Physicochemical characterization and cosmetic applications of Passiflora nitida Kunth leaf extract

Abstract Passiflora nitida Kunth, an Amazonian Passiflora species, is little studied, although the specie's high biological potential. Herein the plant's pharmacognostic characterization, extract production, antioxidant potential evaluation, and application of this extract in cosmetic products is reported. The physical chemical parameters analyzed were particle size by sieve analysis, loss through drying, extractive yield, total ash content, laser granulometry, specific surface area and pore diameter (SBET), differential scanning calorimetry, thermogravimetry (TG), and wave dispersive X-Ray fluorescence (WDXRF). Total phenol/flavonoid content, LC-MS/MS analysis, DPPH and ABTS antioxidant radical assays, cytotoxicity, melanin, and tyrosinase inhibition in melanocytes test provided evidence to determine the content of the major constituent. P. nitida dry extract provided a fine powder with mesopores determined by SBET, with the TG curve showing five stages of mass loss. The antioxidant potential ranged between 23.5-31.5 mg∙mL-1 and tyrosinase inhibition between 400-654 µg∙mL-1. The species presented an antimelanogenic effect and an inhibitory activity of cellular tyrosinase (26.6%) at 25 µg/mL. The LC-MS/MS analysis of the spray-dried extract displayed the main and minor phenolic compounds constituting this sample. The results indicate that P. nitida extract has promising features for the development of cosmetic formulations

Avaliação de risco ecológico do óleo essencial de Piper aduncum em organismos não alvo / Ecological risk assessment of Piper aduncum essential oil in non-target organisms

Uma possível alternativa ao uso de fármacos veterinários no tratamento e prevenção de doenças na piscicultura é o uso do óleo essencial de Piper aduncum. No entanto, são necessários dados ecotoxicológicos para garantir seu uso apropriado sem causar efeitos adversos a organismos não alvo. Esta informação é relevante, pois esse óleo essencial é descrito como tendo atividades inseticidas, moluscicidas e citotóxicas, possivelmente associadas à sua composição química. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar a ecotoxicidade do óleo essencial de P. aduncum para cinco organismos-teste, usando o método estatístico da Distribuição da Sensibilidade das Espécies (SSD). A composição química do óleo essencial foi caracterizada por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massa (GC-MS) e cromatografia gasosa com detector de ionização de chama (GC-FID), para fins de identificação e quantificação, respectivamente. O principal componente (75,5%) do óleo essencial foi o dilapiol. A concentração perigosa para 5% de espécies biológicas (HC5) foi calculada com um nível de proteção de 95%, resultando em um valor de 0,47 mg L-1 (com intervalo de confiança de 50% = 0,028 - 1,19 mg L-1). A faixa de concentração relacionada aos níveis de proteção para comunidades aquáticas (concentração sem efeito previsto - PNEC) foi calculada através da aplicação de fatores de segurança ao valor de HC5. Os parâmetros de ecotoxicidade indicaram que o óleo essencial de P. aduncum pode ser usado com segurança em corpos d'água se a concentração for igual ou inferior a 0,09 mg L-1.(AU)

Sodium butyrate and peppermint essential oil in jundiá diet: performance, histology, and challenge of Ichthyophthirius multifiliis / Butirato de sódio e óleo essencial de hortelã-pimenta na dieta de jundiá: desempenho, histologia e desafio ao Ichthyophthirius multifiliis

ABSTRACT: The aim of the present study was to evaluate the zootechnical performance, intestinal mucosa, and reaction to infestation by the parasite Ichthyophthirius multifiliis in jundiá Rhamdia quelen larvae supplemented with Mentha piperita essential oil or sodium butyrate in their diets. Five diets were used over 30 days: diet free of additive inclusion, 0% (control); inclusion of 1% or 2% of M. piperita essential oil: EO1% and EO2%, respectively; and inclusion of 0.25% or 0.50% of sodium butyrate: SB0.25% and SB0.50%, respectively. The different diets were not able to inhibit I. multifiliis infestation. Supplementation with SB0.50% in their diets presented better performance in all zootechnical parameters analyzed, including a 54% increase in final weight and 70% in survival, and increased (P<0.05) both the villi width and the amount of goblet cells present in the intestinal mucosa by approximately 50%. In view of these results, dietary supplementation of R. quelen larvae with 0.50% sodium butyrate for 30 days is recommended.

