Anthelmintic effect of plant extracts containing condensed and hydrolyzable tannins on Caenorhabditis elegans, and their antioxidant capacity

Although tannin-rich forages are known to increase protein uptake and to reduce gastrointestinal nematode infections in grazing ruminants, most published research involves forages with condensed tannins (CT), while published literature lacks information on the anthelmintic capacity, nutritional benefits, and antioxidant capacity of alternative forages containing hydrolyzable tannins (HT). We evaluated the anthelmintic activity and the antioxidant capacity of plant extracts containing either mostly CT, mostly HT, or both CT and HT. Extracts were prepared with 70% acetone, lyophilized, redissolved to doses ranging from 1.0mg/mL to 25mg/mL, and tested against adult Caenorhabditis elegans as a test model. The extract concentrations that killed 50% (LC50) or 90% (LC90) of the nematodes in 24h were determined and compared to the veterinary anthelmintic levamisole (8mg/mL). Extracts were quantified for CT by the acid butanol assay, for HT (based on gallic acid and ellagic acid) by high-performance liquid chromatography (HPLC) and total phenolics, and for their antioxidant activity by the oxygen radical absorbance capacity (ORAC) assay. Extracts with mostly CT were Lespedeza cuneata, Salix X sepulcralis, and Robinia pseudoacacia. Extracts rich in HT were Acer rubrum, Rosa multiflora, and Quercus alba, while Rhus typhina had both HT and CT. The extracts with the lowest LC50 and LC90 concentrations, respectively, in the C. elegans assay were Q. alba (0.75 and 1.06mg/mL), R. typhina collected in 2007 (0.65 and 2.74mg/mL), A. rubrum (1.03 and 5.54mg/mL), and R. multiflora (2.14 and 8.70mg/mL). At the doses of 20 and 25mg/mL, HT-rich, or both CT- and HT-rich, extracts were significantly more lethal to adult C. elegans than extracts containing only CT. All extracts were high in antioxidant capacity, with ORAC values ranging from 1800μmoles to 4651μmoles of trolox equivalents/g, but ORAC did not correlate with anthelmintic activity. The total phenolics test had a positive and highly significant (r=0.826, p≤0.01) correlation with total hydrolyzable tannins. Plants used in this research are naturalized to the Appalachian edaphoclimatic conditions, but occur in temperate climate areas worldwide. They represent a rich, renewable, and unexplored source of tannins and antioxidants for grazing ruminants, whereas conventional CT-rich forages, such as L. cuneata, may be hard to establish and adapt to areas with temperate climate. Due to their high in vitro anthelmintic activity, antioxidant capacity, and their adaptability to non-arable lands, Q. alba, R. typhina, A. rubrum, and R. multiflora have a high potential to improve the health of grazing animals and must have their anthelmintic effects confirmed in vivo in both sheep and goats. © 2012.

Body lipid deposition in Nile tilapia fed on rations containing tannin

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de fontes e níveis de tanino em rações para tilápia-do-nilo (Oreochromis niloticus), durante a engorda, sobre o desempenho produtivo e deposição lipídica corporal. Foram utilizados 342 peixes, distribuídos em 18 tanques. As rações foram preparadas com milho, variedades de sorgo com baixo e alto teor de tanino, e com ácido tânico a 0,08, 0,34, e 0,60%. Ganho de peso, conversão alimentar aparente e taxa de eficiência protéica não foram influenciados pelos tratamentos. A maior deposição lipídica corporal foi observada nas dietas com ácido tânico (14,39%); a dieta de sorgo com alto teor de tanino resultou em carcaças mais magras (12,01%) do que as de sorgo com baixo teor de tanino (13,31%). Dietas com sorgo proporcionaram menores teores de gordura visceral. A presença de tanino nas rações não prejudicou o desempenho produtivo da tilápia-do-nilo.

