Portrayal of Punica granatum L. peel extract through High Performance Liquid Chromatography and antimicrobial activity evaluation / Retrato do extrato de casca de Punica granatum L. por meio de cromatografia líquida de alto desempenho e avaliação da atividade antimicrobiana

Abstract Increasing trend in antimicrobial resistance and failure of chemically synthesized antibiotics lead to discover alternative methods for the treatment of bacterial infections. Various medicinal plants are in use traditionally and their active compounds can be further applied for treatment of bacterial diseases. This study was designed to determine the antibacterial activity of Punica granatum (P. granatum L.) (pomegranate) peel extract against Enterobacteriaceae [Escherichia coli (E. coli), Salmonella Typhimurium (S. Typhimurium) and Shigella Dysenteriae (S. Dysenteriae)] and gram-positive bacterium [Staphylococcus aureus (Staph aureus)]. Methanolic extract of P. granatum L. peel was prepared by Soxhlet apparatus method. Total flavonoid and phenolic contents from the extract were determined by High Performance Liquid Chromatography (HPLC). The antibacterial activity of P. granatum L. peel extract was evaluated through agar well diffusion method. HPLC showed the range of phenolics (gallic acid, caffeic acid, benzoic acid, cinnamic acid) and flavonoid compounds. The chemical structures of flavonoid and phenolics found in the methanolic extract of P. granatum L. peel have been reported for the first time. The methanolic peel extract (50 ul) of yellow P. granatum L. showed 26, 10, 10 and 9mm zones of inhibition (ZOI) against S. aureus, S. Typhimurium, S. Dysenteriae and E. coli, respectively. The methanolic extract of red P. granatum L. (100 ul) showed 27, 8, 12 and 15 mm ZOI against Staph. aureus, S. Typhimurium, S. Dysenteriae and E. coli, respectively. Highest ZOI was observed against Staph. aureus. Many of the bacteria studied in the present work may cause serious gastrointestinal infections, which can lead to hemorrhagic diarrhea in children. These infections can be life-threatening to young children and the elderly. There is an incentive to find alternative control measures, such as plant and herbal extracts, especially in lesser-developed countries where traditional antibiotics may not be readily available.

Resumo A tendência crescente na resistência antimicrobiana e na falha dos antibióticos sintetizados quimicamente leva à descoberta de métodos alternativos para o tratamento de infecções bacterianas. Várias plantas medicinais estão em uso tradicionalmente e seus compostos ativos podem ser posteriormente aplicados para o tratamento de doenças bacterianas. Este estudo foi desenhado para determinar a atividade antibacteriana do extrato de casca de Punica granatum (P. granatum L.) (romã) contra Enterobacteriaceae [Escherichia coli (E. coli), Salmonella Typhimurium (S. Typhimurium) e Shigella Dysenteriae (S. Dysenteriae) ] e bactéria gram-positiva [Staphylococcus aureus (Staph aureus)]. O extrato metanólico da casca de P. granatum L. foi preparado pelo método do aparelho de Soxhlet. O conteúdo total de flavonoides e fenólicos do extrato foi determinado por cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). A atividade antibacteriana do extrato da casca de P. granatum L. foi avaliada através do método de difusão em ágar. HPLC mostrou a gama de compostos fenólicos (ácido gálico, ácido cafeico, ácido benzoico, ácido cinâmico) e flavonoides. As estruturas químicas de flavonoides e fenólicos encontradas no extrato metanólico da casca de P. granatum L. foram relatadas pela primeira vez. O extrato metanólico da casca (50 ul) de P. granatum L. amarelo apresentou zonas de inibição (ZOI) de 26, 10, 10 e 9mm contra S. aureus, S. Typhimurium, S. Dysenteriae e E. coli, respectivamente. O extrato metanólico de P. granatum L. vermelho (100 ul) apresentou 27, 8, 12 e 15 mm IOI contra Staph. aureus, S. Typhimurium, S. Dysenteriae e E. coli, respectivamente. O ZOI mais alto foi observado contra Staph. aureus. Muitas das bactérias estudadas no presente trabalho podem causar infecções gastrointestinais graves, que podem levar à diarreia hemorrágica em crianças. Essas infecções podem ser fatais para crianças pequenas e idosos. Há um incentivo para encontrar medidas de controle alternativas, como extratos de plantas e ervas, especialmente em países menos desenvolvidos, onde os antibióticos tradicionais podem não estar prontamente disponíveis.

