In vitro cytotoxicity of curcuminoids against head and neck cancer HNO97 cell line

Abstract Oral squamous cell carcinoma (OSCC) is a malignant tumour of Head and Neck Cancer (HNC). The recent therapeutic approaches used to treat cancer have adverse side effects. The natural agents exhibiting anticancer activities are generally considered to have a robust therapeutic potential. Curcuminoids, one of the major active compounds of the turmeric herb, are used as a therapeutic agent for several diseases including cancer. In this study, the cytotoxicity of curcuminoids was investigated against OSCC cell line HNO97. Our data showed that curcuminoids significantly inhibits the proliferation of HNO97 in a time and dose-dependent manner (IC50=35 M). Cell cycle analysis demonstrated that curcuminoids increased the percentage of G2/M phase cell populations in the treated groups. Treating HNO97 cells with curcuminoids led to cell shrinking and increased detached cells, which are the typical appearance of apoptotic cells. Moreover, flow cytometry analysis revealed that curcuminoids significantly induced apoptosis in a time-dependent manner. Furthermore, as a response to curcuminoids treatment, comet tails were formed in cell nuclei due to the induction of DNA damage. Curcuminoids treatment reduced the colony formation capacity of HNO97 cells and induced morphological changes. Overall, these findings demonstrate that curcuminoids can in vitro inhibit HNC proliferation and metastasis and induce apoptosis.

Resumo O carcinoma de células escamosas oral (OSCC) é um tumor maligno do câncer de cabeça e pescoço (HNC). As recentes abordagens terapêuticas usadas para tratar o câncer têm efeitos colaterais adversos. Os agentes naturais que exibem atividades anticâncer são geralmente considerados como tendo um potencial terapêutico robusto. Curcuminoides, um dos principais compostos ativos da erva cúrcuma, são usados como agente terapêutico para várias doenças, incluindo câncer. Neste estudo, a citotoxicidade dos curcuminoides foi investigada contra a linha de células OSCC HNO97. Nossos dados mostraram que os curcuminoides inibem significativamente a proliferação de HNO97 de forma dependente do tempo e da dose (IC50 = 35 M). A análise do ciclo celular demonstrou que os curcuminoides aumentaram a porcentagem de populações de células da fase G2 / M nos grupos tratados. O tratamento das células HNO97 com curcuminoides levou ao encolhimento celular e ao aumento das células destacadas, que são a aparência típica das células apoptóticas. Além disso, a análise de citometria de fluxo revelou que os curcuminoides induziram significativamente a apoptose de uma maneira dependente do tempo. Além disso, em resposta ao tratamento com curcuminoides, caudas de cometa foram formadas nos núcleos das células devido à indução de danos ao DNA. O tratamento com curcuminoides reduziu a capacidade de formação de colônias das células HNO97 e induziu alterações morfológicas. No geral, esses achados demonstram que os curcuminoides podem inibir in vitro a proliferação e metástase de HNC e induzir apoptose.

In vitro cytotoxicity of curcuminoids against head and neck cancer HNO97 cell line / Citotoxicidade in vitro de curcuminoides contra a linhagem de células HNO97 de câncer de cabeça e pescoço

Oral squamous cell carcinoma (OSCC) is a malignant tumour of Head and Neck Cancer (HNC). The recent therapeutic approaches used to treat cancer have adverse side effects. The natural agents exhibiting anticancer activities are generally considered to have a robust therapeutic potential. Curcuminoids, one of the major active compounds of the turmeric herb, are used as a therapeutic agent for several diseases including cancer. In this study, the cytotoxicity of curcuminoids was investigated against OSCC cell line HNO97. Our data showed that curcuminoids significantly inhibits the proliferation of HNO97 in a time and dose-dependent manner (IC50=35 μM). Cell cycle analysis demonstrated that curcuminoids increased the percentage of G2/M phase cell populations in the treated groups. Treating HNO97 cells with curcuminoids led to cell shrinking and increased detached cells, which are the typical appearance of apoptotic cells. Moreover, flow cytometry analysis revealed that curcuminoids significantly induced apoptosis in a time-dependent manner. Furthermore, as a response to curcuminoids treatment, comet tails were formed in cell nuclei due to the induction of DNA damage. Curcuminoids treatment reduced the colony formation capacity of HNO97 cells and induced morphological changes. Overall, these findings demonstrate that curcuminoids can in vitro inhibit HNC proliferation and metastasis and induce apoptosis.

O carcinoma de células escamosas oral (OSCC) é um tumor maligno do câncer de cabeça e pescoço (HNC). As recentes abordagens terapêuticas usadas para tratar o câncer têm efeitos colaterais adversos. Os agentes naturais que exibem atividades anticâncer são geralmente considerados como tendo um potencial terapêutico robusto. Curcuminoides, um dos principais compostos ativos da erva cúrcuma, são usados como agente terapêutico para várias doenças, incluindo câncer. Neste estudo, a citotoxicidade dos curcuminoides foi investigada contra a linha de células OSCC HNO97. Nossos dados mostraram que os curcuminoides inibem significativamente a proliferação de HNO97 de forma dependente do tempo e da dose (IC50 = 35 μM). A análise do ciclo celular demonstrou que os curcuminoides aumentaram a porcentagem de populações de células da fase G2 / M nos grupos tratados. O tratamento das células HNO97 com curcuminoides levou ao encolhimento celular e ao aumento das células destacadas, que são a aparência típica das células apoptóticas. Além disso, a análise de citometria de fluxo revelou que os curcuminoides induziram significativamente a apoptose de uma maneira dependente do tempo. Além disso, em resposta ao tratamento com curcuminoides, caudas de cometa foram formadas nos núcleos das células devido à indução de danos ao DNA. O tratamento com curcuminoides reduziu a capacidade de formação de colônias das células HNO97 e induziu alterações morfológicas. No geral, esses achados demonstram que os curcuminoides podem inibir in vitro a proliferação e metástase de HNC e induzir apoptose.

