Evaluation of the antibacterial activity of trans-anethole against Enterococcus cloacae and Enterococcus faecalis strains of food origin / Avaliação da atividade antibacteriana do trans-anetol contra cepas de Enterobacter cloacae e Enterococcus faecalis de origem alimentar

The present study sought to evaluate the antibacterial activity of trans-anethole against food-borne strains of Enterobacter cloacae and Enterococcus faecalis. The study was performed using Minimum Inhibitory Concentration (MIC), and Minimum Bactericidal Concentration (MBC) methods, in addition, disc diffusion technique was used to evaluate the association of trans-anethole with synthetic antimicrobials. Minimum Inhibitory Concentration for Adherence (MICA) testing was also performed. The results revealed that trans-anethole presents no antibacterial activity at any of the concentrations used against the E. cloacae strains tested. However, trans-anethole presented antibacterial effect against five of the six E. faecalis bacterial strains tested, with MIC values ranging from 500 µg/mL to 1000 µg/mL. Further, when analyzing the MBC results against E. faecalis, it was observed that the compound presented values ranging from 500 µg/mL to 1000 µg/mL. As for the associations, it was observed that transanethole when combined with the antimicrobials ampicillin, gentamicin, ciprofloxacin, and ceftriaxone presented synergistic effect against most strains of E. faecalis. However, both trans-anethole and the control chlorhexidine (0.12%) presented no antibiofilm effects against strains of E. faecalis. In short, trans-anethole presented potential antibacterial against E. faecalis strains of food origin, and may upon further study, it may be used alone or in association with synthetic antimicrobials to combat infections caused by this bacterium.

O presente estudo procurou avaliar a atividade antibacteriana do trans-anetol contra cepas de Enterobacter cloacae e Enterococcus faecalis de origem alimentar. O estudo foi realizado utilizando métodos de Concentração Inibitória Mínima (CIM), e Concentração Bactericida Mínima (CBM), além disso, foi utilizada a técnica de difusão de disco para avaliar a associação do trans-anetol com antimicrobianos. O teste de Concentração Inibitória Mínima de Aderência (CIMA) também foi realizado. Os resultados revelaram que o trans-anetol não apresentou atividade antibacteriana em nenhuma das concentrações utilizadas contra as cepas de E. cloacae testadas. No entanto, o trans-anetol apresentou efeito antibacteriano contra cinco das seis cepas bacterianas de E. faecalis testadas, com valores de CIM variando de 500 µg/mL a 1000 µg/mL. Além disso, ao analisar os resultados da CBM contra E. faecalis, observa-se que o composto apresentou valores variando de 500 µg/mL a 1000 µg/mL. Quanto às associações, observou-se que o trans-anetol quando combinado com os antimicrobianos ampicilina, gentamicina, ciprofloxacino, e ceftriaxona apresentou efeito sinérgico contra a maioria das cepas de E. faecalis. No entanto, tanto o trans-anetol quanto o controle clorexidina (0,12%) não apresentaram efeito antibiofilme contra a cepa de E. faecalis. Em suma, o transanetol apresentou potencial antibacteriano contra cepas de E. faecalis de origem alimentar, podendo, mediante estudos mais aprofundados, ser utilizado isoladamente ou em associação com antimicrobianos sintéticos para combater infecções causadas por esta bactéria.

Efficacy and residual effect of Illicium verum (star anise) and Pelargonium graveolens (rose geranium) essential oil on cat fleas Ctenocephalides felis felis / Eficácia e efeito residual dos óleos essenciais de Illicium verum (anis-estrelado) e Pelargonium graveolens (gerânio rosa) em pulgas de gato Ctenocephalides felis felis

