Abstract Natural products have been studied as potential anthelmintic drugs. This study aimed to evaluate the effects of the polypeptides/proteins exuded from Mimosa caesalpiniifolia mature seeds on the model nematode Caenorhabditis elegans. After seed immersion for 24 h at 25 ºC in sodium phosphate buffer, pH 7.0, containing 0.15 M NaCl and 1.0 M MgSO4, the constituent polypeptides/proteins were fractionated using ammonium sulfate precipitation followed by ultrafiltration and their effects on C. elegans motility were assessed. Moreover, we evaluated by Atomic Force Microscopy (AFM) whether exposition of the nematode to the polypeptide fraction McSEX10-2 could cause any alteration on the animal’s external surface (cuticle). The whole seed exudates (SEX) from the M. caesalpiniifolia mature seeds (named McSEX) and its polypeptide/protein derived fractions, termed McSEX90%/80°C, McSEX30-10, and McSEX10-2, inhibited the C. elegans motility with an IC50 of 15.18, 12.59, 9.74 and 1.34 μg mL-1.The McSEX10-2 fraction, which encompassed the polypeptides with the molecular mass varying from 10 kDa to 2 kDa, was the most effective. In addition, McSEX10-2 altered the ultrastructure and the mechanical properties of the C. elegans cuticle. McSEX10-2, in particular, can be used as a model to bioinspire structure-based design of new peptides that could control, alone or in combination with other drugs, economically important parasitic nematodes. drugs polypeptidesproteins proteins buffer 70 7 0 7.0 015 15 0.1 1 1. MgSO4 MgSO C assessed Moreover AFM (AFM McSEX102 McSEX McSEX10 McSEX10- animals animal s cuticle . (cuticle) SEX (SEX named polypeptideprotein protein fractions McSEX9080C McSEXC McSEX90 80 McSEX90%/80°C McSEX3010, McSEX3010 McSEX30 10, McSEX30-10 McSEX102, 2, IC IC5 1518 18 15.18 1259 12 59 12.59 974 9 74 9.7 134 34 1.3 mL1.The mL1The mLThe mL 1.The effective addition particular structurebased structure based control nematodes 7. 01 0. McSEX1 (cuticle McSEX9 8 McSEX301 McSEX3 McSEX30-1 151 15.1 125 5 12.5 97 9. 13 3 mL1 1The McSEX30- 15. 12.

Resumo Este estudo relata a ação de óleos essenciais de cinco plantas na atividade de acetilcolinesterases (AChE) nativas e recombinantes de Rhipicephalus microplus. A atividade enzimática do extrato de acetilcolinesterase nativa suscetível (S.AChE) e resistente (R.AChE) e da enzima recombinante (rBmAChE1) foi determinada. Um teste de inibição da AChE foi utilizado, para verificar o efeito dos óleos essenciais sobre a atividade enzimática. Óleos essenciais de Eucalyptus globulus, Citrus aurantifolia, Citrus aurantium var. dulcis inibiram a atividade de S.AChE e R.AChE. Os óleos das duas espécies de Citrus inibiram S.AChE e R.AChE de maneira semelhante, mas mostraram maior inibição sobre R.AChE. O óleo de E. globulus inibiu a AChE nativa, mas sem diferença entre a S.AChE e a R.AChE; no entanto, 71% de inibição para rBmAChE1 foi observada. O óleo de Mentha piperita também inibiu S.AChE e R.AChE, mas houve inibição significativa apenas nas concentrações mais altas testadas. O óleo de Cymbopogon winterianus não inibiu a AChE. Estudos adicionais são necessários com os óleos das duas espécies de Citrus que inibiram a R.AchE, devido ao problema de R. microplus resistente aos organofosforados ter como alvo AChE. O óleo de C. winterianus pode ser usado contra populações de R. microplus, que são resistentes a organofosforados, porque suas propriedades acaricidas agem por mecanismos diferentes.