RESUMO: O objetivo do presente estudo foi avaliar o desempenho zootécnico, a mucosa intestinal, a resistência ao estresse e a reação à infestação pelo parasita Ichthyophthirius multifiliis em larvas de jundiá Rhamdia quelen suplementadas com óleo essencial de Mentha piperita ou butirato de sódio em suas dietas. Foram utilizadas cinco dietas por 30 dias: dieta livre de inclusão de aditivos, 0% (controle); inclusão de 1% ou 2% de óleo essencial de M. piperita, EO1% e EO2%, respectivamente; e inclusão de 0,25% ou 0,50% de butirato de sódio, SB0.25% e SB0.50%, respectivamente. As diferentes dietas não foram capazes de inibir a infestação por I. multifiliis. A suplementação com SB0.50% em suas dietas apresentou melhor desempenho em todos os parâmetros zootécnicos analisados, incluindo um aumento do peso final em 54% e a sobrevivência em 70%, e aumentou ​​(P<0,05) a largura das vilosidades e a quantidade de células caliciformes presentes na mucosa intestinal em aproximadamente 50%. Em vista desses resultados, recomenda-se a suplementação dietética de larvas de R. quelen com butirato de sódio a 0,50% por 30 dias.

Genetic diversity among accessions of sacha inchi (Plukenetia volubilis) by phenotypic characteristics analysis / Diversidade genética entre acessos de sacha inchi (Plukenetia volubilis) por análise de características fenotípicas

Sacha inchi (Plukenetia volubilis) is native to the Amazon region and has a high seed content of mono and polyunsaturated fatty acids, making it interesting for the pharmaceutical and cosmetic industry. The purpose of this study was to analyze sacha inchi genetic diversity and describe accessions based on phenotypic characteristics. Fruits and seeds of 25 accessions from the sacha inchi genebank of Embrapa Amazônia Ocidental in Manaus, Amazonas state, were sampled and biometrically measured. The data were subjected to analysis of variance, Mahalanobis distance, canonical correlation, and genetic diversity among and within accessions by analysis of molecular variance (AMOVA). There were significant differences among the means of the analyzed traits, but no significant canonical correlation for the groups of traits. According to AMOVA, approximately 60% of the observed variation was within accessions. The results showed variability among accessions, and that the variation within accessions should be explored to obtain best results in breeding programs.

Sacha inchi (Plukenetia volubilis) é nativa da região amazônica e suas sementes tem um alto teor de ácidos graxos mono e poliinsaturados, tornando-a interessante para a indústria farmacêutica e cosmética. O objetivo deste estudo foi analisar a diversidade genética de sacha inchi e caracterizar os acessos com base em características fenotípicas. Foi realizada coleta e biometria de frutos e sementes de 25 acessos do banco de germoplasma de sacha inchi da Embrapa Amazônia Ocidental em Manaus-AM. Os dados foram submetidos a análise de variância, distância de Mahalanobis, correlação canônica e diversidade genética por análise de variância molecular (AMOVA). Houve diferenças significativas entre as médias das variáveis analisadas, contudo, não houve correlação canônica significativa para os grupos de variáveis. De acordo com AMOVA, aproximadamente 60% da variação observada esteve dentro de acessos. Os resultados mostram variabilidade entre acessos, sendo importante explorar a variação intra-acessos para obter melhores resultados em programas de melhoramento.