Abstract The essential oils (EOs) of Illicium verum and Pelargonium graveolens were evaluated for lethality, inhibition of development and residual efficacy against the flea Ctenocephalides felis felis. Their chemical composition was characterized by means of gas chromatography with a flame ionization and mass spectrometry detection. Mortality at different immature stages and among adult fleas was measured through in vitro filter paper tests at different concentrations of EOs. The chemical characterization of I. verum volatile oil showed that E-anethole (79.96%) was the major constituent, while the major compounds in P. graveolens were citronellol (29.67%) and geraniol (14.85%). Insecticidal activity against both immature and adult flea stages were observed. The EO of I. verum had insecticidal activity for approximately 18 days, while the EO activity of P. graveolens lasted for 13 days. The pulicidal activity of I. verum remained above 70% for up to 9 days, while the activity of P. graveolens was 41.7% for up to 2 days. Essential oils, especially that of I. verum, showed insecticidal activity for flea control at different life cycle stages and have potential for the development of ectoparasiticides (biopesticides) for veterinary use.

Resumo Os óleos essenciais (OE) de Illicium verum e Pelargonium graveolens foram avaliados quanto à letalidade, inibição do desenvolvimento e eficácia residual contra a pulga Ctenocephalides felis felis. Sua composição química foi caracterizada por meio de cromatografia gasosa com detector de ionização de chama e espectrometria de massas. A mortalidade entre os diferentes estágios imaturos e pulgas adultas foi avaliada por meio de testes in vitro em papel filtro, contendo diferentes concentrações de OEs. A caracterização química do óleo volátil de I. verum mostrou que o E-anetol (79,96%) foi o constituinte majoritário, enquanto os principais compostos de P. graveolens foram citronelol (29,67%) e geraniol (14,85%). Foi observada atividade inseticida contra os estágios imaturos e adulto da pulga. O OE de I. verum teve atividade inseticida por aproximadamente 18 dias, enquanto o de P. graveolens durou 13 dias. A atividade pulicida de I. verum permaneceu acima de 70% até o 9º dia, enquanto a atividade de P. graveolens foi de 41,7% até o 2º dia. Os óleos essenciais, principalmente de I. verum, apresentam atividade inseticida para o controle de pulgas em diferentes estágios do ciclo de vida e têm potencial para o desenvolvimento de ectoparasiticidas (biopesticidas) de uso veterinário.

Potencial dos óleos essenciais de Eremanthus erythropappus e Cinnamomum zeylanicum e compostos isolados, -bisabolol e (E)-cinamaldeido, para o controle de Rhipicephalus microplus (Acari: Ixodidae)

Compostos de origem vegetal têm sido apontados como promissores no controle de carrapatos. No capítulo 1, o presente trabalho teve como objetivo o estudo fitoquímico dos óleos essenciais (OEs) da casca de Cinnamomum zeylanicum (canela) e do caule de Eremanthus erythropappus (candeia) e avaliação da atividade carrapaticida desses OE(s), junto com seus compostos isolados majoritários e acetilado análogo sobre Rhipicephalus microplus. Os resultados da cromatografia gasosa e espectrometria de massa mostraram o composto (E)-cinamaldeído como o majoritário do OE de canela (86,93%), e o -bisabolol como principal composto do OE de candeia (78,71%). Os bioensaios com as larvas não alimentadas foram realizados através do teste de pacote de larvas nas concentrações de 0,31 a 10,0 mg/mL. Para fêmeas ingurgitadas foi realizado o teste de imersão nas concentrações de 2,5 a 60,0 mg/mL. Com a exceção do acetato de cinamila, que apresentou baixa atividade para fêmeas ingurgitadas, foi possível observar o potencial acaricida desses compostos de origem vegetal sobre R. microplus. No capítulo 2, foi investigado a atividade do (E)-cinamaldeido e -bisabolol sobre cinquenta e uma populações de R. microplus, com diferentes perfis de resistência aos diferentes princípios ativos existentes comercialmente. Para caracterizar o grau de resistência, foram utilizados os carrapaticidas a base de deltametrina (Piretroide Butox®), amitraz (Amidínico Triatox®) e clorfenvinfós (Organofosforado Supokill®) em sua concentração comercial no teste de imersão de fêmeas. Já para o cálculo da CL50 das larvas tradadas com os compostos isolados, foi realizado o teste de pacote de larvas nas concentrações de 0,31 a 10,0 mg/mL. Nessa etapa também foram realizados testes com a cepa Porto Alegre (POA), uma cepa sensível para referência do cálculo da Razão de Resistência (RR). Com base nos resultados gerados, não foi possível inferir uma correlação entre a eficiência dos carrapaticidas e os valores de CL50 dos compostos isolados testados, não sendo observado, dessa forma, resistência cruzada, indicando que os diferentes resultados encontrados podem estar relacionados com variações fenotípicas existentes entre as populações. No capítulo 3, foi avaliado o perfil lipídico do corpo gorduroso e ovos de fêmeas ingurgitadas de R. microplus expostas a concentração de 10,0 mg/mL do (E)-cinamaldeido e do -bisabolol. Para caracterização do perfil de lipídios, foram aplicadas as técnicas de cromatografia em camada delgada e cromatografia gasosa acoplada a um espectrômetro de massa. Além disso, foi realizado um estudo in sílico com o intuito de se conhecer os possíveis alvos moleculares desses compostos vegetais. Os resultados demonstraram alterações no perfil de lipídios presentes no corpo gorduroso e ovos de fêmeas tratadas com (E)-cinamaldeido e -bisabolol, evidenciando um possível mecanismo de ação desses compostos.