Abstract This study reports the action of essential oils (EO) from five plants on the activity of native and recombinant acetylcholinesterases (AChE) from Rhipicephalus microplus. Enzyme activity of native susceptible AChE extract (S.AChE), native resistant AChE extract (R.AChE), and recombinant enzyme (rBmAChE1) was determined. An acetylcholinesterase inhibition test was used to verify the effect of the EO on enzyme activity. EO from Eucalyptus globulus, Citrus aurantifolia, Citrus aurantium var.dulcis inhibited the activity of S.AChE and R.AChE. Oils from the two Citrus species inhibited S.AChE and R.AChE in a similar way while showing greater inhibition on R.AChE. The oil from E. globulus inhibited native AChE, but no difference was observed between the S.AChE and R.AChE; however, 71% inhibition for the rBmAChE1 was recorded. Mentha piperita oil also inhibited S.AChE and R.AChE, but there was significant inhibition at the highest concentration tested. Cymbopogon winterianus oil did not inhibit AChE. Further studies are warranted with the oils from the two Citrus species that inhibited R.AChE because of the problem with R. microplus resistant to organophosphates, which target AChE. C. winterianus oil can be used against R. microplus populations that are resistant to organophosphates because its acaricidal properties act by mechanism(s) other than AChE inhibition.

Resumo O presente estudo avaliou os métodos de controle empregados por médicos veterinários clínicos para o controle de parasitos de cães no Brasil. Vinte e uma perguntas foram feitas a 403 veterinários de diferentes regiões do país. O uso de associações de compostos ativos em intervalos de três meses foi o mais recomendado para profilaxia de helmintos gastrointestinais, repetido após 15 dias. A profilaxia de rotina contra ectoparasitos foi recomendada por 82,4% dos veterinários, e 46,6% mudam rotineiramente o composto indicado. Tratamentos profiláticos mensais para ectoparasitos, com produtos sistêmicos, tópicos e / ou impregnados com colar, foram recomendados por 21,5% dos veterinários. Os efeitos colaterais das coleiras impregnadas com ectoparasiticidas foram relatados por 58% dos médicos veterinários. As isoxazolinas foram o grupo químico mais utilizado para tratar ectoparasitos em cães. A baixa eficácia do fipronil no controle de carrapatos foi suspeitada por 79,5% dos médicos veterinários. As isoxazolinas e a associação de compostos anti-helmínticos são os medicamentos mais comuns para prevenir ou tratar ectoparasitos e nematoides gastrointestinais, respectivamente. A suspeita da ineficácia dos antiparasitários é compartilhada entre os médicos veterinários de algumas regiões do Brasil. Orientações são necessárias, especificamente para o controle de helmintos e ectoparasitos gastrointestinais em cães no Brasil.

Abstract The present study attempted to evaluate the practical experience and methods employed by Brazilian veterinary practitioners for control of parasites. Twenty-one questions were asked of 403 veterinary practitioners based in different climatic zones with reference to parasite epidemiology from the country. Administration of a combination of drugs at three-month intervals was the most common regime recommended for prophylaxis against gastrointestinal helminths, with a single treatment repeated after 15 days. Routine prophylaxis against dog ectoparasites was recommended by 82.4% veterinary practitioners, and 46.6% changed the drug compound used. Monthly prophylaxic treatments for ectoparasites, using systemic, topical and/or collar-impregnated drugs, was recommended by 21.5% veterinary practitioners. Side-effects of ectoparasiticide-impregnated collars were suspected by 58% of the veterinary practitioners. Isoxazolines were the most frequently used chemical group to treat ectoparasites in dogs. Poor efficacy of fipronil in controlling ticks was suspected by 79.5% of the veterinary practitioners. The isoxazolines and combination of anthelmintic compounds are the most common drugs to prevent or treat ectoparasites and gastrointestinal nematodes, respectively. The suspect of the inefficacy of antiparasitic drugs is shared among the veterinary practitioners from part of Brazil. Guidelines are needed, specifically for the control of gastrointestinal helminths and ectoparasites in Brazilian dogs.

Resumo A infecção por nematoides gastrintestinais é uma importante causa de grandes perdas econômicas na pecuária. O controle de nematoides com compostos químicos sintéticos é considerado insustentável devido ao aumento da resistência anti-helmíntica. Alternativas de controle, como o uso de produtos naturais, estão se tornando relevantes do ponto de vista ambiental e econômico. As proteínas são macromoléculas com várias propriedades que podem ser obtidas de uma ampla gama de organismos, incluindo plantas e fungos. Proteínas pertencentes a diferentes classes têm mostrado grande potencial para o controle de nematoides. A ação das proteínas pode ocorrer em estágios específicos do ciclo de vida do nematoide, dependendo da composição das camadas externas do parasito e do sítio ativo da proteína. Avanços na biotecnologia resultaram no surgimento de numerosas terapias de proteínas e peptídeos; no entanto, pouco foi discutido com foco no controle de nematoides parasitos de animais. Na presente revisão foi discutido o uso de proteínas exógenas e peptídeos no controle de nematoides gastrintestinais, os mecanismos sugeridos de ação, e os desafios e perspectivas para o uso dessas biomoléculas como uma classe de anti-helmínticos.