In vitro cytotoxicity of curcuminoids against head and neck cancer HNO97 cell line / Citotoxicidade in vitro de curcuminoides contra a linhagem de células HNO97 de câncer de cabeça e pescoço

Oral squamous cell carcinoma (OSCC) is a malignant tumour of Head and Neck Cancer (HNC). The recent therapeutic approaches used to treat cancer have adverse side effects. The natural agents exhibiting anticancer activities are generally considered to have a robust therapeutic potential. Curcuminoids, one of the major active compounds of the turmeric herb, are used as a therapeutic agent for several diseases including cancer. In this study, the cytotoxicity of curcuminoids was investigated against OSCC cell line HNO97. Our data showed that curcuminoids significantly inhibits the proliferation of HNO97 in a time and dose-dependent manner (IC50=35 μM). Cell cycle analysis demonstrated that curcuminoids increased the percentage of G2/M phase cell populations in the treated groups. Treating HNO97 cells with curcuminoids led to cell shrinking and increased detached cells, which are the typical appearance of apoptotic cells. Moreover, flow cytometry analysis revealed that curcuminoids significantly induced apoptosis in a time-dependent manner. Furthermore, as a response to curcuminoids treatment, comet tails were formed in cell nuclei due to the induction of DNA damage. Curcuminoids treatment reduced the colony formation capacity of HNO97 cells and induced morphological changes. Overall, these findings demonstrate that curcuminoids can in vitro inhibit HNC proliferation and metastasis and induce apoptosis.(AU)

O carcinoma de células escamosas oral (OSCC) é um tumor maligno do câncer de cabeça e pescoço (HNC). As recentes abordagens terapêuticas usadas para tratar o câncer têm efeitos colaterais adversos. Os agentes naturais que exibem atividades anticâncer são geralmente considerados como tendo um potencial terapêutico robusto. Curcuminoides, um dos principais compostos ativos da erva cúrcuma, são usados como agente terapêutico para várias doenças, incluindo câncer. Neste estudo, a citotoxicidade dos curcuminoides foi investigada contra a linha de células OSCC HNO97. Nossos dados mostraram que os curcuminoides inibem significativamente a proliferação de HNO97 de forma dependente do tempo e da dose (IC50 = 35 μM). A análise do ciclo celular demonstrou que os curcuminoides aumentaram a porcentagem de populações de células da fase G2 / M nos grupos tratados. O tratamento das células HNO97 com curcuminoides levou ao encolhimento celular e ao aumento das células destacadas, que são a aparência típica das células apoptóticas. Além disso, a análise de citometria de fluxo revelou que os curcuminoides induziram significativamente a apoptose de uma maneira dependente do tempo. Além disso, em resposta ao tratamento com curcuminoides, caudas de cometa foram formadas nos núcleos das células devido à indução de danos ao DNA. O tratamento com curcuminoides reduziu a capacidade de formação de colônias das células HNO97 e induziu alterações morfológicas. No geral, esses achados demonstram que os curcuminoides podem inibir in vitro a proliferação e metástase de HNC e induzir apoptose.(AU)

Impact of composted guava leaves and neem seeds on the growth and curcuminoid- and xanthorrhizol-yields of Curcuma zanthorrhiza RoxB / Impacto de folhas de goiabeira compostada e sementes de nim no crescimento e rendimento de curcuminóides e xanthorrizil de Curcuma zanthorrhiza RoxB

The compost from the waste of pharmaceutical industries, such as guava leaves (GL) and neem seeds (NS) is used in organic agriculture. Curcuma zanthorrhiza RoxB. is a widely recognized herbal medicine that grows natively in Indonesia. Curcuminoids and xanthorrhizol are the primary bioactive components of C. zanthorrhiza. In this study, we aimed to evaluate the impact of GL and NS compost on the growth and bioactive yields of C. zanthorrhiza. Treatments consisted of cow manure, GL compost, NS compost, GL+NS compost, or a no compost control, at 2 and 4 kg per plant. Results demonstrated that the NS and GL+NS compost applied with 4 kg per plant had increased fresh rhizome yield compared with the other treatments. Composted NS at 2 kg per plant increased the plant height and pseudo stem diameter traits compared with the control treatment. The compost application of GL+NS at 2 and 4 kg per plant significantly increased the leaf length and number of shoots. All treatments showed unchanged the leaf width and number of leaves. The compost application of GL and NS (2 kg per plant) showed higher production of curcuminoidsthan the control. The compost consisting of GL (2 kg per plant), NS (4 kg per plant), and GL+NS also increased the production of xanthorrhizol compared with the control treatment. Results illustrated the practical application of GL and NS composts from industrial pharmaceutical extraction waste for the organic farming cultivation of C. zanthorrhiza.(AU)

O composto dos resíduos das indústrias farmacêuticas, como folhas de goiaba (GL) e sementes de nim (NS), é usado na agricultura orgânica. Curcuma zanthorrhiza RoxB. é um medicamento fitoterápico amplamente reconhecido que cresce de forma nativa na Indonésia. Os curcuminóides e o xanthorrizol são os principais componentes bioativos de C. zanthorrhiza. Neste trabalho, objetivou-se avaliar o impacto do composto GL e NS no crescimento e produtividade bioativa de C. zanthorrhiza. Os tratamentos consistiram em esterco de vaca, composto GL, composto NS, composto GL + NS ou controle sem composto, em 2 e 4 kg por planta. Os resultados demonstraram que o composto NS e GL + NS aplicado com 4 kg por planta aumentou a produção de rizoma fresco, em comparação com os outros tratamentos. A NS compostada a 2 kg por planta aumentou as características de altura da planta e diâmetro do pseudoestêmico em comparação com o tratamento controle. A aplicação de composto de GL + NS em 2 e 4 kg por planta aumentou significativamente o comprimento das folhas e o número de brotações. Todos os tratamentos apresentaram alteração na largura e número de folhas. A aplicação de composto de GL e NS (2 kg por planta) apresentou maior produção de curcuminóide do que o controle. Os compostos constituídos por GL (2 kg por planta), NS (4 kg por planta) e GL + NS também aumentaram a produção de xanthorrizol em comparação com o tratamento controle. Os resultados ilustraram a aplicação prática de compostos GL e NS de resíduos de extração farmacêutica industrial para o cultivo orgânico de C. zanthorrhiza.(AU)

