatu, E Pós-doutorado em Fitoterapia pela UNESP-Campus de Assis. É professora Associada C da Universidade Estadual do Norte do Paraná UENP-Campus de Bandeirantes. Leciona Fisiologia Veterinária na Graduação em Medicina Veterinária, leciona e é orientadora junto à Pós-Graduação, nível Mestrado em Agronomia, sendo responsável pela disciplina Controle Parasitológico em Sistemas Orgânicos de Produção Animal. Linha de Pesquisa: Sustentabilidade Agropecuária, ênfase em Agroecologia, Produção Animal Orgânica, Agricultura Biológico-dinâmica e Plantas medicinais. Coordenadora do Curso de Graduação em Medicina Veterinária ? CLM / UENP. Coordenadora do Núcleo de Ensino, Extensão e Pesquisa em Agroecologia, Sustentabilidade e Produção Orgânica ? NEPASP. Responsável Técnica pelo Laboratório de Bioterápicos e Plantas Medicinais para Controle Parasitológico em Sistemas Orgânicos de Produção - NEPASPLAB. Tem experiência na área de Medicina Veterinária, Agronomia e Zootecnia, com ênfase em Agroecologia, Produção Animal Orgânica, e Plantas medicinais.

Eidi Yoshihara, Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios

Possui graduação em Medicina Veterinária pela Universidade Estadual de Londrina (1997), mestrado em Sanidade Animal pela Universidade Estadual de Londrina (2001) e doutorado em Ciência Animal pela Universidade Estadual de Londrina (2012). Atualmente é pesquisador cientifico da Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios. Tem experiência na área de Medicina Veterinária, com ênfase em Doenças Parasitárias de Animais, atuando principalmente nos seguintes temas: anaplasma marginale, boophilus microplus, resistencia, babesia bovis, nematódeos gastrintestinais, fitoterapia, testes in vitro, taninos, eficácia anti-helmíntica.

Monica Tiemi Aline Kakimori, Universidade Estadual de Londrina

Graduada em Medicina Veterinária - UENP - Campus Luiz Meneghel (2017). Residência Médico Veterinária na área de Moléstias Parasitárias - UEL (2020). Mestranda em Ciência Animal - UEL (2020-2022). Tem experiência na área de Medicina Veterinária, com ênfase em Parasitologia Veterinária e Produção Animal Sustentável, atuando principalmente nos seguintes temas: sustentabilidade, produção animal, plantas medicinais, helmintoses, verminoses e carrapatos.

Erislaine Augusta Portes, Universidade Estadual de Londrina

Médica Veterinária pela Universidade Estadual do Norte do Paraná (UENP) - Campus Luiz Meneghel. Residente em Moléstias Parasitárias na Universidade Estadual de Londrina (UEL). Tem experiência em Medicina Veterinária, com ênfase em Parasitologia e Produção animal sustentável, atuando principalmente nos temas helmintoses e plantas medicinais.

Melissa Monteiro Paiva, Universidade Estadual do Norte do Paraná

Segundo grau concluído na Instituição Sistema de Ensino Universo (2011), em Belém, Pará. Atualmente, aluna do quinto ano de Medicina Veterinária na Universidade Estadual do Norte do Paraná (UENP) - Campus Luiz Meneghel em Bandeirantes, Paraná. Vice presidente do grupo de estudos de pequenos animais (GEPA) da Universidade Estadual do Norte do Paraná (UENP) Estagiária no Laboratório de análises fitoquímicas de plantas medicinais e controle parasitológico em sistemas orgânicos de produção (NEPASP)

Marcos Augusto Alves da Silva, Universidade Estadual do Norte do Paraná

Possui graduação em Medicina Veterinária pela Universidade Estadual de Londrina (2001), mestrado em Zootecnia pela Universidade Estadual de Maringá (2004) e doutorado em Zootecnia pela Universidade Estadual de Maringá (2006). Atualmente é professor Associado A da Universidade Estadual do Norte do Paraná. Tem experiência na área de Zootecnia, com ênfase em Avaliação de Alimentos para Animais, atuando principalmente nos seguintes temas: suínos, aves, desempenho, manejo nutricional.

References

Amarante, A. F. T.; Junior, J. B.; Amarante, M. R. V. & Barbosa, M. A. (1997). Host specificity of sheep and cattle nematodes in São Paulo state, Brazil. Veterinary Parasitology, 73(1-2):89-104.

Bahuaud, D.; Martinez-Ortiz-de-Montellano, C.; Chauveau, S.; Prevot, F.; Torres-Acosta, F.; Fouraste, I. & Hoste, H. (2006). Effects of four tanniferous plant extracts on the in vitro exsheathment of third-stage larvae of parasitic nematodes. Parasitology, 132(4): 545-554.

Bizimenyera, E. S.; Githiori, J. B.; Eloff, J. N. & Swan, G. E. (2006). In vitro activity of Peltophorum africanum Sond. (Fabaceae) extracts on the egg hatching and larval development of the parasitic nematode Trichostrongylus colubriformis. Veterinary Parasitology, 142(3-4):336-343.