Compounds of plant origin have been identified as promising in the control of ticks. In chapter 1, the present work aimed at the phytochemical study of essential oils (OEs) from the bark of Cinnamomum zeylanicum (cinnamon) and from the stem of Eremanthus erythropappus (candeia) and evaluation of the tick activity of these OE (s), together with their major isolated compounds and acetylated analog on Rhipicephalus microplus. The results of gas chromatography and mass spectrometry showed the compound (E)-cinnamaldehyde as the major component of the cinnamon OE (86.93%), and -bisabolol as the main compound of the cinnamon OE (78.71%). The bioassays with the non-fed larvae were performed using the larval pack test at concentrations from 0.31 to 10.0 mg / mL. For engorged females, the immersion test was performed at concentrations of 2.5 to 60.0 mg / mL. With the exception of cinnamyl acetate, which showed low activity for engorged females, it was possible to observe the potential of these compounds of plant origin on R. microplus. In chapter 2, the activity of (E)-cinnamaldehyde and -bisabolol was investigated on fifty-one populations of R. microplus, with different profiles of resistance to the different active principles that exist commercially. In order to characterize the degree of resistance, ticks based on deltamethrin (Pyrethroid - Butox®), amitraz (Amidine - Triatox®) and chlorfenvinfos (Organophosphate - Supokill®) were used in their commercial concentration in the female immersion test. For the calculation of the LC50 of the larvae translated with the isolated compounds, the larval pack test was performed at concentrations from 0.31 to 10.0 mg / mL. In this stage, tests were also performed with the Porto Alegre strain (POA), a sensitive strain for reference in the calculation of the Resistance Ratio (RR). Based on the results generated, it was not possible to infer a correlation between the efficiency of ticks and the LC50 values of the isolated compounds tested, thus not being observed cross-resistance, indicating that the different results found may be related to existing phenotypic variations between populations. In chapter 3, the lipid profile of the fatty body and eggs of R. microplus engorged females exposed to a concentration of 10.0 mg / mL of (E)-cinnamaldehyde and -bisabolol were evaluated. To characterize the lipid profile, the techniques of thin layer chromatography and gas chromatography coupled to a mass spectrometer were applied. In addition, an in silico study was carried out in order to know the possible molecular targets of these plant compounds. The results demonstrated changes in the profile of lipids present in the fatty body and eggs of females treated with (E)-cinnamaldehyde and -bisabolol, showing a possible mechanism of action of these compounds.