Propriedades e usos da cúrcuma / Properties and uses of turmeric / Propiedades y usos de la cúrcuma

A Cúrcuma (Curcuma longa) é uma planta originária do sudoeste asiático, que faz parte da família Zingiberaceae. É uma erva amarga, adstringente, com cheiro característico e forte cor amarela e que cujas raízes (rizomas) secas e maceradas têm sido utilizadas atualmente como corante e condimento para carnes e vegetais. O principal composto bioativo da cúrcuma é a curcumina, que se encontra em percentuais de dois a cinco por cento em suas raízes, sendo também é responsável pela sua coloração. Sabendo-se das suas propriedades bioativas e de várias que ainda estão sendo testadas, esse trabalho objetivou apresentar as principais propriedades e usos da cúrcuma. Historicamente a cúrcuma é empregada em diversos medicamentos utilizados pela medicina Ayurveda (sistema medicinal característico da Índia Antiga). Quimicamente é um pó insolúvel na água e no éter etílico, mas solúvel no etanol e acetona, é um diferoilmetano com a fórmula C21H20O6 e peso molecular 368,4. Muitos trabalhos estão sendo produzidos ultimamente buscando entender o funcionamento metabólico da curcumina e suas possíveis atividades biológicas. Entre as propriedades já estudadas destacam-se as capacidades anticoagulante, antifúngica, anti-inflamatória, antimalárica, antioxidante, antiviral, cicatrizante, esquistossomicida, hipolipemiante, leishmanicida, nematocida, tripanocida neuroprotetora, anti-amiloidogênica e imunomoduladora. A curcumina possui a vantagem de ser uma molécula de fácil acesso, uma vez que pode ser adquirida como condimento doméstico em todo o mundo e possui variadas aplicações, porém devido a sua baixa biodisponibilidade, baixa solubilidade em água e alta afinidade pelas proteínas plasmáticas faz-se necessário que novos estudos sejam realizados para que ela possa ser empregada efetivamente como um bioativo vegetal.(AU)

Turmeric (Curcuma longa) is a plant originated from Southeast Asia; it belongs to the Zingiberaceae family. It is a bitter, astringent herb, with a characteristic smell and strong yellow color. Its dried and macerated roots (rhizomes) have been used as coloring and condiment for meat and vegetables. Turmeric main bioactive compound is curcumin, which is found at concentrations of approximately two to five percent on its roots, being also responsible for its coloration. With the knowledge of its bioactive properties and of several other properties that are still being tested, this paper aimed at presenting the main properties and uses of turmeric. Turmeric has historically been used in various medicines by Ayurveda medicine (a medicinal system characteristic of ancient India). Chemically, it is a powder insoluble in either water or ethyl ether, despite being soluble in ethanol and acetone. It is a difoylmethane of formula C21H20O6 and molecular weight 368.4. Many works are being produced seeking to understand the metabolic functioning of curcumin and its possible biological activities. Among the properties already studied, it has proven anticoagulant, antifungal, anti-inflammatory, antimalarial, antioxidant, antiviral, scarring, schistosomicide, hypolipidemic, leishmanicidal, nematocidal, trypanocidal neuroprotective, anti-amyloidogenic and immunomodulatory capacities. Curcumin has the advantage of being an easily accessible molecule as it can be purchased as a domestic condiment worldwide and is widely applied in several cuisines. However, due to its low bioavailability, low water solubility and high affinity for plasma proteins, further studies should be carried out so that it can be effectively employed as a plant bioactive.(AU)

La cúrcuma (Curcuma longa) es una planta originaria del sudeste asiático, pertenece a la familia Zingiberaceae. Es una hierba amarga y astringente, con un olor característico y un fuerte color amarillo y cuyas raíces (rizomas) secas y maceradas se utilizan actualmente como colorante y condimento para carnes y vegetales. El principal compuesto bioactivo de la cúrcuma es la curcumina, que se encuentra cerca del dos al cinco por ciento de sus raíces y también es responsable por su coloración. Debido a sus propiedades bioactivas y de varias que aún se están probando, ese estudio tuvo como objetivo presentar las principales propiedades y usos de la cúrcuma. Históricamente, la cúrcuma es empleada en varias medicinas utilizadas por la medicina Ayurveda (sistema medicinal característico de la antigua India). Químicamente es un polvo insoluble en agua y éter etílico, pero soluble en etanol y acetona, es un diferoilmetano de fórmula C21H20O6 y peso molecular 368.4. Últimamente se están produciendo muchos trabajos que buscan comprender el funcionamiento metabólico de la curcumina y sus posibles actividades biológicas. Entre las propiedades ya estudiadas se encuentran las capacidades anticoagulante, antifúngica, antiinflamatoria, antipalúdica, antioxidante, antiviral, cicatrizante, esquistosomicida, hipolipidémica, leishmanicida, nematocida, tripanocida, neuroprotectora, antiamiloidogénica e inmunomoduladora. La curcumina tiene la ventaja de ser una molécula de fácil acceso, ya que se puede comprar como condimento doméstico en todo el mundo y tiene una variedad de aplicaciones, pero debido a su baja biodisponibilidad, baja solubilidad en agua y alta afinidad por las proteínas plasmáticas se hace necesario que nuevos estudios sean llevados a cabo para que ella pueda ser empleada efectivamente como planta bioactiva.(AU)

Propriedades e usos da cúrcuma / Properties and uses of turmeric / Propiedades y usos de la cúrcuma