Punica granatum and amygdalin extracts plus cobalamin combined with albendazole reduce larval burden and myositis in experimental trichinosis / Extratos de Punica granatum e amígdalina mais cobalamina combinado com albendazol reduzem a carga larvar e a miosite na triquinose experimental

Abstract Trichinellosis is a zoonosis results from eating raw or semi-cooked meat of infected animals. Medicinal plants have been used lately as alternatives and/or combined therapies to resolve some drawbacks of the current regimens. This work analyzed the effect of albendazole monotherapy on Trichinella spiralis experimental infection (group A), in comparison to P. granatum and amygdalin extracts +cobalamin (group B), plus its combination with albendazole (group C). The study revealed that the extracts alone or combined with albendazole had an inferior effect to albendazole monotherapy regarding number of adult worms (40.83 ±3.82, 18.67 ±1.86 and 16.83 ±2.32, respectively). However, their effect was more obvious in muscle phase combined with albendazole, achieving the lower number of larvae/mL tissue homogenate (22.33 ±3.27 in comparison to 39.67 ±2.58 achieved by albendazole monotherapy). The extracts exerted a significant immunomodulatory effect by reducing the local CD4+ expression in the intestine as well as in muscle phase (1.15 ±0.25 and 3.80 ±0.65 in comparison to 4.97 ±0.37 and 12.20 ±0.87 with albendazole monotherapy, respectively). So, these extracts improved the therapeutic efficacy of albendazole, specifically in muscle phase and counteracted the inflammatory reaction caused by albendazole monotherapy, thus extensively alleviating the resulting myositis.

Resumo Trichinellosis é uma zoonose resultante da ingestão de carne crua ou semicozida de animais infectados. As plantas medicinais têm sido usadas, ultimamente, como alternativas e/ou terapias combinadas, para resolver algumas desvantagens dos regimes atuais. Este trabalho analisou o efeito da monoterapia albendazole na infecção experimental por Trichinella spiralis (grupo A), em comparação com extratos de P. granatum e amígdalina +cobalamina (grupo B), além de sua combinação com albendazol (grupo C). O estudo revelou que os extratos sozinho ou combinado com albendazol teve efeito inferior à monoterapia albendazol em relação ao número de vermes adultos (40,83 ±3,82, 18,67 ±1,86 e 16,83 ±2,32, respectivamente). No entanto, seu efeito foi mais óbvio na fase muscular combinado com o albendazol, alcançando o menor número de larvas/mL homogeneizado de tecido (22,33 ±3,27 em comparação com 39,67 ±2,58 obtidos pela monoterapia albendazol). Os extratos exerceram um efeito imunomodulatório significativo, ao reduzir a expressão local CD4+ no intestino, bem como na fase muscular (1,15 ±0,25 e 3,80 ±0,65 em comparação com 4,97 ±0,37 e 12,20 ±0,87 com monoterapia albendazol, respectivamente). Assim, esses extratos melhoraram a eficácia terapêutica do albendazol, especificamente na fase muscular e neutralizaram a reação inflamatória causada pela monoterapia albendazol, aliviando extensivamente a miosite resultante.