Fermentative characteristics and aerobic stability of sorghum silages containing different tannin levels

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Antimicrobial, Cytotoxic and Antioxidant Activities and Determination of the Total Tannin Content of Bark Extracts Endopleura uchi

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Digestibility of feeds containing sorghum, with and without tannin, for broiler chickens submitted to three room temperatures

The traditional method of total excreta collection was applied, using 30 to 40 day old male Ross 308 broiler chickens. One hundred and eight broiler chickens were used, randomly assigned to a 3x3 factorial experimental design. The room temperatures were 14 C (cold), 25 °C (thermoneutral) and 32 °C (hot) and the three diets were 100% maize, 100% sorghum with tannin and 100% sorghum without tannin, with four replicates of each. The digestibility coefficients for the dry matter, crude protein, crude fibre, neutral detergent fibre, acid detergent fibre, ether extract, mineral matter and nitrogen-free extract were determined. It was observed that all the digestibility coefficients were higher in the hot chamber and lower in the cold chamber, and that these values tended to be higher for maize.

Efficacy of condensed tannin presents in acacia extract on the control of Trichostrongylus colubriformis in sheep

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

LENTIL TANNIN-GLOBULIN INTERACTIONAND and IN VITRO HYDROLYSIS

As frações protéicas foram isoladas dos cotiledones e os taninos isolados e purificados da casca da lentilha. A fração globulina correspondeu a 42,7 % do nitrogenio total da farinha de lentilha representando a fração protéica majoritária. Comparativamente ao metanol e metanol-HCl 1% a mistura acetona:água (7:3) representou o melhor meio extrator para os taninos da casca. A fração globulina isolada, nativa e aquecida (99oC/15 min), e caseína foram hidrolisadas com tripsina e pepsina na ausência de taninos e na presença de relações tanino:proteína de 1:40, 1:20, 1:10, 1:5 e 1:2,5. A hidrólise tríptica e péptica das proteínas não-aquecidas foram reduzidas com o aumento da relação tanino-proteína. A caseína não aquecida mostrou ser mais susceptível à tripsina que à globulina, o oposto sendo observado com a pepsina. O aquecimento seguido de interação com os taninos e hidrólise teve um efeito mais pronunciado sobre a digestão com tripsina que com pepsina para ambas proteínas.

Effect of tannin levels in sorghum silage and concentrate supplementation on apparent digestibility and methane emission in beef cattle

This study evaluated the effect of diets containing sorghum silages with higher (HT) and lower-tannin (LT) concentrations supplemented with concentrate or urea on intake, digestibility, ruminal digestibility, methane emission and rumen parameters in beef cattle. Four treatments were distributed according to a 2 x 2 factorial arrangement in a duplicate 4 x 4 Latin square: LT sorghum silage + urea, LT sorghum silage + concentrate, HT sorghum silage + urea, and HT sorghum silage + concentrate. Total digestibility of the organic matter was higher when concentrate was included in the diet (0.749 and 0.753 in the LT and HT treatments, respectively). It was observed lower ruminal apparent digested matter of neutral detergent fiber in HT diets. There was no effect of tannin levels on digestibility and methane emission. The supplementation with concentrate in the LT diet decreased gas losses as a function of gross energy intake in comparison to the supplementation of the diet with urea. These results suggest the potential of concentrate supplementation to minimize energy loss as methane emission by ruminants and increase the efficiency of energy utilization. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Composição bromatológica, consumo e digestibilidade in vivo de dietas com diferentes níveis de feno de catingueira (Caesalpinea bracteosa), fornecidas para ovinos Morada Nova

Com objetivo de determinar o consumo e a digestibilidade in vivo, bem como a composição química de dietas com níveis crescentes (0, 50 e 100%) de feno de catingueira (FC), utilizaram-se 15 ovinos Morada Nova, durante um período de 22 dias. Foi usado delineamento inteiramente casualizado com três tratamentos e cinco repetições. O FC apresentou 91,5% de matéria seca (MS), 93,89% de matéria orgânica (MO), 11,25% de proteína (PB), 4,31% de extrato etéreo (EE), 45,47% de fibra em detergente neutro (FDN), 37,08% de fibra em detergente ácido (FDA), 8,39% de hemicelulose (HE), 24,37% de celulose (CE), 12,52% de lignina e 6,30% de tanino condensado. Os consumos de MO e MS, em g/dia, g/kg0,75 e %PV; energia bruta (EB), em kcal/kg/dia e kcal/kg0,75; e dos componentes da parede celular foram reduzidos linearmente pelo aumento de FC na dieta. Os consumos de PB, proteína digestível (PD) e EE aumentaram linearmente com o aumento do FC na dieta. Os coeficientes de digestibilidade da MS, MO, PB e EB das dietas não foram afetados pela inclusão do FC. No entanto, observou-se redução linear para os coeficientes de digestibilidade da FDN, FDA, CE e EE e efeito quadrático para o coeficiente de digestibilidade da HE. Os consumos médios de MS e PB verificados nos níveis intermediários de FC atenderam as exigências de mantença dos animais.