A Cúrcuma (Curcuma longa) é uma planta originária do sudoeste asiático, que faz parte da família Zingiberaceae. É uma erva amarga, adstringente, com cheiro característico e forte cor amarela e que cujas raízes (rizomas) secas e maceradas têm sido utilizadas atualmente como corante e condimento para carnes e vegetais. O principal composto bioativo da cúrcuma é a curcumina, que se encontra em percentuais de dois a cinco por cento em suas raízes, sendo também é responsável pela sua coloração. Sabendo-se das suas propriedades bioativas e de várias que ainda estão sendo testadas, esse trabalho objetivou apresentar as principais propriedades e usos da cúrcuma. Historicamente a cúrcuma é empregada em diversos medicamentos utilizados pela medicina Ayurveda (sistema medicinal característico da Índia Antiga). Quimicamente é um pó insolúvel na água e no éter etílico, mas solúvel no etanol e acetona, é um diferoilmetano com a fórmula C21H20O6 e peso molecular 368,4. Muitos trabalhos estão sendo produzidos ultimamente buscando entender o funcionamento metabólico da curcumina e suas possíveis atividades biológicas. Entre as propriedades já estudadas destacam-se as capacidades anticoagulante, antifúngica, anti-inflamatória, antimalárica, antioxidante, antiviral, cicatrizante, esquistossomicida, hipolipemiante, leishmanicida, nematocida, tripanocida neuroprotetora, anti-amiloidogênica e imunomoduladora. A curcumina possui a vantagem de ser uma molécula de fácil acesso, uma vez que pode ser adquirida como condimento doméstico em todo o mundo e possui variadas aplicações, porém devido a sua baixa biodisponibilidade, baixa solubilidade em água e alta afinidade pelas proteínas plasmáticas faz-se necessário que novos estudos sejam realizados para que ela possa ser empregada efetivamente como um bioativo vegetal.(AU)

Turmeric (Curcuma longa) is a plant originated from Southeast Asia; it belongs to the Zingiberaceae family. It is a bitter, astringent herb, with a characteristic smell and strong yellow color. Its dried and macerated roots (rhizomes) have been used as coloring and condiment for meat and vegetables. Turmeric main bioactive compound is curcumin, which is found at concentrations of approximately two to five percent on its roots, being also responsible for its coloration. With the knowledge of its bioactive properties and of several other properties that are still being tested, this paper aimed at presenting the main properties and uses of turmeric. Turmeric has historically been used in various medicines by Ayurveda medicine (a medicinal system characteristic of ancient India). Chemically, it is a powder insoluble in either water or ethyl ether, despite being soluble in ethanol and acetone. It is a difoylmethane of formula C21H20O6 and molecular weight 368.4. Many works are being produced seeking to understand the metabolic functioning of curcumin and its possible biological activities. Among the properties already studied, it has proven anticoagulant, antifungal, anti-inflammatory, antimalarial, antioxidant, antiviral, scarring, schistosomicide, hypolipidemic, leishmanicidal, nematocidal, trypanocidal neuroprotective, anti-amyloidogenic and immunomodulatory capacities. Curcumin has the advantage of being an easily accessible molecule as it can be purchased as a domestic condiment worldwide and is widely applied in several cuisines. However, due to its low bioavailability, low water solubility and high affinity for plasma proteins, further studies should be carried out so that it can be effectively employed as a plant bioactive.(AU)

La cúrcuma (Curcuma longa) es una planta originaria del sudeste asiático, pertenece a la familia Zingiberaceae. Es una hierba amarga y astringente, con un olor característico y un fuerte color amarillo y cuyas raíces (rizomas) secas y maceradas se utilizan actualmente como colorante y condimento para carnes y vegetales. El principal compuesto bioactivo de la cúrcuma es la curcumina, que se encuentra cerca del dos al cinco por ciento de sus raíces y también es responsable por su coloración. Debido a sus propiedades bioactivas y de varias que aún se están probando, ese estudio tuvo como objetivo presentar las principales propiedades y usos de la cúrcuma. Históricamente, la cúrcuma es empleada en varias medicinas utilizadas por la medicina Ayurveda (sistema medicinal característico de la antigua India). Químicamente es un polvo insoluble en agua y éter etílico, pero soluble en etanol y acetona, es un diferoilmetano de fórmula C21H20O6 y peso molecular 368.4. Últimamente se están produciendo muchos trabajos que buscan comprender el funcionamiento metabólico de la curcumina y sus posibles actividades biológicas. Entre las propiedades ya estudiadas se encuentran las capacidades anticoagulante, antifúngica, antiinflamatoria, antipalúdica, antioxidante, antiviral, cicatrizante, esquistosomicida, hipolipidémica, leishmanicida, nematocida, tripanocida, neuroprotectora, antiamiloidogénica e inmunomoduladora. La curcumina tiene la ventaja de ser una molécula de fácil acceso, ya que se puede comprar como condimento doméstico en todo el mundo y tiene una variedad de aplicaciones, pero debido a su baja biodisponibilidad, baja solubilidad en agua y alta afinidad por las proteínas plasmáticas se hace necesario que nuevos estudios sean llevados a cabo para que ella pueda ser empleada efectivamente como planta bioactiva.(AU)

CURCUMINA ASSOCIADA A OUTROS ADITIVOS NA DIETA DE AVES EM SUBSTITUIÇÃO A MELHORADORES DE DESEMPENHO CONVENCIONAIS: EFEITOS SOBRE DESEMPENHO ZOOTÉCNICO, SAÚDE ANIMAL, QUALIDADE DE CARNE E OVOS E CONTROLE DE MICRORGANISMOS

