Antimicrobial potential of Amazonian propolis extracts from Apis mellifera L. in Xanthomonas axonopodis pv. manihotis in the state of Pará, Brazil

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v9i11.10239

Keywords:

Beekeeping; Amazon; Manioc; Phenolic compounds; Phytopathogen.

Abstract

The objective of this work was to evaluate the in vitro potential effect of extracts of amazonian bee propolis on the growth of Xanthomonas axonopodis pv. manihotis, causal agent of cassava bacteriosis. The propolis samples were collected in apiaries with hives inhabited by Apis mellifera L. (africanized) bees in the municipalities of Santa Izabel and Curuçá, in the state of Pará. The extracts were obtained from static maceration for 24 h with hexane solvents, ethyl acetate and 80% ethanol. The phenolic profiles of the samples were obtained by High Performance Liquid Chromatography/Diode Array Detection/Mass Spectrometry with Electrospray Ionization. The antibacterial activity was verified with the extracts in concentrations of 0.1; 0.2; 0.3 and 0.4%. The chemical analysis revealed the presence of kaempferol in the Santa Izabel-PA sample, gallic acid in the Curuçá-PA sample, and 3,4-dihydroxybenzoic in both samples. The 80% ethanolic extract of the bee propolis from Santa Izabel significantly reduced the growth of X. axonopodis pv. manihotis.

Author Biographies

Daniel Santiago Pereira , Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária Amazônia Oriental

Técnico em Agropecuária pela Escola Agrotécnica Federal de Iguatu-CE (1999), possui graduação em Engenheiro Agrônomo pela Escola Superior de Agricultura de Mossoró (2006), mestrado e doutorado em Ciência Animal pela Universidade Federal Rural do Semi-Árido (2015). Atuou no atendimento a produtores da agricultura Familiar como consultor em Apicultura/Meliponicultura pela Fundação Guimarães Duque (2003-2008), Centro de Apoio ao Desenvolvimento Sustentável do Semiárido - Rede de ATES (2009), e no Instituto Agropolos do Ceará - Rede de ATER (2009-2012). Foi trainee em empresa de produção de abelhas rainha (Apis melifera L) nos Estados Unidos da América (2008-2009). E professor em Apicultura com Dedicação Exclusiva no IFRN (2012-2014). Atualmente é pesquisador em Sistemas Sustentáveis / Apicultura Sustentável na Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, Embrapa Amazônia Oriental. Possui experiência na área de Zootecnia, com ênfase em Produção Animal, atuando principalmente nos seguintes temas: apicultura e meliponicultura.

Alessandra Keiko Nakasone, Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária Amazônia Oriental

Possui graduação em Agronomia pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (1995), mestrado em Agronomia (Fitopatologia) pela Universidade Federal de Lavras (1998) e doutorado em Agronomia (Fitopatologia) pela Universidade Federal de Lavras (2004). Atualmente é pesquisadora A da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. Tem experiência na área de Agronomia, com ênfase em Fitopatologia, atuando principalmente nos seguintes temas: bacteriologia de plantas, doenças bacterianas em hortaliças, doenças de espécies frutíferas, doenças da cultura da mandioca, indução de resistência de plantas a doenças, controle biológico e controle alternativo de doenças de plantas.