Control agents on the quality of Africanized honeybee queens / Agentes de controle sobre a qualidade de rainhas de abelhas africanizadas

The objective of this study was to evaluate the effect of the entomopathogenic fungus Beauveria bassiana, used in large field crops, and of the pomegranate Punica granatum aqueous extract, with insecticidal potential for insect control, on the quality of Africanized Apis mellifera queens. The control sample was composed of sterile distilled water with Tween®. The treatments were incorporated into a voile fabric, covered with an acrylic plate and packed with queen rearing nucleus hive, so the worker bees could be in contact with control agents (B. bassiana and P. granatum). In the next day, frames with 30 cell cups for queen rearing with larvae were introduced to produce queens, which were monitored at moment of emergency. Measurements included live weight, wing size, abdomen size, thorax size, the time of emergence, and analysis of the breeding area size. Histological analyses of the hypopharyngeal glands of attendant worker bees and of the midgut of virgin queens were performed. There was no reduction in the weight of queens, no changes in the length, width, and height of their thoraxes, no changes in the width and length of the wing, and no changes in total length. However, B. bassiana increased the weight of the queens and reduced emergency time. The control agents did not interfere in villi height and breeding area. No differences were found in tissues when the treatments were compared with their control. P. granatum extract and the fungus B. bassiana did not interfere in the quality of Africanized A. mellifera queens.(AU)

O objetivo foi avaliar o efeito do fungo entomopatogênico Beauveria bassiana, usado em grandes culturas, e o extrato aquoso de romã Punica granatum, com potencial efeito inseticida para o controle de insetos, sobre a qualidade de rainhas de Apis mellifera africanizadas. A testemunha foi composta por água destilada esterilizada com Tween®. Os tratamentos foram incorporados em um tecido tipo gaze, envolto em uma placa de acrílico e acondicionados no interior de colônias tipo minirrecrias, para que as operárias entrassem em contato com o agente testado (B. bassiana and P. granatum). No dia seguinte foram introduzidos sarrafos com 30 cúpulas com larvas para produção de rainhas, as quais foram monitoradas à emergência, mensurando peso vivo, comprimento e largura da asa e do abdome, comprimento, largura e altura do tórax, tempo de emergência e área de cria. Análises histológicas das glândulas hipofaringeanas das operárias amas e do mesêntero das rainhas virgens também foram realizadas. Não houve redução no peso das rainhas e no comprimento do tórax e tampouco alteração na largura e altura do tórax, comprimento e largura do abdome, comprimento e largura da asa e comprimento total. No entanto B. bassiana induziu aumento no peso das rainhas e redução no tempo de emergência. Os agentes não interferiram na altura das vilosidades do mesêntero e na área de cria. Na análise histológica não foram observadas diferenças nos tecidos quando os tratamentos foram comparados com as respectivas testemunhas. O extrato de P. granatum e o fungo B. bassiana não interferiram na qualidade de rainhas de A. mellifera africanizada.(AU)

Atividade antibacteriana do extrato hidroalcoólico de Punica granatum Linn. sobre Staphylococcus spp. isolados de leite bovino / Antibacterial activity of the hydroalcoholic extract of Punica granatum Linn. on Staphylococcus spp. isolated from bovine milk