O uso de antibióticos como promotores de crescimento na alimentação de animais de produção já foi proibido em muitos países por completo, assim como recentemente o governo federal emitiu portarias que proíbem o uso de diversos antimicrobianos usados na avicultura para este fim. Portanto, conhecer aditivos alternativos que tenham ação antimicrobiana é importante para manter a produtividade avícola no Brasil. Além disto, o consumo contínuo de aditivos naturais com ação antimicrobiana em poedeiras pode ser extremamente vantajoso, pois, nesta categoria o uso de antibióticos é proibido para evitar resíduos no ovo. A curcumina é um componente herbário com diversas propriedades medicinais, com destaque para ação antimicrobiana, antioxidante, anti-inflamatória e coccidiostática. Estas propriedades fizeram com que a curcumina fosse incluída na lista de aditivos alimentares para animais de produção. Portanto, o objetivo deste estudo foi verificar se a adição de curcumina associada a demais aditivos (carvacrol, timol, cinamaldeído, extrato de yucca e monolaurato de glicerol) na dieta de aves de corte possui efeitos benéficos sobre o desempenho zootécnico, saúde animal, qualidade de carne e atividades antioxidante, coccidiostática e microbiana, assim como o efeito isolado da curcumina na dieta de poedeiras sobre qualidade de ovos. Ao todo, quatro experimentos foram realizados para responder estes objetivos. Experimento I: Utilizou-se 60 poedeiras divididas em três grupos T0 (grupo controle); T30 e T50 (30 e 50 mg/kg de curcumina na ração, respectivamente). Verificamos um aumento na gravidade específica e índice de gema nos ovos das aves suplementadas com o aditivo. Além disto, a adição de curcumina na dieta melhorou a qualidade de ovos frescos e armazenados, pelos menores níveis de peroxidação lipídica e aumento da capacidade antioxidante total. O consumo de curcumina também estimulou o sistema imune das aves. Assim como, verificamos uma menor contagem de oocistos nas excretas das aves suplementadas com curcumina aos 14 e 21 dias de experimento, o que sugere um efeito coccidiostático. Experimento II: 225 aves foram divididas em cinco grupos: CN - controle negativo; CP - controle positivo (uso de antibióticos convencionais); CU - ração com 50 mg/kg de curcumina; FI - ração com 100 mg/kg fitogênico a base de carvacrol, timol e cinamaldeído microencapsulado; FI+CU, uma combinação de ambos os aditivos com as dosagens de quando usados isoladamente. Observamos que a associação dos aditivos apresentou a menor contagem de oocistos aos 21 e 35 dias de experimento. As contagens bacterianas foram significativamente mais baixas no dia 21 em todos os grupos que receberam aditivos, no entanto, aos 44 dias, a menor contagem foi observada no CP. A curcumina com ou sem associação aos outros agentes fitogênicos melhorou a qualidade da carne, com aumento dos níveis de antioxidantes e redução da peroxidação lipídica. Verificamos menores níveis de ácidos graxos saturados e maiores níveis de ácidos graxos monoinsaturados/poli-insaturados nas aves que consumiram aditivos individualmente e em combinação. A combinação de aditivos aumentou a relação vilosidade/cripta, o que é indicativo de melhor saúde intestinal. Portanto, estes aditivos podem substituir os promotores de crescimento convencionais. Experimento III: 240 aves foram divididas em quatro grupos: CP - controle positivo, ração basal com antibióticos e coccidiostáticos; CU - ração com 100 mg/kg de curcumina; EY - ração com 250 mg/kg de extrato de yucca; e CU+EY- ração com 100 mg/kg de curcumina e 250 mg/kg de extrato de yucca. Não foram encontradas diferenças entre os grupos para peso corporal, ganho diário de peso ou conversão alimentar de 1 a 42 dias. Observamos uma redução significativa de oocistos em aves suplementadas com os aditivos combinados nos dias 37 e 42. Aos 42 dias a menor contagem bacteriana foi observada nos grupos CP e CU. As aves suplementadas geraram um efeito anti-inflamatório, além de estimular o desenvolvimento de vilosidades e criptas intestinais. Observamos níveis mais altos de antioxidantes na carne associado a menor peroxidação lipídica e oxidação de proteína no grupo CU + EY. A curcumina reduziu os ácidos graxos saturados, já os menores níveis de ácidos graxos monoinsaturados na carne foram observados no grupo EY, e níveis mais altos de ácidos graxos poli-insaturados totais foram observados em aves que consumiram curcumina, individualmente e em combinação. Portanto, os aditivos podem substituir os promotores de crescimento convencionais e seus efeitos são potencializados quando associados. Experimento IV: 480 aves foram utilizadas em três grupos: Convencional; aves que receberam ração basal com antibiótico e coccidiostático; Blend; aves que receberam ração com blend a base de curcuminóides, cinamaldeído e monolaurato de glicerol; Controle; aves que receberam dieta basal apenas. Observamos peso e eficiência produtiva inferior nas aves dos tratamentos com blend e controle comparado ao convencional. Verificamos uma redução significativa de oocistos aos 42 dias no tratamento com blend e convencional e a menor contagem bacteriana foi no blend comparado ao controle. O blend aumentou a intensidade de amarelo e a luminosidade da carne em relação ao controle, porém teve maior perda de água ao cozimento em comparação ao controle. Além disto, o blend não foi capaz de aumentar os níveis de antioxidantes e reduzir a peroxidação lipídica, conforme era esperado. Assim como, verificamos maiores níveis totais de ácidos graxos saturados nos tratamentos com blend e convencional, já os menores níveis de ácidos graxos monoinsaturados foram observados no blend em relação ao controle. Portanto, os compostos do blend não tiveram seus efeitos potencializados e provavelmente atuaram de forma antagônica para o desempenho zootécnico, saúde, qualidade e perfil de ácidos graxos na carne, no entanto, teve um efeito antimicrobiano e coccidiostático igual aos fármacos convencionais. Como conclusão desta dissertação, destacamos que a curcumina é um aditivo alimentar em potencial para aves de produção no Brasil e no mundo, pois além de favorecer o desempenho zootécnico tem efeitos positivos sobre a saúde das aves e qualidade de carne e ovos. A associação de curcumina a outros aditivos teve efeito sinérgico (curcumina + fitogênico e curcumina + extrato yucca), o que potencializou as propriedades biológicas que refletiu em eficiência produtiva; mas também constatamos que a associação pode ter efeito antagonista e/ou doses inadequadas como a usada no blend podem prejudicar a produção.