Mozaniel Santana de Oliveira, Museu Paraense Emílio Goeldi

Graduado em Química Bacharelado (UFPA; 2014). Mestre em Ciência e Tecnologia de Alimentos (UFPA; 2016). Doutor em Ciência e Tecnologia de Alimentos (UFPA; 2018). Possui mais de 100 contribuições científicas entre Artigos em periódicos de circulação internacional, livros, capítulos de livros, resumos em anais de congressos. Possui experiência nas áreas científicas: Engenharia, ciência e tecnologia de alimentos, Farmacologia e Descoberta de Drogas, Química Medicinal, Etnofarmacologia e Etnobotânica, Fitoquímica, Métodos de extração de compostos bioativos, Química Analítica abertura de amostras de analise metais, Físico-química, Engenharia, Biotecnologia de Produtos Naturais, Alelopátia buscando novos herbicidas naturais para o controle de plantas invasoras. Também possui experiência na área de extração de óleos essenciais com uso de tecnologia supercrítica e métodos convencionais. Também possui sólida experiência em desenvolvimento de projetos científicos, participando de 6 projetos ligados à área de produtos naturais com aplicações medicinais entre outras. Atualmente é embaixador da editora Bentham Science Publishers no Brasil (2019-2020), Academy Mentor na Web of Science (Publons) é Professor permanente do Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas: Área de Concentração: Botânica Tropical (UFRA/MPEG), Também co-orienta um aluno de doutorado e um de mestrado no Programa de Pós-graduação em Botânica Tropical PPGBOT e um de doutorado no BIONORTE-Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade e Biotecnologia em parceria com as pesquisadoras Dra Eloisa Helena de Aguiar Andrade e Dra Ely Simome Cajueiro Gurgel. Faz parte do corpo editorial Bentham Science Publishers, IntechOpen e Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentável. É revisor de 14 periódicos científicos internacionais nas mais diversas áreas do conhecimento, (Periódicos: African Journal of Biotechnology, Journal of Ecology and The Natural Environment, Waste and Biomass Valorization, Journal of Medicinal Plant Research, Journal of Integrative Medicine, Nigerian Journal of Science and Environment, Acta Apicola Brasilica, Journal of Public Health and Epidemiology, Acta Amazonica, Journal of Hazardous Materials (Print), Asian Journal of Applied Chemistry Research, Journal of the Science of Food and Agriculture, International Journal of Physical Sciences, European Journal of Nutrition & Food Safety. Atualmente é pesquisador do Programa de Capacitação Institucional, no Museu Paraense Emílio Goeld (UFRA-MPEG). CONTATO: mozaniel.oliveira@yahoo.com.br / (91) 98864-7823. 

Aline Carla de Medeiros, Universidade Federal de Campina Grande

Licenciada em Biologia pela Universidade Estadual Vale do Acaraú, UVA/UNAVIDA, concluído em 2008; Especialista em Educação Ambiental pelas Faculdades Integradas de Patos (FIP), concluído no ano de 2011; Mestra em Sistemas Agroindustriais, pela Universidade Federal de Campina Grande-UFCG/Pombal-PB, concluído em 2014 e Doutora pelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Processos da Universidade Federal de Campina Grande-UFCG em 2020. Atualmente é presidente da ONG (GVAA - Grupo Verde de Agroecologia e Abelhas) e Professora da Secretaria de Educação do Estado da Paraiba e da Secretaria Municipal de Cajazeirinhas - Paraiba - Brasil. Atuando nas áreas de: Ciencias Biológicas; Ciencias Agrarias e Ciencias Ambientais, especialmente em Agroecologia. 

Patricio Borges Maracaja, Universidade Federal de Campina Grande

Engenheiro Agrônomo pela Universidade Federal da Paraíba concluído em (1981) e Licenciado em Teologia pelo CEPRAC em (2007), efetivado ou doutorado (1991 - 1995) recebendo o título de Doutor Engenheiro Agrônomo pela Universidade de Córdoba - Espanha em (1995) que foi Convalidado pela USP ESALQ - Piracicaba - SP em 1996, como título de D. Sc .: Entomologia. Conceito CAPES 7. Trabalhou na Secretaria de Agricultura da PB e Projeto Sertanejo em Picuí - PB e Campina Grande - PB, ensinou na UEPB - Universidade Estadual da Paraíba (Campus II Lagoa Seca - PB), na ESAM atualmente UFERSA - Universidade Federal do Semiárido no Campus de Mossoró - RN) e aposentado como professor titular da Universidade Federal de Campina Grande - CCTA - Campus de Pombal - PB, atualmente é professor visitante do CCJS da UFCG de Sousa - PB.