Mastite bovina é caraterizada por inflamação da glândula mamária, geralmente em resposta à infecção bacteriana, compromete quali-quantitativamente a produção leiteira. Este estudo objetivou verificar a atividade antibacteriana in vitro do extrato hidroalcoólico da casca da romã sobre bactérias isoladas de leite bovino. As colônias de Staphylococcus spp. foram ressuspendidas a escala 6 de MacFarland e ajustada a sua concentração por espectrofotometria UV visível na concentração de 10 mL-1. Os extratos foram avaliados em quintuplicata, em sete concentrações: de 4mg mL-1 até 0,0625 mg.mL-1. A sensibilidade dos isolados microbianos foi determinada utilizando o teste de difusão em disco e os resultados que apresentaram zonas de inibição correspondentes a valores a partir de 15 mm, foram considerados sensíveis. Os resultados foram avaliados pelo método ANOVA, teste de Tukey 5 por cento, utilizando o SISVAR 5.3 -DEX/UFLA. Adicionalmente o extrato foi avaliado quanto à atividade antioxidante, teores de fenóis e flavonoides totais. Para tanto o extrato foi diluído em sete concentrações: de 25 a 1000µg.mL-1, e avaliado em triplicata. O crescimento bacteriano foi inibido a partir da concentração de 4mg.mL-1 e a ação antioxidante foi verificada a partir de 50µg.mL-1, com valores correspondentes a 4.62 por cento, atingindo platô de 64,90 por cento na concentração de 500µg.mL-1. Na avaliação da atividade captadora de radicais, empregando o radical livre DPPH, o extrato demonstrou atividade antioxidante (IC50 por cento= 378,80µg/mL). Porém, não foi possível correlacionar a atividade antioxidante aos teores de fenóis e flavonoides. Talvez a presença de outras substâncias alcaloides e taninos presentes no extrato, possam ter sido as responsáveis pela atividade antioxidante encontrada. Conclui-se que o extrato hidroalcoólico de Punica granatum Linn. apresenta atividade antimicrobiana contra Staphylococcus spp., demonstrando potencial benefício para o controle da mastite bovina.(AU)

Bovine mastitis is characterized by inflammation of the mammary gland, usually in response to bacterial infection, affecting qualitatively and quantitatively milk production. This study aimed to determine the antibacterial activity in vitro of the hydroalcoholic extract of the bark of the pomegranate on bacteria isolated from bovine milk. The colonies of Staphylococcus spp. were resuspended in 6 MacFarland scale and adjusted its concentration by UV visible spectrophotometry at a concentration of 10(6)ml-1. The extracts were evaluated in quintuplicate in seven concentrations: from 4 up to 0.0625mg.mL-1. The sensitivity of microbial isolates was determined using the disk diffusion and the results that showed inhibition halos corresponding to values from 15mm were considered susceptible. The results were evaluated by ANOVA, Tukey test 5 percent using the SISVAR 5.3-DEX/UFLA. Additionally the extract was assessed as for the antioxidant activity, content of phenols and total flavonoids. The extract was diluted into seven concentrations: 25-1.000µg.mL-1, and evaluated in triplicate. The bacterial growth was inhibited starting from the concentration of 4 mg.mL-1 and antioxidant activity was observed from 50µg.mL-1, with values corresponding to 4.62 percent reaching the plateau of 64.90 percent at a concentration of 500µg.mL-1. In evaluating the radical scavenging activity, using the free radical DPPH, the extract demonstrated antioxidant activity (IC50 percent= 378.80µg/mL). However it has not been possible to correlate the antioxidant activity with the levels of phenols and flavonoids. Perhaps the presence of other substances alkaloids and tannins present in the extracts may have been responsible for the antioxidant activity found. It was concluded that the hydroalcoholic extract of Punica granatum Linn. has antimicrobial activity against Staphylococcus spp., demonstrating potential benefit for the control of bovine mastitis.(AU)

Antifungal activity of the ethanolic extracts of Punica granatum L. and evaluation of the morphological and structural modifications of its compounds upon the cells of Candida spp.

Ethanolic crude extracts prepared from the arils and seeds, pericarp, peels and from the whole fruit of Punica granatum, known as pomegranate, had their antifungal activity tested against Candida spp. The ethanolic crude extracts were analyzed by Mass Spectrometry and yielded many compounds such as punicalagin and galladydilacton. The extracts from the pericarp and peel showed activity against Candida spp., with MICs of 125 µg/mL. The effect of pericarp and peel extracts upon the morphological and structure of C. albicans and C. krusei were examined by scanning and transmission electron microscopy, with the visualization of an irregular membrane and hyphae, formation of vacuoles and thickening of the cell wall. The data obtained revealed potential antimicrobial activity against yeasts cells of the Candida genus, and the bioactive compounds could be responsible for changes in cell morphology and structure. The data obtained open new perspectives for future research in continuation to this study, where information such as determination of the site of action of the compounds could contribute to an alternative therapy against these organisms.(AU)