The use of antibiotics as growth promoters in animal feeds was banned in many countries altogether, as well as recently the federal government issued ordinances that ban the use of various antimicrobials used in poultry farming for this purpose. Therefore, to know alternatives additives that have antimicrobial action is important to keep poultry productivity in Brazil. Furthermore, the continuous consumption of natural additives or with antimicrobial action in laying hens can be extremely advantageous, because in this category the use of antibiotics is prohibited to avoid residues in the eggs. The curcumin is a herbal component with several medical properties, highlighting antimicrobial, antioxidant, anti-inflammatory, and coccidiostatic action. These properties meant that curcumin was included in the list of feed additives for farm animals. Therefore, the aim of this study was to verify whether the addition of curcumin associated with other additives (carvacrol, thymol, cinnamaldehyde, yucca extract, and glycerol monolaurate) in the diet of broiler chicken has beneficial effects on zootechnical performance, poultry health, and meat quality and activity as antioxidant, coccidiostatic and antimicrobial, as well as the isolated effect of curcumin in the laying hens diet ou eggs quality. If, four experiments were performed out to answer these objectives. Experiment I: 60 laying hens were used, divided into three groups T0 (group control); T30 and T50 (30 and 50 mg/kg of curcumin in the feed, respectively).We observed an increase in specific gravity and yolk index in the stored eggs of birds supplemented with the additive. Moreover, addition of curcumin in diet improved the quality of fresh and stored eggs, as well reduced lipid peroxidation and increased total antioxidant levels. The consumption of curcumin also stimulated the immune system of birds. As well as, we verified a reduction on the number of oocysts in fecal samples of birds supplemented with curcumin on days 14 and 21 of experiment, which suggests a coccidiostatic effect. Experiment II: 225 birds were divided into five groups: NC- negative control; PC- positive control (use of antibiotics conventional); CU- 50 mg of curcumin per kg of feed; PHY- 100 mg of phytogenic per kg of feed containing encapsulated carvacrol, thymol and cinnamaldehyde; CU+PHY- the combination of both additives with the come dosages of when used alone. We observed that combination of additives showed fewer count of oocysts on days 21 and 35 of experiment. Total bacterial counts were significantly lower on day 21 in all groups that received additives, however, on days 44, the lowest count was observed in PC. Curcumin with or without phytogenic agent improved meat quality, with increased antioxidant levels and reduction of lipid peroxidation. We verified lower total saturated fatty acid levels and significantly greater monounsaturated/ polyunsaturated fatty acid levels in broilers that consumed additives individually and in combination. The combination of additives increased the crypt/villus ratio, a marker of improved intestinal health. Therefore, these additives can replace conventional growth promoters. Experiment III: 240 birds were divided into four groups: PC - positive control, basal feed with antibiotics and coccidiostatics; CU - feed with 100 mg/kg of curcumin; YE - feed with 250 mg/kg of yucca extract; and CU + YE, feed including the combination of 100 mg curcumin/kg and 250 mg yucca extract/kg. We did not find any differences between groups in terms of body weight, daily weight gain or feed conversion from 1 to 42 days. A significant reduction in oocysts was observed in birds supplemented with combined additives on days 37 and 42. At 42 days, the lower total bacterial count was observed in the PC and CU. Supplemented birds generated an anti-inflammatory effect, as well as stimulating the development of crypts and villi, both signs of good intestinal health. We observed increased levels of antioxidants capacity in meat, associated the reduced lipid peroxidation and protein oxidation in the CU + EY group. Curcumin reduced the saturated fatty acids, there were observed lower levels of monounsaturated fatty acids in the meat in the YE group, and higher levels of total polyunsaturated fatty acids were observed in birds that consumed curcumin, individually and in combination. Therefore, there additives can replace conventional growth promoters and their effects are potentialized when associated. Experiment IV: 480 birds were divided into three groups: Conventional: birds that received basal ration with antibiotics and coccidiostatics; Blend: birds that received basal ration with blend based on curcuminoids, cinnamaldehyde, and glycerol monolaurate; Control: birds that received basal ration only. We observed lower weight and productive efficiency in birds fed blend and control treatments compared to the conventional. We verified significant reduction of oocyst counts on day42 in the treatment with blend and conventional and the bacterial counts was lower in the blend compared to the control. The blend increased the intensity of yellow and the luminosity of the meat regarding control, however had higher cooking water loss compared to the control. Moreover, the blend was not able to increase antioxidant levels and reduce of lipid peroxidation, as expected. As well, we verified higher total saturated fatty acid levels in treatments with blend and conventional, there lower levels of monounsaturated fatty acids were observed in the blend regarding to the control. Therefore, the blend did not have its effects potentialized and probably acted in an antagonistic way for the zootechnical performance, health, quality and fatty acid profiles in meat, however it had an antimicrobial and coccidiostatic effect equal to conventional drugs. In conclusion, the studies developed for highlight curcumin is a potencial feed additive for poultry production in Brazil and world, because besides favoring the zootechnical performance it has positive effects about health of birds and meat and eggs quality. The association of curcumin with other additives had effect synergistic (curcumin + phytogenic and curcumin + yucca extract), which potentiated the biological properties that reflected in productive efficiency, but we also found that the association may have an antagonist effect and/or inadequate doses such as that used in the blend can impair the production.

Efeitos da administração da aflatoxina, fumonisina e curcumina, isoladas ou associadas, sobre a resposta imunológica humoral e determinação de produtos de biotransformação em frangos de corte