References

Bankova, V., Popova, M., & Trusheva, B. (2014). Propolis volatile compounds: Chemical diversity and biological activity: A review. Chemistry Central Journal, 8(1), 28. https://doi.org/10.1186/1752-153X-8-28

Bertrams, J., Müller, M. B., Kunz, N., Kammerer, D. R., & Stintzing, F. C. (2013). Phenolic compounds as marker compounds for botanical origin determination of German propolis samples based on TLC and TLC-MS. Journal of Applied Botany and Food Quality, 86(1), 143–153. https://doi.org/10.5073/JABFQ.2013.086.020

Bonamigo, T., Campos, J. F., Oliveira, A. S., Torquato, H. F. V., Balestieri, J. B. P., Cardoso, C. A. L., Paredes-Gamero, E. J., de Picoli Souza, K., & dos Santos, E. L. (2017). Antioxidant and cytotoxic activity of propolis of Plebeia droryana and Apis mellifera (Hymenoptera, Apidae) from the Brazilian Cerrado biome. PLOS ONE, 12(9), 1–19. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0183983

Boonsai, P., Phuwapraisirisan, P., & Chanchao, C. (2014). Antibacterial activity of a cardanol from thai apis mellifera propolis. International Journal of Medical Sciences, 11(4), 327–336. https://doi.org/10.7150/ijms.7373

Castro, C., Mura, F., Valenzuela, G., Figueroa, C., Salinas, R., Zuñiga, M. C., Torres, J. L., Fuguet, E., & Delporte, C. (2014). Identification of phenolic compounds by HPLC-ESI-MS/MS and antioxidant activity from Chilean propolis. Food Research International, 64, 873–879. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2014.08.050

Catchpole, O., Mitchell, K., Bloor, S., Davis, P., & Suddes, A. (2015). Antiproliferative activity of New Zealand propolis and phenolic compounds vs human colorectal adenocarcinoma cells. Fitoterapia, 106, 167–174. https://doi.org/10.1016/j.fitote.2015.09.004

IBGE. (2018). Produção Agrícola Municipal 2018. https://www.ibge.gov.br/estatisticas-novoportal/economicas/agricultura-e-pecuaria/9117-producao-agricola-municipal-culturas-temporarias-e-permanentes.html.

Kado, C. I., & Heskett, M. G. (1970). Selective media for isolation of Agrobacterium, Corynebacterium, Erwinia, Pseudomonas, and Xanthomonas. Phytopathology, 60(6), 969–976. https://doi.org/10.1094/Phyto-60-969

Lopes, C. V. A., & Albuquerque, G. S. C. de. (2018). Agrotóxicos e seus impactos na saúde humana e ambiental: uma revisão sistemática. Saúde Em Debate, 42(117), 518–534. https://doi.org/10.1590/0103-1104201811714

Lozano, J. C. (1986). Cassava Bacterial Blight: A Manageable Disease. Plant Disease, 70(12), 1089. https://doi.org/10.1094/pd-70-1089

Muli, E. M., & Maingi, J. M. (2007). Antibacterial activity of Apis mellifera L. propolis collected in three regions of Kenya. Journal of Venomous Animals and Toxins Including Tropical Diseases, 13(3), 655–663. https://doi.org/10.1590/S1678-91992007000300008

Murphy, S. E., Raulinaitis, V., & Brown, K. M. (2005). Nicotine 5′-oxidation and methyl oxidation by P450 2A enzymes. Drug Metabolism and Disposition, 33(8), 1166–1173. https://doi.org/10.1124/dmd.105.004549

Nováková, L., Solich, P., & Solichová, D. (2008). HPLC methods for simultaneous determination of ascorbic and dehydroascorbic acids. TrAC - Trends in Analytical Chemistry, 27(10), 942–958. https://doi.org/10.1016/j.trac.2008.08.006

Okińczyc, P., Paluch, E., Franiczek, R., Widelski, J., Wojtanowski, K. K., Mroczek, T., Krzyżanowska, B., Skalicka-Woźniak, K., & Sroka, Z. (2020). Antimicrobial activity of Apis mellifera L. and Trigona sp. propolis from Nepal and its phytochemical analysis. Biomedicine and Pharmacotherapy, 129, 110435. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2020.110435

Pereira, D. S., De Holanda-Neto, J. P., De Oliveira, M. S., Pereira, N. S., Maracajá, P. B., & Souza Filho, A. P. D. S. (2017). Phytotoxic potential of the geopropolis extracts of the jandaira stingless bee (Melipona Subnitida) in weeds. Revista Caatinga, 30(4), 876–884. https://doi.org/10.1590/1983-21252017v30n407rc

Pereira, R. C. A. ., & Santos, O. G. (2013). Plantas Condimentares: Cultivo e Utilização (1st ed.). Embrapa Agroindústria Tropical.