Abstract Gastrointestinal nematode infection is an important cause of high economic losses in livestock production. Nematode control based on a synthetic chemical approach is considered unsustainable due to the increasing incidence of anthelmintic resistance. Control alternatives such as the use of natural products are therefore becoming relevant from an environmental and economic point of view. Proteins are macromolecules with various properties that can be obtained from a wide range of organisms, including plants and fungi. Proteins belonging to different classes have shown great potential for the control of nematodes. The action of proteins can occur at specific stages of the nematode life cycle, depending on the composition of the external layers of the nematode body and the active site of the protein. Advances in biotechnology have resulted in the emergence of numerous protein and peptide therapeutics; however, few have been discussed with a focus on the control of animal nematodes. Here, we discuss the use of exogenous proteins and peptides in the control of gastrointestinal.

Resumo Haemonchus contortus é um nematoide gastrintestinal, responsável por altas taxas de mortalidade em rebanhos de pequenos ruminantes. A resistência dos nematoides aos anti-helmínticos sintéticos está generalizada e requer uma busca contínua por novos compostos bioativos, como as proteínas. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial anti-helmíntico da protease purificada do látex de Ficus benjamina contra H. contortus . O látex fresco foi coletado das plantas por pequenas incisões nas hastes verdes e o extrato proteico de látex (EPL) foi obtido. Após o fracionamento do EPL com sulfato de amônio e cromatografia da fração contendo a maior atividade proteolítica da CM-Celulose, uma protease cisteínica (FbP) foi purificada. A FbP tem massa molecular de cerca de 23,97 kDa, a atividade proteolítica foi estável entre pH 6,0 e pH 10 e ao longo de uma ampla faixa de temperatura, com atividade ótima a 60 °C. A FbP inibiu tanto o desenvolvimento quanto o desembainhamento das larvas de H. contortus, com 50% de inibição nas concentrações de 0,26 e 0,79 mg/mL, respectivamente. Concluímos que esta protease cisteínica do látex de F. benjamina, com ação anti-helmíntica contra H. contortus, pode ser uma alternativa promissora para o desenvolvimento de produtos a serem utilizados em programas de controle de parasitos.

Abstract Haemonchus contortus is a gastrointestinal nematode that is responsible for high mortality rates in ruminant herds. The resistance of nematodes to synthetic anthelmintics is widespread and requires a continuous search for new bioactive molecules, such as proteins. The objective of this study was to evaluate the anthelmintic potential of a protease purified from the latex of Ficus benjamina against H. contortus . Fresh latex was collected from plants via small incisions in the green stems, the rubber was removed by centrifugation, and the latex protein extract (LPE) was obtained. After LPE fractionation with ammonium sulfate and chromatography of the fraction containing the highest proteolytic activity on CM-cellulose, a cysteine protease (FbP) was purified. FbP has a molecular mass of approximately 23.97 kDa, and its proteolytic activity was stable between pH 6.0 and pH 10 and over a broad temperature range, with optimum activity at 60 °C. FbP inhibited both the development and exsheathment of H. contortus larvae, with 50% effective concentrations of 0.26 and 0.79 mg/mL, respectively. We conclude that this cysteine protease from F. benjamina latex with anthelmintic activity against H. contortus could be a promising alternative for the development of products for use in parasite control programmes.

Resumo As plantas respondem a injúria causada por estresse mecânico ou por ataque de herbívoros através da síntese de proteínas de defesa. Não há estudos de proteínas induzidas de plantas contra carrapatos. O objetivo deste estudo foi verificar a atividade acaricida de extratos protéicos de folhas Leucaena leucocephala após injúria mecânica, sobre Rhipicephalus (Boophilus) microplus. Inicialmente foram conduzidos experimentos em diferentes intervalos de tempo para avaliar o impacto da injúria mecânica no conteúdo de proteína, atividade de peroxidase, catalase e inibidor de protease de L. leucocephala. Em seguida foi avaliada a atividade acaricida sobre R. (B.) microplus de um extrato protéico após injúria mecânica. Folhas de L. leucocephala foram artificialmente feridas e após 6, 12, 24 e 48h, as folhas foram coletadas para extração de proteínas. Análises quantitativas e qualitativas das proteínas foram realizadas. A quantidade de proteína e atividades de peroxidase e protease aumentaram 12h após a injúria. O extrato proteico obtido após injúria (12h) reduziu a produção de ovos (8,5%) em comparação com extratos de plantas sem injúria. O extrato reduziu 47,7% a eclosão de ovos e apresentou eficácia geral de 56,3% a 0,1 miligrama de proteína por mL (mgP/mL). Apresentamos que proteínas de defesa de L. leucocephala podem ter atividade sobre R. (B.) microplus.

