Custódio, LuísaHoste, HervéBarreira, LuísaOliveira, Marta Margarida de Figueiredo2025-08-262025-08-262025-05-15http://hdl.handle.net/10400.1/27581Mediterranean salt-tolerant plants, adapted to challenging conditions, are underlooked as sustainable anthelmintic solutions for ruminants, offering potential for livestock management, particularly in areas where saline or degraded soils restrict traditional agricultural productivity. With this in mind, the main goal of this dissertation is to valorize Mediterranean salt-tolerant plant species for the management of gastrointestinal nematode (GIN) infections in ruminants, either as nutraceutical plants or phytotherapeutic options. Target species were Pistacia lentiscus L., Helichrysum italicum subsp. picardii (Boiss. & Reut.) Franco, Inula crithmoides L., Calystegia soldanela (L.) R.Br., Cladium mariscus (L.) Pohl, Medicago marina L., Plantago coronopus L., Limoniastrum monopetalum L. Boiss, and Crucianella marítima L.. Chemical analyses disclose that these species are rich in minerals and phenolics, valued for their antioxidant properties, making them promising for nutraceutical and phytotherapeutic applications. Exploring seasonal variations allowed the selection of samples with the highest phenolic content and antioxidant properties, ensuring prioritization in the phytotherapeutic pipeline. In vitro anthelmintic assays revealed that 80% acetone extracts of P. lentiscus, H. italicum picardii, C. mariscus, and L. monopetalum were highly effective against egg hatching and larval exsheathment of the clinically relevant gastrointestinal nematodes Haemonchus contortus and Trichostrongylus colubriformis. After, a PVPP-HPLC-ESI MSn approach identified potential bioactive metabolites contributing to the activity of each species. For C. mariscus, seasonal variations allied to organ occurrence, and despite anthelmintic effects were observed year-round, inflorescences exhibited the strongest activity against egg hatching. In vivo trials showed that a single oral dose of C. mariscus and L. monopetalum extracts in GIN-infected lambs had no significant effect on parasitological status but led to slight improvements in hematological parameters. In the end, this dissertation provided new insights into the biochemical potential of salt-tolerant species targeting GIN infections in ruminants, highlighting their applications in this scope and opening novel avenues for innovative anthelmintic solutions in ruminant production.A procura por soluções inovadoras e sustentáveis no combate às infeções causadas por parasitas gastrointestinais em ruminantes intensificou-se nas últimas décadas, especialmente devido ao aumento exponencial e global de fenómenos de resistência parasitárias aos fármacos comercialmente disponíveis. Perante isto, de entre as várias abordagens exploradas para o controlo e gestão integrada das infeções em contexto pecuário, o uso de plantas ou de produtos derivados de plantas com propriedades bioativas contra estes parasitas, ganhou destaque devido aos múltiplos resultados promissores obtidos com diferentes espécies botânicas, ricas em compostos fenólicos, estendendo-se posteriormente a outros recursos naturais. Mais especificamente, as plantas mediterrânicas tolerantes ao sal possuem um conjunto de adaptações químicas às condições ambientais adversas e desafiantes nas quais proliferam que lhes oferecem um potencial considerável para a gestão pecuária, particularmente em áreas onde solos salinos ou degradados limitam a produtividade agrícola de espécies sensíveis à salinidade. Algumas destas adaptações conferem-lhes potencial para a aplicação como anti helmínticos para ruminantes, embora tal tenha sido até ao momento subvalorizada. Muitas destas espécies tolerantes ao sal destacam-se por serem notáveis fontes naturais de compostos de valor acrescentado, como compostos fenólicos, vitaminas e minerais, que apresentam benefícios comprovados e sustentam os inúmeros usos tradicionais reportados, tanto na alimentação como na prevenção e tratamento de doenças humanas e condições veterinárias. Assim, o objetivo principal desta dissertação é explorar o potencial de espécies tolerantes ao sal, previamente identificadas em ambientes de influência marinha, como zonas costeiras, dunas ou sapais ao longo da região do Algarve (Portugal), com potencial para o controlo de infeções por nemátodes gastrointestinais em ruminantes, seja como plantas nutracêuticas ou como possíveis opções fitoterapêuticas. As espécies selecionadas para este estudo foram escolhidas com base em critérios como descrições etnofarmacológicas, informações fitoquímicas como o teor em compostos fenólicos, ou como possuindo atividade anti-helmíntica, e ainda acessibilidade da biomassa na sua forma selvagem. As espécies selecionadas foram assim: Pistacia lentiscus L., Helichrysum italicum subsp. picardii (Boiss. & Reut.) Franco, Inul a crithmoides L., Calystegia soldanela (L.) R. Br., Cladium mariscus (L.) Pohl, Medicago x marina