Research Article

In vitro anthelmintic activity of an aqueous extract of Glycyrrhiza glabra and of glycyrrhetinic acid against gastrointestinal nematodes of small ruminants

Activité anthelminthique in vitro d’un extrait aqueux de Glycyrrhiza glabra et de l’acide glycyrrhétinique contre les nématodes gastro-intestinaux des petits ruminants

¹ Department of Veterinary Sciences, University of Pisa, Viale delle Piagge 2, 56124 Pisa, Italy
² Department of Veterinary Medicine, University of Paraná, R. dos Funcionarios, 1540, Curitiba, 80035-050 PR, Brazil

^* Corresponding author: stefania.perrucci@unipi.it

Received: 14 December 2020
Accepted: 12 August 2021

Abstract

This study evaluated the in vitro anthelmintic activity of a liquorice (Glycyrrhiza glabra) root aqueous extract and of glycyrrhetinic acid at 30, 10, 5, 1, and 0.5 mg/mL against sheep gastrointestinal nematodes (GINs), using the egg hatch test (EHT), the larval development test (LDT), and the larval migration inhibition test (LMIT). The compounds were applied on a mixture of GIN eggs and larvae, mainly Trichostrongylus spp. and Teladorsagia/Ostertagia spp. Cytotoxicity assays were also performed. In the EHT, both candidates showed significant concentration-dependent efficacy and were significantly more effective (p < 0.001) at the highest concentrations (30 and 10 mg/mL) than the lowest ones. In the LDT, only G. glabra showed a concentration-dependent effect (R² = 0.924), but glycyrrhetinic acid (R² = 0.910) had significantly higher efficacy than G. glabra root extract. Moreover, the efficacy of glycyrrhetinic acid at 30, 10, and 5 mg/mL was significantly higher (p < 0.001) than at lower concentrations. In the LMIT, G. glabra showed concentration-dependent efficacy (R² = 0.971), while considerably reduced efficacy was observed for glycyrrhetinic acid (R² = 0.855) at the lowest concentrations. These data suggest that the two compounds may have different mechanisms of action. In the LMIT, the 50% lethal concentration (LC₅₀) of glycyrrhetinic acid (~5.12 mg/mL) was > 2.0-fold lower when compared to G. glabra (12.25 mg/mL). Analysis and previous findings indicated low toxicity for both compounds. The results obtained encourage in vivo studies aimed at evaluating the potential use of the tested compounds as natural de-wormers in ruminants.

Résumé

Cette étude a évalué l’activité anthelminthique in vitro d’un extrait aqueux de racine de réglisse (Glycyrrhiza glabra) et de l’acide glycyrrhétinique à 30, 10, 5, 1 et 0,5 mg/mL contre les nématodes gastro-intestinaux (NGI) du mouton, en utilisant le test d’éclosion des œufs (TEO), le test de développement larvaire (TDL) et le test d’inhibition de la migration larvaire (TIML). Les composés ont été appliqués sur un mélange d’œufs et de larves de NGI, principalement Trichostrongylus spp. et Teladorsagia/Ostertagia spp. Des tests de cytotoxicité ont également été effectués. Dans le TEO, les deux candidats ont montré une efficacité concentration-dépendante significative et ont été significativement plus efficaces (p < 0,001) aux concentrations les plus élevées (30 et 10 mg/mL) qu’aux plus faibles. Dans le TDL, seul G. glabra a montré un effet concentration-dépendant (R² = 0,924), mais l’acide glycyrrhétinique (R² = 0,910) avait une efficacité significativement plus élevée que l’extrait de racine de G. glabra. De plus, l’efficacité de l’acide glycyrrhétinique à 30, 10 et 5 mg/mL était significativement plus élevée (P < 0,001) qu’à des concentrations plus faibles. Dans le TIML, G. glabra a montré une efficacité concentration-dépendante (R² = 0,971), tandis qu’une forte réduction d’efficacité a été observée pour l’acide glycyrrhétinique (R² = 0,855) aux concentrations les plus faibles. Ces données peuvent suggérer que les deux composés peuvent avoir des mécanismes d’action différents. Dans le TIML, la concentration létale à 50% (CL50) de l’acide glycyrrhétinique (~ 5,12 mg/mL) était > 2,0 fois inférieure à celle de G. glabra (12,25 mg/mL). L’analyse et les résultats précédents ont indiqué une faible toxicité pour les deux composés. Les résultats obtenus encouragent les études in vivo visant à évaluer l’utilisation potentielle des composés testés ici comme anthelminthique naturels chez les ruminants.