Induced aerocystitis and hemato-immunological parameters in Nile tilapia fed supplemented diet with essential oil of Lippia alba / Aerocistite induzida e parâmetros hemato-imunológicos em tilápia do Nilo suplementada com óleo essencial de Lippia alba

The present study evaluated the dietary supplementation with essential oil of Lippia alba on the hemato-immunological parameters of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) submitted to acute inflammation induced by carrageenin injection in the swim bladder. For a period of 45 days, 96 fish were divided in four treatments in triplicate, as follows: fish fed supplemented diet with essential oil of L. alba (4 mL kg-1 dry ration) injected with carrageenin; fish fed supplemented diet with cereal alcohol injected with carrageenin; fish fed unsupplemented diet with essential oil injected with carrageenin; fish fed unsupplemented diet and noninjected. Cortisol levels, erythrogram, leukogram and the inflammatory infiltrate were analyzed 6 h after inflammatory stimulus. Carrageenin-injected fish showed acute inflammatory reaction in the swim bladder characterized by higher infiltrate of neutrophils and monocytes. The circulating neutrophils number was significantly higher in fish fed L. alba when compared to other treatments. No difference in cortisol levels was found. For dose, time and administration form tested, supplementation with essential oil of L. alba did not present anti-inflammatory activity. On the other hand, influence of dietary supplementation was observed on the neutrophils number after induced aerocystitis highlighting its immunomodulatory characteristic.(AU)

O presente estudo avaliou a suplementação dietária com óleo essencial de Lippia alba sobre os parâmetros hemato-imunológicos em tilápias do Nilo (Oreochromis niloticus) submetidas à inflamação aguda induzida por carragenina na bexiga natatória. Pelo período de 45 dias, 96 peixes foram divididos em quarto tratamentos em triplicata: a) peixes suplementados com óleo esencial de L. alba (4 mL kg-1 de ração) injetados com carragenina; b) peixes suplementados com álcool de cereais injetados com carragenina; peixes não suplementados com óleo essencial injetados com carragenina; c) peixes não suplementados não injetados. Os níveis de cortisol, eritrograma, leucograma e o infiltrado inflamatório foram analisados seis horas após o estímulo inflamatório. Peixes injetados com carragenina apresentaram reação inflamatória aguda na bexiga natatória caracterizada por maior infiltrado de neutrófilos e monócitos. O número de neutrófilos circulantes foi significativamente maior nos peixes suplementados com L. alba quando comparado aos outros tratamentos. Não houve diferença nos níveis de cortisol. Para a dose, o tempo e a forma de administração testada, a suplementação com óleo essencil de L. alba não apresentou atividade anti-inflamatória. Por outro lado, foi constatada influência da suplementação dietária no número de neutrófilos após a aerocistite enfatizando a sua característica imunomoduladora.(AU)

Seeds of sacha inchi (Plukenetia volubilis, Euphorbiaceae) as a feed ingredient for juvenile tambaqui, Colossoma macropomum, and matrinxã, Brycon amazonicus (Characidae) / Sementes de sacha inchi (Plukenetia volubilis, Euphorbiaceae) em rações para juvenis de tambaqui, Colossoma macropomum, e matrinxã, Brycon amazonicus (Characidae)

ABSTRACT Sacha inchi (Plukenetia volubilis) is a plant native to the Peruvian Amazon with seeds that contain 24 to 29% protein, and levels of vitamin A and E and omega 3 polyunsaturated fatty acids that are suitable for fish nutrition. Thus, this study aimed to evaluate the use of sacha inchi seeds as an ingredient in the diets of tambaqui (Colossoma macropomum) and matrinxã (Brycon amazonicus). The acceptance and effect of three levels of sacha inchi seed meal (0, 15 and 30%) in fish feed was evaluated in a randomized experiment, testing groups of 12 juvenile tambaquis (29.8 ± 1.0 g, 11.0 ± 1.4 cm) and groups of eight juvenile matrinxãs (34.8 ± 1.3 g, 13.7 ± 1.0 cm). Growth performance and body composition of the fish were determined at the end of the experiment. An effect of the sacha inchi diet was only observed for feed conversion of tambaquis, which was worst at the highest level of sacha inchi seed. In conclusion, sacha inchi can be added to feed juvenile tambaquis at a level of 15%, and juvenile matrinxãs at 30% without compromising growth performance and body parameters of the fish.