O objetivo da pesquisa foi avaliar os efeitos da AFB1 e FB1, isoladas e associadas e com ou sem a inclusão de um antioxidante (cúrcuma) em frangos de corte, utilizando-se os seguintes tratamentos (T): T1 (controle): 0 AFB1 + 0 FB1 + 0 Cúrcuma; T2: 0 AFB1 + 0 FB1 + 222 mg/kg Cúrcuma; T3: 0 AFB1 + 20 mg/kg FB1 + 0 Cúrcuma; T4: 0 AFB1 + 20 mg/kg FB1 + 222 mg/kg Cúrcuma; T5: 0,5 mg/kg AFB1 + 0 FB1 + 0 Cúrcuma; T6: 0,5 mg/kg AFB1 + 0 FB1 + 222 mg/kg Cúrcuma; T7: 0,5 mg/kg AFB1 + 20 mg/kg FB1 + 0 Cúrcuma; T8: 0,5 mg/kg AFB1 + 20 mg/kg FB1 + 222 mg/kg Cúrcuma. Os parâmetros avaliados incluíram: conversão alimentar, ganho de peso, consumo alimentar, proteínas séricas, hematologia, enzimas hepáticas, histopatologia de vísceras, resposta vacinal, resíduos de aflatoxinas e fumonisina em vísceras e músculos. Os dados foram analisados como um fatorial 2 x 2 x 2 por análise de variância. Não houve interação significativa para os três fatores analisados no desempenho zootécnico, porém houve diferença significativa nas dietas contendo aflatoxina, quando comparada com as outras dietas, para todas as variáveis analisadas. A AST e LDH foram as únicas variáveis significativas para a interação de todos os fatores (AFB1, FB1 e CMT), porém as outras variáveis, exceto a GGT, apresentaram diferença significativa nas dietas contendo aflatoxina, quando comparada com as outras dietas, para todas as variáveis analisadas. As lesões histopatológicas no fígado, rim e bursa de Fabricius foram aumentando gradualmente do tratamento controle até o tratamento contendo adição de aflatoxina e fumonisina, com ou sem cúrcuma, sendo que o efeito mais severo foi observado nos órgãos desses tratamentos. Não houve diferença significativa com a inclusão da cúrcuma. Não houve nenhuma variável significativa para a interação de todos os fatores avaliados para a biometria dos órgãos, porém fígado, rim e coração apresentaram diferença significativa nas dietas contendo aflatoxina, quando comparada com as outras dietas, para todas as variáveis analisadas. Nenhuma variável foi significativa para a interação de todos os fatores avaliados para o hemograma aos 21 dias, porém aos 42 dias, leucócitos, linfócitos e basófilos apresentaram diferença significativa para a interação de todos os fatores. Não houve diferença estatística para a interação dos três fatores analisados para os títulos de anticorpos para a doença de Newcastle. Os resíduos de FB2 no fígado e AFB2 no músculo peitoral foram as únicas variáveis significativas para a interação de todos os fatores analisados. Os resultados obtidos indicam que não houve efeito da cúrcuma na diminuição dos efeitos deletérios da aflatoxina e fumonisina.

The objective of this research project was to evaluate the effects of AFB1 and FB1, alone or in combination and associated or not with an antioxidant (turmeric) in broiler chickens, using the following treatments (T): T1 (control): 0 AFB1 + 0 FB1 + 0 Turmeric; T2: 0 AFB1 + 0 FB1 + 222 mg/kg Turmeric; T3: 0 AFB1 + 20 mg/kg FB1 + 0 Turmeric; T4: 0 AFB1 + 20 mg/kg FB1 + 222 mg/kg Turmeric; T5: 0.5 mg/kg AFB1 + 0 FB1 + 0 Turmeric; T6: 0.5 mg/kg AFB1 + 0 FB1 + 222 mg/kg Turmeric; T7: 0.5 mg/kg AFB1 + 20 mg/kg FB1 + 0 Turmeric; T8: 0.5 mg/kg AFB1 + 20 mg/kg FB1 + 222 mg/kg Turmeric. The parameters evaluated included: feed conversion, weight gain, food intake, serum proteins, hematology, liver enzymes, histopathology of viscera, vaccine response and residues of aflatoxin and fumonisin in tissues of viscera and muscles. Data were analyzed as a 2 x 2 x 2 factorial by analysis of variance. There was no significant interaction for the three analyzed factors on the performance, but there were significant differences in the diets containing aflatoxin when compared to the other diets, for all variables analyzed. AST and LDH were the only significant variables for the interaction of all factors (AFB1, FB1 e CMT), but other variables, with the exception of GGT, showed significant difference in diets containing aflatoxin when compared to other diets for all the variables analyzed. Histopathological lesions in the liver, kidney and bursa of Fabricius were gradually increased from the control treatment to aflatoxin and fumonisin treatment, with or without turmeric, with the most severe effect being observed in the organs of these treatments. There was no significant variable for the interaction of all factors evaluated for organ biometry, but liver, kidney and heart showed a significant difference in diets containing aflatoxin when compared to other diets for all variables analyzed. No variable was significant for the interaction of all factors evaluated for the blood test at 21 days, but at 42 days leukocytes, lymphocytes and basophils showed significant differences for the interaction of all factors. There was no statistical difference for the interaction of all factors analyzed for antibody titers to Newcastle disease. The residues of FB2 in the liver and AFB2 in the pectoral muscle were significant for the interaction of all the factors. The results showed no effect of turmeric powder in reducing the deleterious effects of aflatoxin and fumonisin.

Desenvolvimento de filmes de desintegração oral incorporados com os extratos de erva baleeira (Cordia verbenacea) e cúrcuma (Curcuma longa)