Blois, M. S. (1958). Antioxidant determination by the use of stable free radical. Nature, 181(4617): 1199-1200.

Boligon, A. A.; Pereira, R. P.; Feltrin, A. C.; Machado, M. M; Janovik, V.; Rocha, J. B. T. & Athayde, M. L. (2009). Antioxidant activities of flavonol derivatives from the leaves and stem bark of Scutia buxifolia Reiss. Bioresource Technology, 100(24):6592-6598.

Brasil, Ministério da Saúde. (2006). Portaria no 971, de 3 de maio de 2006. Aprova a Política Nacional de Práticas Integrativas e Complementares (PNPIC) no Sistema Único de Saúde. Diário Oficial da União, Brasília, 3 de maio 2006. Secção 1:20-25.

Coles, G. C.; Bauer, C.; Borgsteede, F. H. M.; Geerts, S.; Klei, T. R.; Taylor, M. A. & Waller, P. J. (1992). World Association for the Advancement of Veterinary Parasitology (W.A.A.V.P.) methods for the detection of anthelmintic resistance in nematodes of veterinary importance. Veterinary Parasitology, 44(1-2):35-44.

Costa, K. M. F. M.; Ahid, S. M. M.; Vieira, L. S.; Vale, A. M. & Soto-Blanco, B. (2011). Efeitos do tratamento com closantel e ivermectina na carga parasitária, no perfil hematológico e bioquímico sérico e no grau de ovinos infectados com nematódeos. Pesquisa Veterinária Brasileira, 31(12):1075-1082.

Fagbemi, T. N.; Oshodi, A. A. & Ipinmoroti, K. O. (2005). Processing effects on some antinutritional factors and in vitro multienzyme protein digestibility (IVPD) of three tropical seeds: breadnut (Artocarpus altilis), cashewnut (Anacardium occidentale) and fluted pumpkin (Telfairia occidentalis). Pakistan Journal of Nutrition, 4(4):250-256.

Gordon, H. M. & Whitlock, H. V. (1939). A new technique for counting nematode eggs in sheep faeces. Journal of the council for Scientific and Industrial Research, 12(1):50-52.

Hajhashemi, V.; Ghannadi, A. & Sharif, B. (2003). Anti-inflammatory and analgesic properties of the leaf extracts and essential oil of Lavandula angustifolia Mill. Journal of Ethnopharmacology, 89(1):67-71.

Hoste, H.; Martinez-Ortiz-De-Montellano, C.; Manolaraki, F.; Brunet, S.; Ojeda-Robertos, N.; Fourquaux, I.; Torres-Acosta, J. F. J. & Sandoval-Castro, C. A. (2012). Direct and indirect effects of bioactive tannin-rich tropical and temperate legumes against nematode infections. Veterinary Parasitology, 186(1-2):18-27.

Ilha, S. M. et al. (2008). Estudo fitoquímico de goiaba (Psidium guajava L.) com potencial antioxidante para o desenvolvimento de formulação fitocosmética. Brasilian Journal of Pharmacognosy, 18(3):387-393.

Keith, R. K. (1953). The differentiation of the infective larvae of some common nematode parasites of cattle. Australian Journal of Zoology, 1(2): 223-235.

Marie-magdeleine, C.; Udino, L.; Philibert, L.; Bocage, B. & Archimede, H. (2014). In vitro effects of Musa x paradisiaca extracts on four developmental stages of Haemonchus contortus. Research in Veterinary Science, 96(1):127-132.

Morais, L. A. S. (2009). Influência dos fatores abióticos na composição química dos óleos essenciais. Horticultura Brasileira, 27(2):4050-4063.

Nery, P. S.; Nogueira, F. A.; Oliveira, N. J. F.; Martins, E. R. & Duarte, E. R. (2012). Efficacy of extracts of immature mango on ovine gastrointestinal nematodes. Parasitology Research, 111(6):2467-2471.

Neuwirt, N.; Gregory, L.; Yhoshihara, E. & Gorniak, S. L. (2015). Effect of Musa spp. Extract on eggs and larvae of gastrointestinal nematodes from infected sheep. Semina: Ciências Agrárias, 36(6):3751-3757.

Niezen, J. H.; Waghorn, T. S.; Charleston, W. A. G. & Waghorn, G. C. (1995). Growth and gastrointestinal parasitism in lambs grazing either lucerne (Mendicato sativa) or sulla (Hedysarum coronarium) which contains condensed tannins. Journal of Agricultural Science, 125(2):281-289.

Nogueira, F. A.; Oliveira, L. N.; Silva, R. B.; Nery, P. S.; Junior, G. F. V.; Geraseev, L. C. & Duarte, E. R. (2012). Anthelminthic efficacy of banana crop residues on gastrointestinal nematodes of sheep: in vitro and in vivo tests. Parasitology Research, 111(1):317-323.

ODS - Objetivos de Desenvolvimento Sustentável. (2015). Protocolo Internacional da Assembleia Geral da Organização das Nações Unidas (ONU). Acesso em 20 de Julho de 2020 em https://nacoesunidas.org/pos2015.