RESUMO Sacha inchi (Plukenetia volubilis) é uma planta nativa da Amazônia peruana cujas sementes contém 24-29% de proteína, além de vitamina A e E e ácidos graxos polinsaturados ômega 3 em níveis adequados para a nutrição de peixes. Dessa forma, este estudo teve como objetivo avaliar o uso de sementes de sacha inchi como ingrediente em rações para o tambaqui (Colossoma macropomum) e matrinxã (Brycon amazonicus). Níveis de inclusão de sacha inchi nas rações e aceitação foram avaliados em um delineamento experimental inteiramente aleatorizado, avaliando três grupos de 12 juvenis de tambaqui (29,8 ± 1,0 g; 11,0 ± 1,4 cm) e três grupos de oito juvenis de matrinxãs (34,8 ± 1,3 g; 13,7 ± 1,0 cm) alimentados com rações contendo 0, 15 ou 30% de farelo de sementes de sacha inchi. O crescimento e a composição corporal dos peixes foram avaliados ao final do experimento. Um efeito da ração com sacha inchi foi somente observado para a conversão alimentar de tambaquis, que foi pior no maior nível de semente de sacha inchi. Em conclusão, sacha inchi pode ser adicionada na alimentação de juvenis de tambaqui até o nível de 15% e na de juvenis de matrinxã até 30% sem comprometimento do desempenho e dos parâmetros corporais.

Ethnobotanical study of antimalarial plants in the middle region of the Negro River, Amazonas, Brazil / Etnobotânica de plantas antimaláricas no médio Rio Negro, Amazonas, Brasil

ABSTRACT The middle Rio Negro region is an interesting place to seek novel antimalarial compounds because of the traditional knowledge of the Amazon population in conjunction with the high biodiversity of the region. The objective of this work was to study the use of antimalarial plants in Barcelos, state of Amazonas, Brazil. Fifty-two local specialists from eight different communities were interviewed over one year. The identified plants were collected with the assistance of local specialists, classified to species level and deposited in herbarium. In total, 55 antimalarial plants were identified in use in the region, of which 16 had not been previously reported in other published studies. Many factors could be involved with the use of antimalarial plants by the Barcelos population, such as the accessibility of these medicinal plants, efficiency and safety of using these plants, the accessibility to drugs or other medical treatments, plant bitterness, and the gender of the interviewees. Our results indicate that the population of Barcelos possesses an extensive knowledge on the use of a diverse array of antimalarial plants, and may contribute to the development of novel antimalarial compounds.

RESUMO O conhecimento tradicional da população amazônica, associado à grande biodiversidade da região, faz do médio Rio Negro um lugar propício para a pesquisa de novos remédios antimaláricos. O objetivo deste trabalho foi estudar o uso de plantas antimaláricas no município de Barcelos, Amazonas, Brasil. Ao longo de um ano foram entrevistados 52 especialistas de oito comunidades de Barcelos. As plantas indicadas foram coletadas com o auxílio dos especialistas, identificadas e depositadas em herbário. Foram mencionadas 55 plantas antimaláricas, das quais 16 nunca foram citadas em outros trabalhos previamente publicados. Muitos fatores podem estar associados ao uso destas plantas antimaláricas, tais quais o acesso a estas plantas, sua eficiência e segurança, o acesso a outros tratamentos médicos, o amargor das plantas e o gênero das pessoas entrevistadas. Nossos resultados indicam que a população de Barcelos é detentora de um rico conhecimento sobre o uso de plantas medicinais antimaláricas e pode contribuir para o desenvolvimento de novas drogas antimaláricas.