ASSOCIAÇÕES BINÁRIAS DE TIMOL, CARVACROL E EUGENOL PARA O CONTROLE DE Amblyomma sculptum

Este estudo teve como objetivo avaliar se as associações entre timol, carvacrol e eugenol possuem efeito sinérgico sobre os estágios de vida imatura de Amblyomma sculptum, por meio de teste in vitro, avaliar a eficácia dessas combinações em condições de semi-campo, assim como, avaliar a relação custo-benefício das formulações. Para avaliação de sinergismo, as substâncias foram testadas in vitro de forma isolada e associadas nas concentrações de 0,3125; 0,625; 1,25; 2,5; 5,0 e 10,0 mg/mL, sobre larvas não alimentadas; e nas concentrações de 2,5; 3,75; 5,0; 7,5; 10,0; 15,0 e 20 mg/mL, sobre ninfas não alimentadas. Para realização do teste em condições de semi-campo foram selecionadas as duas associações que obtiveram melhor eficácia nos testes in vitro para aplicação em parcelas de Panicum maximum, infestadas artificialmente com larvas de A. sculptum. Nos testes in vitro, com larvas, a associação entre timol e eugenol, demonstrou efeito sinérgico em todas as concentrações testadas; os tratamentos associando timol + carvacrol e eugenol + carvacrol resultou em efeito sinérgico a partir da concentração de 5,0 mg/mL. Nos testes in vitro com ninfas, a associação entre timol + eugenol apresentou efeito sinérgico a partir da concentração de 5,0 mg/mL; a associação entre timol + carvacrol resultou em efeito sinérgico na concentração de 10,0 mg/mL, enquanto nos tratamentos com a associação de carvacrol + eugenol, foi observado sinergismo moderado nas concentrações de 5,0; 7,5 e 10,0 mg/mL. A associação das substâncias possibilitou menor uso para alcançar mortalidade superior a 95% nos testes in vitro, resultando em redução custo. Em condições de semi-campo a eficácia das associações foi de 63,2% para associação timol + eugenol e 42,6% na associação de carvacrol + eugenol. Assim, concluímos que dependendo da concentração, as associações binárias entre timol, carvacrol e eugenol apresentam efeito sinérgico sobre estágios imaturos de A. sculptum, propiciando redução de concentrações e de custo. As associações timol + eugenol e carvacrol + eugenol também foram capazes de reduzir o número de larvas na vegetação.

His study aimed to evaluate whether the associations between thymol, carvacrol and eugenol on the immature life stages of Amblyomma sculptum have a synergistic effect, by means of in vitro test and under semi field conditions, as well as to evaluate the cost-benefit ratio of formulations. To assess the synergism, the substances were tested in vitro in isolation and associated at concentrations of 0.3125; 0.625; 1.25; 2.5; 5.0 and 10.0 mg/mL on non-fed larvae; and 2.5; 3.75; 5.0; 7.5; 10.0; 15.0 and 20 mg/mL on non-fed nymphs. For the test in semi field conditions, the two associations that obtained the best efficacy in in vitro tests were selected for application on plots of Panicum maximum artificially infested with A. sculptum larvae. In in vitro tests with larvae, the association between thymol and eugenol demonstrated synergistic effect at all tested concentrations; treatments associating thymol + carvacrol and eugenol + carvacrol demonstrated synergistic effect at a concentration of 5.0 mg/mL. In in vitro tests with nymphs, the association between thymol + eugenol showed synergistic effect at a concentration of 5.0 mg/mL; the association between thymol + carvacrol resulted in a synergistic effect at a concentration of 10.0 mg/mL while treatments with the association of carvacrol + eugenol showed moderate synergism at concentrations of 5.0; 7.5 and 10.0 mg/mL. The association of the substances allowed lower use to achieve mortality rates higher than 95% in in vitro tests, resulting in cost reduction. In semi field conditions the efficacy of the associations was 63.2% for thymol + eugenol association and 42.6% for carvacrol + eugenol association. Thus, depending on concentration, synergistic effects of binary associations between thymol, carvacrol and eugenol were observed for immature stages of A. sculptum, in addition to allowing cost reduction with the active principle for formulation development.