Abstract Plants respond to wounding caused by mechanical stress or herbivory by synthesizing defense proteins. There are no studies reporting the action of induced plant proteins against ticks. The aim of this study was to investigate the effect of mechanically wounded Leucaena leucocephala leaves against Rhipicephalus (Boophilus) microplus. Initially, we carried out time course experiments to evaluate the impact of mechanical wounding on the protein content and the peroxidase, catalase and protease inhibitor activities in L. leucocephala. We then evaluated the acaricidal activity on R. (B.) microplus from protein extract collected from L. leucocephala after mechanical wounding. L. leucocephala leaves were artificially wounded, and after 6, 12, 24 and 48h, the leaves were collected for protein extraction. Quantitative and qualitative analyses of the proteins were performed. The protein content and peroxidase and protease activities increased 12h after wounding, and the acaricidal activity of this protein extract was evaluated using engorged R. (B.) microplus females. The protein extract obtained after wounding reduced egg production (8.5%) compared to those without wounding. Furthermore, the extract reduced egg hatching by 47.7% and showed an overall efficacy of 56.3% at 0.1 mgP/mL of the protein. We demonstrated that L. leucocephala defensive proteins could be effective against R. (B.) microplus.

Resumo O objetivo deste trabalho foi selecionar genótipos de Lippia sidoides que apresentem maiores atividades em larvas e fêmeas ingurgitadas do carrapato Rhipicephalus (Boophilus) microplus. Os genótipos estudados foram LSID006, LSID102, LSID103 e LSID104. O genótipo LSID104, o único a conter o monoterpeno carvacrol como um dos principais constituintes, foi o que apresentou o menor efeito larvicida (CL50 2,99 mg/mL). O genótipo LSID006 apresentou menor efeito sobre fêmeas ingurgitadas (CL50 12,46 mg/mL), entretanto foi quimicamente similar ao genótipo LSID102, que apresentou a maior atividade carrapaticida (CL50 2,81 mg/mL). Conclui-se que a semelhança química dos genótipos não se correlaciona com a atividade carrapaticida contra R. (B.) microplus. O óleo essencial de L. sidoides é um agente natural potente e os resultados deste trabalho proporcionam um melhor entendimento para o desenvolvimento de produtos com base neste produto natural, devendo ser considerado os efeitos sinérgicos ou a ação de compostos presentes em menores concentrações.

Abstract The aim of this study was to select different genotypes of Lippia sidoides with the highest activity against larvae and engorged females of the tick Rhipicephalus (Boophilus) microplus. The germplasms studied were LSID006, LSID102, LSID103 and LSID104. The LSID104 genotype, that presented carvacrol as a major constituent, was the germplasm with the worst larvicide effect (LC50 2.99 mg/mL). The LSID006 genotype was the least effective against engorged females (LC50 12.46 mg/mL), and it was chemically similar to the LSID102 genotype, which presented the highest acaricide activity (LC50 2.81 mg/mL). We conclude that chemical similarity of the germplasms was not correlated with acaricide activity against R. (B.) microplus. The essential oil of L. sidoides is a potent natural agent. However, the findings of this work provide a better understanding for product development based on this natural product, which must consider synergic effects or the action of minor compounds.

Resumo O objetivo deste estudo foi avaliar a atividade anti-helmíntica de extratos proteicos de leucena (Leucaena leucocephala) sobre Haemonchus contortus. As sementes, as cascas e os cotilédones foram moídos separadamente e as proteínas extraídas com tampão fosfato de sódio e denominados: TE (extrato total), SE (extrato casca) e CE (extrato cotilédone). O teor de proteínas, atividade proteolítica, inibitória de protease e quitinolítica dos extratos foram verificados, além da ação sobre a eclosão de ovos e desembainhamento larvar de H. contortus. A concentração efetiva para inibição de 50% da eclosão dos ovos (EC50) foi calculada através do probit. Foi demonstrado que TE e CE possuem, em diferentes proporções, proteínas solúveis, protease e quitinase. Atividade inibitória de protease foi encontrada em todos os extratos. A EC50 dos extratos CE e TE foram 0,48 e 0,33 mg de proteína mL–1, respectivamente. O extrato SE não apresentou atividade sobre a eclosão dos ovos. Os extratos proteicos não apresentaram efeito larvicida sobre H. contortus. Conclui-se que a ação de extratos proteicos de L. leucocephala afetam negativamente a eclodibilidade dos ovos, correlacionando-se com a alta atividade de protease e quitinase dos extratos testados.