L., Plantago coronopus L., Limoniastrum monopetalum L. Boiss e Crucianella marítima L.. No geral, as análises de composição nutricional e química realizadas revelaram que as algumas espécies, como H. italicum picardii, M. marina e C. soldanella possuem potencial para aplicações nutracêuticas, essencialmente devido aos seus teores de proteína bruta ou conteúdo em macro- e micronutrientes, como potássio, magnésio, sódio, ferro, manganês e zinco. Por outro lado, H. italicum picardii, P. lentiscus, L. monopetalum, C. mariscus destacaram-se das restantes espécies estudadas como sendo ricas em compostos fenólicos, muitos deles com atividade anti-helmíntica já descrita, podendo também ser valorizadas pelas suas propriedades antioxidantes, e figurando, assim, como promissoras para o desenvolvimento de soluções fitoterapêuticas. A avaliação sazonal, dependente da espécie em questão, permitiu identificar a ou as estações do ano em que cada espécie apresentava maiores conteúdos dos compostos de interesse, antecipando maior potencial biotecnológico. Esta análise, para além da compreensão do comportamento de variação destes parâmetros com a sazonalidade, permitiu ainda priorizar as amostras de cada espécie com maior potencial para o desenvolvimento de soluções fitoterapêuticas. Ensaios in vitro, efetuadas com culturas laboratoriais dos parasitas em estudo, demonstraram que os extratos preparados com 80% de acetona a partir da biomassa das espécies P. lentiscus (colhida no Inverno), H. italicum picardii, C. mariscus e L. monopetalum (colhidas no Verão), foram altamente eficazes contra a eclosão de ovos e exsudação larval dos parasitas gastrointestinais clinicamente relevantes Haemonchus contortus e Trichostrongylus colubriformis. No seguimento destes estudos, foram identificados e quantificados por HPLC-ESI-MSn vários potenciais metabolitos bioativos para cada espécie, nomeadamente flavonoides glicosilados e isómeros de ácido galoilquínico em P. lentiscus; ácidos cafeoilquínico e dicafeoilquínicos e formas glicosiladas de quercetina em H. italicum picardii; proantocianidinas, ácidos fenólicos simples e luteolina em C. mariscus; e flavonóides sulfatados e/ou metilados em L. monopetalum. O tratamento dos extratos com polivinilpolipirrolidona (PVPP) revelou que a atividade anti-helmíntica contra a eclosão dos ovos estava associada à presença de polifenóis nos extratos testados, embora estes tenham sido apenas parcialmente responsáveis pela atividade contra a exsudação larval. A análise dos resultados de composição fitoquímica, antes e depois do tratamento, em conjunto com as atividades anti-parasitárias observadas e a comparação com a literatura, permitiu a xi inferência de quais compostos seriam os possíveis responsáveis pelos efeitos observados. Adicionalmente, para C. mariscus, foram observadas variações sazonais na atividade anti-helmíntica, particularmente associadas à ocorrência de órgãos específicos (inflorescências e folhas). Embora esta atividade se tenha verificado ao longo do ano, contribuindo para a valorização fitoquímica da espécie durante todo o ano, as amostras da biomassa coletadas no Verão e Outono foram pontualmente mais ativas, possivelmente devido á presença de inflorescências nestes períodos. De facto, as inflorescências exibiram maior atividade nos ensaios anti-parasitários in vitro em comparação com as folhas, especialmente contra a eclosão de ovos. Baseado nestes resultados, os extratos de duas das espécies mais ativas, C. mariscus e L. monopetalum foram selecionados para serem testados in vivo nos hospedeiros ruminantes relevantes. Infelizmente, estes ensaios mostraram que a aplicação de uma única dose oral de extratos em cordeiros infetados com as duas espécies de nemátodes gastrointestinais não teve efeitos significativos no estado parasitológico dos mesmos, após 18 dias de tratamento, mais especificamente na contagem de ovos excretados nas fezes. No entanto, verificaram-se ligeiros aumentos nos parâmetros hematológicos, isto é, volume globular eritrocitário, nos animais pertencentes aos grupos de tratamento com os extratos, em relação aos animais designados como grupo controlo; sugerindo a possibilidade de um potencial efeito positivo no estado geral antioxidante e imunológico dos animais. Apesar dos resultados in vivo terem sido maioritariamente nulos, seria importante continuar a investigar o potencial efeito destes extratos com modificações na metodologia experimental do ensaio, como dose e modo de administração dos extratos. Estes ensaios poderão ajudar na clarificação do valor anti helmíntico dos mesmos. Em conclusão, esta dissertação fornece novos conhecimentos sobre o potencial bioquímico de plantas tolerantes ao sal no combate a infeções por nemátodes gastrointestinais, destacando as suas aplicações fitoterapêuticas e abrindo novas perspetivas para soluções anti-helmínticas inovadoras na produção de ruminantes.engNutraceuticalPhytotherapeuticalHalophytesPhenolicsNematodesAnthelminticdoctoral thesis101822162