Characterization of condensed tannins from native legumes of the Brazilian northeastern semi-arid

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Efeito dos taninos condensados de forrageiras nativas do semi-árido nordestino sobre o crescimento e atividade celulolítica de Ruminococcus flavefaciens FD1

Avaliaram-se o crescimento da população, a atividade in vitro da enzima 1,4-b-endoglucanase e a taxa de digestão de celulose em culturas de Ruminococcus flavefaciens FD1 na presença de 50, 100, 200 e 400µg/ml de taninos purificado das leguminosas Mimosa hostilis (Jurema Preta), Mimosa caesalpinifolia (Sabiá) e Bauhinia cheilantha (Mororó). O crescimento bacteriano, a atividade da endoglucanase e a digestão de celulose foram fortemente inibidos pela presença dos taninos condensados purificados das três espécies, entretanto, a intensidade da inibição foi variável em função da espécie da leguminosa e da concentração de tanino.

Influence of extracts of Stryphnodendron polyphyllum Mart. and Stryphnodendron obovatum Benth. on the cicatrisation of cutaneous wounds in rats

Stem bark of the two species Stryphnodendron polyphyllum Mart. and Stryphnodendron obovatum Benth., Leguminosae, was investigated for wound healing, antibacterial and antioxidant activity. These plants contain 12 and 19% tannins in their stem bark, respectively, and are widely used in traditional medicine in Brazil. The total content of phenolics of the crude extract (CE) of Stryphnodendron obovatum was 76.95 +/- 2.98% (CV = 3.87%) and of the ethyl-acetate fraction (EAF) was 89.13 +/- 0.34% (CV = 0.38%); whereas in Stryphnodendron polyphyllum the CE phenolics content was 51.62 +/- 1.53% (CV = 2.96%) and the EAF phenolics content was 59.00 +/- 1.91% (CV = 3.24%). The tannin content of CE from Stryphnodendron obovatum [36.58 +/- 0.35% (CV = 0.98%)] was about 11% higher than in CE from Stryphnodendron polyphyllum [25.43 +/- 0.96% (CV = 3.77%)]. The difference between the species was even greater in the EAF: in Stryphnodendron obovatum the EAF phenolics content was 55.01 +/- 0.36% (CV = 0.65%), whereas in Stryphnodendron polyphyllum the content was 36.16 +/- 0.42% (CV = 1.16%). The healing effect of ointments containing 2.5% crude lyophilised extract (PCE) and 2.5% ethyl-acetate lyophilised fraction (PEA) of the stem bark of Stryphnodendron polyphyllum and Stryphnodendron obovatum was studied in cutaneous wounds of Wistar((R)) rats after 4, 7 and 10 days of treatment. Epithelial cell proliferation in the area of re-epithelialisation of the wounds was evaluated by counting the metaphases blocked by vincristine sulfate. With PCE an increase in epidermal growth was observed after 4 and 7 days of treatment with Stryphnodendron polyphyllum, and after 7 and 10 days of treatment with Stryphnodendron obovatum. Wounds treated with PEA of Stryphnodendron obovatum showed increased epidermal growth only 4 days after the treatment, for Stryphnodendron polyphyllum, epidermal growth was observed after 4 and 7 days of treatment. Both the CE and the EAF fractions of Stryphnodendron polyphyllum and Stryphnodendron obovatum showed antibacterial activity against Staphylococcus aureus with MIC values of 125 and 250 mu g/ml, respectively. Gram-negative bacteria tested were not inhibited by extracts and fractions at concentrations > 1000 mu g/ml. The antioxidant activity through reduction of the DPPH radical in TLC, confirmed the anti-radical properties of these extracts in both species. CE and EAF of both species showed a radical scavenging activity (RSA) and protected DPPH from discolouration, already at 0.032 mu g/ml. The extract from Stryphnodendron polyphyllum were more effective than those Stryphnodendron obovatum, although the former had a lower tannin content. (c) 2005 Elsevier B.V.. All rights reserved.