Abstract The objective of this study was to evaluate the effects of protein extracts obtained from the plant Leucaena leucocephala on the nematode parasite Haemonchus contortus. The seeds, shell and cotyledon of L. leucocephala were separated and their proteins extracted using a sodium phosphate buffer, and named as TE (total seed extract), SE (shell extract) and CE (cotyledon extract). Soluble protein content, protease, protease inhibitory and chitinase activity assays were performed. Exsheathment inhibition of H. contortus larvae were performed at concentrations of 0.6 mg mL–1, and egg hatch assays were conducted at protein concentrations of 0.8, 0.4, 0.2, 0.1 and 0.05 mg mL–1. The effective concentration for 50% hatching inhibition (EC50) was estimated by probit. Different proportions of soluble proteins, protease and chitinase were found in TE and CE. Protease inhibitory activity was detected in all extracts. The EC50 of the CE and TE extracts were 0.48 and 0.33 mg mL–1, respectively. No ovicidal effects on H. contortus were detected in SE extracts, and none of the protein extracts demonstrated larvicidal effects on H. contortus. We therefore conclude that protein extracts of L. leucocephala had a detrimental effect on nematode eggs, which can be correlated with the high protease and chitinase activity of these extracts.

O presente estudo examinou a ocorrência e identificação de ectoparasitas em cães de áreas rurais no Brasil, e a influência do clima sobre esses parasitas. Ectoparasitas foram aleatoriamente coletados de 194 cães provenientes de fazendas localizadas em Lavras (n = 92) e Nanuque (n = 102) durante o período seco. No período chuvoso subsequente, os mesmos cães de Lavras (n = 71) e Nanuque (n = 66) foram re-amostrados. Durante o experimento, pulgas, carrapatos, piolhos e larvas de diptera foram coletados. A espécie de pulga Ctenocephalides felis foi o ectoparasita mais comumente encontrado desses cães. A principal espécie de carrapato que infestava os cães nas áreas rurais de Nanuque e Lavras foi Amblyomma cajennense. Em Lavras, os cães tinham altos níveis de infestação de pulgas (80,4 e 88,7% nas estações seca e chuvosa, respectivamente) e baixos níveis de infestação por carrapatos (19,6 e 28,2% nas estações seca e chuvosa, respectivamente), não sendo observada diferença significativa nas taxas de infestação entre as estações. Em Nanuque, níveis moderados de infestação por pulgas (68,6 e 43,9% nas estações seca e chuvosa, respectivamente) e A. cajennense (65,7 e 47,0% na estação seca e chuvosa, respectivamente) foram observadas, com prevalência significativamente menor na estação chuvosa (p < 0,05). A presença de ectoparasitas foi evidente em ambas as épocas do ano, mas as diferentes temperaturas poderiam ter influenciado a ocorrência de parasitas em Lavras e Nanuque.

The present study examined occurrences of ectoparasites and identified them on dogs in rural regions in Brazil, and assessed the influence of climate on these parasites. Ectoparasites were randomly collected from 194 dogs living on farms located in Lavras (n = 92) and Nanuque (n = 102) during the dry season. During the subsequent rainy season, the same dogs in Lavras (n = 71) and Nanuque (n = 66) were resampled. During the experiment, fleas, ticks, lice and fly larvae were collected. The flea species Ctenocephalides felis was the most common ectoparasite collected from these dogs. The main tick species that infested the dogs in rural areas of Nanuque and Lavras was Amblyomma cajennense. In Lavras, the dogs had high levels of flea infestation (80.4 and 88.7% in the dry and rainy seasons, respectively) and low levels of tick infestation (19.6 and 28.2% in the dry and rainy seasons, respectively), without any significant differences in infestation rates between the seasons. In Nanuque, moderate levels of flea infestation (68.6 and 43.9% in the dry and rainy seasons, respectively) and A. cajennense (65.7 and 47.0% in the dry and rainy seasons, respectively) were observed, with significantly lower prevalence in the rainy season (p < 0.05). The presence of ectoparasites was evident at both times of the year, but the different temperatures may have influenced the occurrences of parasites in Lavras and Nanuque.