Pereira A. S.; Shitsuka, D. M.; Parreira, F. J. & Shitsuka, R. (2018). Metodologia da pesquisa científica. [e-book]. Santa Maria. Ed. UAB/NTE/UFSM. Disponível em: https://repositorio.ufsm.br/bitstream/handle/1/15824/Lic_Computacao_Metodologia-Pesquisa-Cientifica.pdf?sequence=1.

Pereira, G. A. (2015). Estudo dos parâmetros de extração de compostos fenólicos e avaliação da atividade antioxidante in vitro da banana (Musa sp.). 2015. 149 f. Dissertação (Mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Campinas. Porgrama de Pós-Graduação em Ciência de Alimentos: Área de concentração em Engenharia de Alimentos.

Rabel, B.; Mcgregor, R. & Douch, P. G. (1994). Improved bioassay for estimation of inhibitory effects of ovine gastrointestinal mucus and anthelmintics on nematode larval migration. International Journal for Parasitology, 24(5):671-676.

Roberts, F. H. S. & O'sullivan, P. J. (1950). Methods for egg counts and larval cultures for strongyles infesting the gastro-intestinal tract of cattle. Australian Journal of Agricultural Research, 1(1):99-102.

Rutherford, M. C. & Powrie, L. W. (1993). Allelochemic control of biomass allocation in interacting shrub species. Journal of Chemical Ecology, 19(5):893-906.

Soldera, C. C.; Zanella, G. N. & Frasson, A. P. Z. (2010). Avaliação da atividade antibacteriana de Croton urucurana. Revista Contexto Saúde, 10(19):25-31.

Son-De Fernex, E. V.; Alonso-Díaz, M. A.; Mora, B. V. & Capetillo-Leal, C. M. (2012). In vitro anthelmintic of five tropical legumes on the exsheathment and motility of Haemonchus contortus infective larvae. Experimental Parasitology, 131(4):413-418.

Sousa, C. M. M. et al. (2007). Fenóis totais e atividade antioxidante de cinco plantas medicinais. Química Nova, 30(2):351-355.

Souza, C. M. P.; Brandão, D. O.; Silva, M. S. P.; Palmeira, A. C.; Simões, M. O. S. & Medeiros, A. C. D. (2013). Utilização de plantas medicinais com atividade antimicrobiana por usuários do serviço público de saúde em Campina Grande-Paraíba. Revista Brasileira de Plantas Medicinais, 15(2):188-193.

Stagos, D. et al. (2012). Correlation of total polyphenolic content with antioxidant and antibacterial activity of 24 extracts from Greek domestic Lamiaceae species. Food and Chemical Toxicology, 50(11): 4115-4124.

Streibig, J. (1988). Herbicide bioassay. Weed Research, 28(6):479-484.

Vieira, L. S. (2008). Métodos alternativos de controle de nematoides gastrointestinais em caprinos e ovinos. Revista Tecnologia & Ciência Agropecuária, 2(2):49-56.

Vijayakumar, S.; Presannakumar, G. & Vijayalakshmi, N. R. (2008). Antioxidant activity of banana flavonoids. Fitoterapia, 79(4):279–282.

Von Samson-Himmelstjerna, G. et al. (2009). Standization of egg hatch test for the detection of benzimidazole resistance in parasitic nematodes. Parasitology Research, 105(3):825-834.

Waghorn, G. (2008). Benficial and detrimental effects of dietary condensed tannins for sustainable sheep and goat production - Progress and Challenges. Animal Feed Science and technology, 147(1-3):116-139.

Yoshihara, E.; Minho, A. P.; Cardim, S. T.; Tabacow, V. B. D. & Yamamura, M. H. (2014). In vitro ovicidal and larvicidal activity of condensed tannins on gastrointestinal nematode infestations in sheep (Ovis aries). Semina: Ciências Agrárias, 35(6):3173-3180.

Zhishen, J. & Mengcheng, T. (1999). The determination of flavonoid contents in mulberry and their scavenging effects on superoxide radicals. Food Chemistry, 64(4):555-559.

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Published

03/08/2020

How to Cite

LEME, M. E.; PEIXOTO, E. C. T. de M.; YOSHIHARA, E.; KAKIMORI, M. T. A.; PORTES, E. A.; PAIVA, M. M.; SILVA, M. A. A. da. In vitro action of the banana tree (Musa spp.) floral button extract on sheep gastrointestinal nematodes. Research, Society and Development, [S. l.], v. 9, n. 8, p. e965986594, 2020. DOI: 10.33448/rsd-v9i8.6594. Disponível em: https://www.rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/6594. Acesso em: 26 apr. 2024.

Issue

Vol. 9 No. 8

Section

Agrarian and Biological Sciences

License

Copyright (c) 2020 Matheus Eduardo Leme, Erika Cosendey Toledo de Mello Peixoto, Eidi Yoshihara, Monica Tiemi Aline Kakimori, Erislaine Augusta Portes, Melissa Monteiro Paiva, Marcos Augusto Alves da Silva

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