Repeatability of biometric and fruit and seed yield traits of sacha inchi / Repetibilidade de caracteres biométricos e de produção em frutos e sementes de sacha inchi

ABSTRACT Repeatability allows an estimation of the number of evaluations needed to optimize the selection of superior genotypes, with consequent effects on the research costs in terms of financial and human resources. The objective of this study was to estimate the coefficient of repeatability of biometric and yield traits, related to fruits and seeds of sacha inchi (Plukenetia volubilis), and to define the number of evaluations required for an efficient selection and evaluation of genotypes of the species. A total of 37 non-domesticated accessions were evaluated for 19 months in a randomized block design with 5 replications and 2 plants per plot. The total number of fruits, total number of seeds, total fruit weight, mean fruit weight, and number of seeds per fruit of the accessions were evaluated by monthly sampling. Additionally, seed biometry was assessed in a sample of 30 seeds per accession. Repeatability coefficients were estimated by analysis of variance, principal components and structural analysis. The principal component method based on the covariance matrix was the most appropriate for establishing repeatability estimates of sacha inchi, due to the cyclical nature of the crop. Superior genotypes of the species can be selected for yield-related traits with about 90% accuracy, from 5 harvests (months) onwards. To ensure this accuracy level, it would be necessary to evaluate a minimum of 5 and 25 fruits to determine mean fruit weight and number of seeds per fruit, respectively, and 39 seeds would be required to evaluate the biometric traits.

RESUMO A repetibilidade permite estimar o número de avaliações para selecionar genótipos superiores com maior eficiência, o que tem reflexo direto sobre os gastos com recursos humanos e financeiros da pesquisa. O objetivo deste trabalho foi estimar o coeficiente de repetibilidade de características biométricas e de produção relacionadas aos frutos e sementes de sacha inchi (Plukenetia volubilis) e definir o número de avaliações necessárias para um eficiente processo de seleção e avaliação de genótipos da espécie. Um total de 37 acessos não domesticados foram avaliados em blocos casualizados com 5 repetições e 2 plantas por parcela durante 19 meses. Colheitas mensais avaliaram o número total de frutos, número total de sementes, peso total de frutos, peso médio de frutos e número de sementes por fruto dos acessos. Adicionalmente, foi realizada a biometria das sementes através de uma amostra de 30 sementes de cada acesso. Os coeficientes de repetibilidade foram estimados por meio dos métodos da análise de variância, componentes principais e análise estrutural. O método de componentes principais com uso da matriz de covariância se mostrou o mais indicado para obtenção de estimativas de repetibilidade em sacha inchi devido ao comportamento cíclico da cultura. Genótipos superiores da espécie podem ser selecionados, com acurácia de 90%, a partir de 5 colheitas (meses) para os caracteres de produtividade. Para mesma acurácia, seria necessária a avaliação de no mínimo 5 e 25 frutos para determinação do peso médio de frutos e número de sementes por fruto, respectivamente, e de 39 sementes para avaliação dos caracteres biométricos.

Piper aduncum against Haemonchus contortus isolates: cross resistance and the research of natural bioactive compounds / Piper aduncum contra isolados de Haemonchus contortus: resistência cruzada e a pesquisa de bioativos naturais

Abstract The anthelminthic activity of the essential oil (EO) of Piper aduncum L. was tested in vitro on eggs and larvae of resistant (Embrapa2010) and susceptible (McMaster) isolates of Haemonchus contortus. The EO was obtained by steam distillation and its components identified by chromatography. EO concentrations of 12.5 to 0.02 mg/mL were used in the egg hatch test (EHT) and concentrations of 3.12 to 0.01 mg/mL in the larval development test (LDT). Inhibition concentrations (IC) were determined by the SAS Probit procedure, and significant differences assessed by ANOVA followed by Tukey’s test. In the EHT, the IC50 for the susceptible isolate was 5.72 mg/mL. In the LDT, the IC50 and IC90 were, respectively, 0.10 mg/mL and 0.34 mg/mL for the susceptible isolate, and 0.22 mg/mL and 0.51 mg/mL for the resistant isolate. The EO (dillapiole 76.2%) was highly efficacious on phase L1. Due to the higher ICs obtained for the resistant isolate, it was raised the hypothesis that dillapiole may have a mechanism of action that resembles those of other anthelmintic compounds. We further review and discuss studies, especially those conducted in Brazil, that quantified the major constituents of P. aduncum-derived EO.