Os filmes de desintegração oral são dosagens farmacêuticas que apresentam como vantagens a facilidade de administração e não necessidade de água, e poderiam possibilitar, além de medicamentos alopáticos tradicionais, a incorporação de extratos de plantas utilizadas na medicina popular. Logo, o objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de filmes de desintegração oral produzidos a partir de macromoléculas naturais e incorporados com extratos de erva baleeira (Cordia verbenacea) e cúrcuma (Curcuma longa), que apresentam importantes atividades farmacológicas. Os extratos de erva baleeira e cúrcuma, produzidos com 20g de planta/100 mL de álcool 80%, apresentaram as maiores concentrações de flavonóides e curcuminóides, respectivamente, e foram concentrados e utilizados na produção dos filmes. Os filmes de desintegração oral foram produzidos por casting com diferentes concentrações de amido pré-gelatinizado e hidroxipropilmetil celulose, e sorbitol como plastificante. A formulação do filme selecionada através da caracterização foi utilizada para a produção dos filmes incorporados com os extratos. Na produção dos filmes bioativos, os extratos de erva baleeira e cúrcuma foram adicionados à solução filmogênica de modo que cada dose unitária de filme (6 cm2) apresentasse as concentrações de 0,25, 0,50 e 0,75 mg de flavonóides ou curcuminóides. Foram caracterizados quanto ao aspecto visual, microscopia, espectroscopia de infravermelho (FTIR), propriedades mecânicas, mucoadesividade in vitro, e tempo de desintegração in vitro e in vivo. Os filmes com os extratos foram quantificadosquanto ao teor de flavonóides e curcuminóides. Os extratos e os filmes bioativos foram caracterizados quanto à atividade antioxidante in vitro (DPPH, FRAP, Folin-Ciocalteu e ORAC), atividade antimicrobiana contra Streptococcus mutans, atividade anti-inflamatória in vitro (inibição da enzima COX-2), e avaliados quanto à estabilidade de flavonóides e curcuminóides em condições controladas de umidade e temperatura (25°C-60% UR e 40°C-75% UR), por 90 dias. Os filmes bioativos foram avaliados sensorialmente através de um teste de aceitação. Os extratos de erva baleeira e cúrcuma concentrados obtiveram os valores de 1,2 mg eq. quercetina/mL de extrato e 16,3 mg eq.de curcumina/mL de extrato,respectivamente. A formulação 80A:20HPMC, apresentou boas características mecânicas e o menor tempo de desintegração in vivo, sendo selecionada para a produção dos filmes com os extratos vegetais. Os filmes com os extratos apresentaram boas caraterísticas visuais, mas com alterações microscópicas. As análises de FTIR revelaram que os picos de absorção foram ligeiramente deslocados com a adição dos extratos. Os extratos de erva baleeira e cúrcuma promoveram mudanças significativas nas propriedades mecânicas dos filmes, redução da mucoadesividade, e aumento do tempo de desintegração in vitro. A quantificação de flavonóides e curcuminóides nas doses unitárias dos filmes revelou a uniformidade das mesmas em todas as concentrações. Os extratos e os filmes bioativos apresentaram propriedades antioxidantes, no entanto apenas os filmes com extrato de erva baleeira foram efetivos contra Streptococcus mutans. O extrato de erva baleeira e os filmes com este extrato apresentam atividade anti-inflamatória in vitro, com inibições de COX-2 entre 71 e 90,5%. O extrato de cúrcuma apresentou uma inibição de 86,1%, mas os filmes com extrato apresentaram atividade reduzida. Os extratos e os filmes bioativos apresentaram excelente estabilidade de flavonóides e curcuminóides, em função do armazenamento. O teste sensorial mostrou que os filmes com cúrcuma apresentaram melhor aceitação do consumidor do que osfilmes com erva baleeira, principalmente devido ao sabor amargo do extrato de erva baleeira. Logo, este estudo mostrou a possibilidade de produção de filmes de desintegração oral aditivados com extratos de plantas e a manutenção das propriedades funcionais dos extratos nos filmes.

Oral disintegrating films are pharmaceutical dosages that have the following advantages: they are easy to be administered, there is no need to use water and they may enable, besides their use in traditional allopathic drugs, the incorporation of plant extracts used in popular medicine. The objective of this study was to develop oral disintegrating films from natural macromolecules and incorporated with Cordia verbenacea and Curcuma longa extracts, which present important pharmacological activity. Cordia verbenacea and Curcuma longa extracts produced with 20g of the plant / 100 mL of 80% alcohol showed the greatest concentrations of flavonoids and curcuminoids, respectively, and were concentrated and used in film production. Oral disintegrating films were produced by casting with different concentrations of pre-gelatinized starch and hydroxypropyl methylcellulose (HPMC), and with sorbitol as the plasticizing agent. Film formulation that was selected by characterization was used in the production of films incorporated with the extracts. Cordia verbenacea and Curcuma longa extracts were added to the filmogenic solution in a way that each film unit (6 cm2) presented 0.25; 0.50; and 0.75mg of flavonoids and curcuminoids. Films were analyzed in terms of appearance, microscopy, infrared spectroscopy (FTIR), mechanical properties, in vitro mucoadhesiveness, and in vitro and in vivo disintegration time. Films with the extractswere analyzed quantitatively for flavonoid and curcuminoid concentration. Extracts and bioactive films were characterized in terms of in vitro antioxidant activity (DPPH, FRAP, Folin-Ciocalteu and ORAC), antimicrobial activity against Streptococcus mutans, in vitro inflammatory activity (COX-2 inhibition), and were evaluated for flavonoid and curcuminoid stability in controlled relative humidity and temperature conditions (25°C-60% RH and 40°C-75% RH) for 90 days of storage. Bioactive films were submitted to sensory evaluation by acceptance testing. Concentrated Cordia verbenacea and Curcuma longa extracts showed 1.2mg eq. quercetin/mL of extract, and 16.3 mg eq. curcumin/mL of extract, respectively. The formula 80A:20HPMC showed good mechanical characteristics and shorter in vivo disintegration time, and was selected for the production of films with plant extracts. Films with the extracts showed adequate visual appearance, but microscopic changes. FTIR showedabsorption peaks that were slightly displaced with the addition of the extracts. Cordia verbenacea and Curcuma longa extracts led to significant changes in the mechanical properties of the films, reduced mucoadhesiveness, and increased in vitro disintegration times. The quantification of flavonoids and curcuminoids in film units was uniform in all concentrations. The extracts and bioactive films showed antioxidant properties. However, only films with Cordia verbenacea were effective against Streptococcus mutans. Cordia verbenacea extract and films with this extract showed in vivo anti-inflammatory activity, with 71 and 90.5% of COX-2 inhibition. Curcuma longa showed inhibition of 86.1%, but the films with the extract had reduced activity. The extracts and bioactive films showed excellent stability of flavonoids and curcuminoids during storage. Sensory testing showed that films with Curcuma longa were better accepted by the consumer than films with Cordia verbenacea. Thus, this study demonstrated the possibility of producing oral disintegrating films added with plant extracts with the maintenance of functional properties of the extracts used in the films.