Effect of lentil tannins on albumin hydrolysis by trypsin

Os taninos da casca da semente de lentilha foram extraídos e purificados, levados à interação com albumina isolada de lentilha e com caseína; e estudados por turbidimetria. As interações da albumina e caseína com taninos purificados, a várias relações tanino-proteína, mostraram ser independente e dependente do pH, respectivamente. Hidrólise in vitro com tripsina das proteínas sem taninos indicou que o aquecimento a 99°C/15 min reduzia a susceptibilidade da albumina e aumentava a da caseína à tripsina. A influência de diferentes relações tanino:proteína (1:40; 1:20; 1:5; 1:2,5) na hidrólise mostrou maior inibição para caseína que para albumina de lentilha, independente de aquecimento. Após aquecimento ambas proteínas foram mais hidrolizadas para qualquer das relações tanino proteínas estudadas. A eletroforese em gel de poliacrilamida-dodecilsulfato de sódio do transcurso da hidrólise da interação tanino-albumina nativa mostra a dependência da relação tanino:proteína.

Efeitos da suplementação de fitase sobre a disponibilidade aparente de Mg, Ca, Zn, Cu, Mn e Fe em alimentos vegetais para a tilápia-do-nilo

Cem juvenis de tilápia-do-nilo (Oreochromis niloticus; PV = 100.0 ± 5.0 g) foram distribuídos em 10 tanques-rede com o objetivo de avaliar o efeito da suplementação da enzima fitase (0, 1.000 e 2.000 UFA/kg) sobre a disponibilidade de minerais em alguns alimentos energéticos (milho, milho extrusado, farelo de trigo, farelo de arroz e farelo de sorgo) e protéicos (farelo de soja extrusado, farelo de soja, farelo de girassol, farelo de algodão e glúten de milho) utilizados na alimentação de tilápia-do-nilo (Oreochromis niloticus). Para determinação dos coeficientes de disponibilidade aparente (CDA) do cálcio (Ca), magnésio (Mg), zinco (Zn), cobre (Cu), ferro (Fe) e manganês (Mn), foram confeccionadas 31 rações, marcadas com 0,10% de óxido de crômio III uma referência (ração purificada) e 30 contendo os dez alimentos e os diferentes níveis de suplementação da enzima fitase. O CDA dos nutrientes foi calculado com base no teor de crômio da ração e das fezes. A fitase aumenta, nos vegetais, a disponibilidade do Mg, Cu, Zn e Mn, os quais apresentam tendência diferenciada, em razão do seu valor biológico e do nível de suplementação de enzima.

Disponibilidade aparente do fósforo em alimentos vegetais e suplementação da enzima fitase para tilápia-do-nilo

Este estudo foi realizado com o objetivo de avaliar o efeito da fitase (0, 1.000 e 2.000 uf/kg) na disponibilidade aparente de P de cinco alimentos energéticos (milho, milho extrusado, farelo de trigo, farelo de arroz e sorgo baixo tanino) e cinco alimentos protéicos (soja extrusada, farelo de soja, farelo de girassol, farelo de algodão e glúten de milho) utilizando-se uma ração purificada como controle. Foram utilizados 100 juvenis (100,00 ± 5,00 g) de tilápia-do-nilo (Oreochromis niloticus) alojados em dez gaiolas para manejo de alimentação e coleta de fezes. Para cada alimento e cada nível de fitase avaliado, foram coletadas amostras em cinco gaiolas, totalizando cinco repetições por tratamento. Os resultados obtidos indicaram que a suplementação de até 2.000 uf/kg de fitase não aumentou a disponibilidade aparente de P do farelo de trigo e do farelo de algodão. Entretanto, o nível de 1.000 uf/kg aumentou a disponibilidade aparente de P da soja extrusada e do farelo de girassol, enquanto o nível de 2.000 uf/kg proporcionou essa resposta para o farelo de milho, o milho extrusado, o sorgo baixo tanino, o farelo de arroz, o farelo de soja e o glúten de milho.