Resumo Este estudo avaliou a atividade anti-helmíntica in vitro do óleo essencial (OE) de Piper aduncum L. sobre ovos e larvas de Haemonchus contortus, verificando se um isolado resistente (Embrapa2010), apresentaria o mesmo comportamento que um sensível (McMaster). O OE foi obtido por arraste a vapor e analisado por cromatografia para identificação dos constituintes. O óleo foi avaliado nas concentrações de 12,5 a 0,02 mg/mL no Teste de eclosão dos ovos (TEO) e nas concentrações de 3,12 a 0,01 mg/mL no Teste de desenvolvimento larvar (TDL). As concentrações inibitórias (CI) foram determinadas pelo procedimento Probit do SAS e as diferenças estatísticas geradas pela ANOVA seguida pelo teste de Tukey. Para o isolado sensível obteve-se CI50 de 5,72 mg/mL no TEO. No TDL o óleo apresentou CI50 e CI90 de 0,10 mg/mL e 0,34 mg/mL para o isolado sensível e 0,22 mg/mL e 0,51 mg/mL para o resistente, respectivamente. Demonstrou-se que o OE (dilapiol 76,2%) teve alta eficácia sobre a fase L1. Devido às elevadas CIs obtidas para o isolado resistente, levantou-se a hipótese de que o dilapiol talvez possua um mecanismo de ação semelhante a algum grupo anti-helmíntico. O artigo faz uma revisão e discute estudos de quantificação dos constituintes majoritários do OE de P. aduncum, destacando os realizados no Brasil.

In vitro susceptibility of Plasmodium falciparum Welch field isolates to infusions prepared from Artemisia annua L. cultivated in the Brazilian Amazon

Artemisinin is the active antimalarial compound obtained from the leaves of Artemisia annua L. Artemisinin, and its semi-synthetic derivatives, are the main drugs used to treat multi-drug-resistant Plasmodium falciparum (one of the human malaria parasite species). The in vitro susceptibility of P. falciparum K1 and 3d7 strains and field isolates from the state of Amazonas, Brazil, to A. annua infusions (5 g dry leaves in 1 L of boiling water) and the drug standards chloroquine, quinine and artemisinin were evaluated. The A. annua used was cultivated in three Amazon ecosystems (várzea, terra preta de índio and terra firme) and in the city of Paulínia, state of São Paulo, Brazil. Artemisinin levels in the A. annua leaves used were 0.90-1.13% (m/m). The concentration of artemisinin in the infusions was 40-46 mg/L. Field P. falciparum isolates were resistant to chloroquine and sensitive to quinine and artemisinin. The average 50% inhibition concentration values for A. annua infusions against field isolates were 0.11-0.14 μL/mL (these infusions exhibited artemisinin concentrations of 4.7-5.6 ng/mL) and were active in vitro against P. falciparum due to their artemisinin concentration. No synergistic effect was observed for artemisinin in the infusions.

Effects of culture filtrates of endophytic fungi obtained from Piper aduncum L. on the growth of mycobacterium tuberculosis

Substances that inhibit the growth of Mycobacterium tuberculosis could potentially be used as antibiotics. These substances could also be added to test culture media to improve the speed of tuberculosis diagnosis. The aim of this work was to investigate the influence of culture filtrates of endophytic fungi isolated from P. aduncum L. on the growth of M. tuberculosis. To achieve this objective, the following methodology was used: a) endophytic fungi were isolated from the leaves and stems of P. aduncum L.; b) the isolated fungi were submitted to submerged bioprocessing; c) culture filtrates from the bioprocess were assayed to evaluate their effect on the growth of M. tuberculosis. We isolated 315 fungal types, which represented 85 morphologies, from different parts of P. aduncum L. The bioassays were performed on 82 culture filtrates and 6 plant extracts and resulted in the detection of 1 culture filtrate that stimulated the growth of M. tuberculosis and 15 that inhibited microbial growth. None of the phytochemical extracts had an effect on the growth of M. tuberculosis. In conclusion, we observed that the endophytic fungi isolated from P. aduncum L. (Piperaceae) produced extracellular metabolites (present in the culture filtrate) that affect the growth of M. tuberculosis. These compounds have the potential to be used as antimicrobials or in the diagnosis of tuberculosis.