Rahmatullah, M., Rahman, T., & Jahan, R. (2012). Anti-malarial plants used in folk medicine in Bangladesh. In L. R. M. K. Rai, Geoffrey A. Cordell, Jose L. Martinez, Mariela Marinoff (Ed.), Medicinal Plants: Biodiversity and Drugs (1st ed., pp. 241–290). CRC Press. https://doi.org/10.1201/b12527-10

Sampietro, D. A., Sampietro Vattuone, M. M., & Vattuone, M. A. (2016). Immunomodulatory activity of Apis mellifera propolis from the North of Argentina. LWT - Food Science and Technology, 70, 9–15. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2016.02.028

Silva, J. C., Rodrigues, S., Feás, X., & Estevinho, L. M. (2012). Antimicrobial activity, phenolic profile and role in the inflammation of propolis. Food and Chemical Toxicology, 50(5), 1790–1795. https://doi.org/10.1016/j.fct.2012.02.097

Siripatrawan, U., Vitchayakitti, W., & Sanguandeekul, R. (2013). Antioxidant and antimicrobial properties of Thai propolis extracted using ethanol aqueous solution. International Journal of Food Science and Technology, 48(1), 22–27. https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.2012.03152.x

Souza, A. L., Martínez, F. P., Ferreira, S. B., & Kaiser, C. R. (2017). A complete evaluation of thermal and oxidative stability of chia oil: The richest natural source of α-linolenic acid. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, 130(3), 1307–1315. https://doi.org/10.1007/s10973-017-6106-x

Szweda, P., Gucwa, K., Kurzyk, E., Romanowska, E., Dzierżanowska-Fangrat, K., Zielińska Jurek, A., Kuś, P. M., & Milewski, S. (2015). Essential Oils, Silver Nanoparticles and Propolis as Alternative Agents Against Fluconazole Resistant Candida albicans, Candida glabrata and Candida krusei Clinical Isolates. Indian Journal of Microbiology, 55(2), 175–183. https://doi.org/10.1007/s12088-014-0508-2

Toreti, V. C., Sato, H. H., Pastore, G. M., & Park, Y. K. (2013). Recent progress of propolis for its biological and chemical compositions and its botanical origin. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine, 2013, 13. https://doi.org/10.1155/2013/697390

Vauterin, L., Hoste, B., Kersters, K., & Swings, J. (1995). Reclassification of Xanthomonas. International Journal of Systematic Bacteriology, 45(3), 472–489. https://doi.org/10.1099/00207713-45-3-472

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Published

08/12/2020

How to Cite

PEREIRA , D. S. .; NAKASONE, A. K. .; OLIVEIRA, M. S. de .; OLIVEIRA, L. C. de; PEREIRA, N. S.; PORTS, P. da S.; SOUZA FILHO, A. P. da S.; TEIXEIRA, J. C. da S.; CRUZ, J. N. .; MEDEIROS, A. C. de .; VENTURIERI, G. C. .; SILVA, R. A. da .; MARACAJA, P. B.; FREITAS, M. O. .; FREITAS, C. I. A. . Antimicrobial potential of Amazonian propolis extracts from Apis mellifera L. in Xanthomonas axonopodis pv. manihotis in the state of Pará, Brazil. Research, Society and Development, [S. l.], v. 9, n. 11, p. e93191110239, 2020. DOI: 10.33448/rsd-v9i11.10239. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/10239. Acesso em: 13 nov. 2024.

Issue

Vol. 9 No. 11

Section

Agrarian and Biological Sciences

License

Copyright (c) 2020 Daniel Santiago Pereira ; Alessandra Keiko Nakasone; Mozaniel Santana de Oliveira; Luana Cardoso de Oliveira; Natanael Santiago Pereira; Pollyane da Silva Ports; Antônio Pedro da Silva Souza Filho; Joyce Caroline da Silva Teixeira; Jorddy Neves Cruz; Aline Carla de Medeiros; Giorgio Cristino Venturieri; Rosilene Agra da Silva; Patricio Borges Maracaja; Marinalva Oliveira Freitas; Carlos Iberê Alves Freitas

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