Potential Use of Essential Oils against Ovine Gastrointestinal Nematodes - Perspectives and Barriers

Ekonomski gubici koje gastrointestinalne nematode nanose modernom ovčarstvu postaju sve veći usled razvoja rezistencije na sintetske antihelmintike koji se koriste u svakodnevnoj kliničkoj praksi. Zbog toga, istraživači širom sveta, danas tragaju za alternativnim metodama u cilju kontrole ovih parazita. Kao moguća opcija su se zbog svojih osobina, nametnula etarska ulja i biljni proizvodi bogati različitim prirodno aktivnim jedinjenjima. Naime, prema dosadašnjim ispitivanjima, etarska ulja ispoljavaju visoku aktivnost protiv različitih razvojnih stadijuma nematoda, a uz pravilan način primene se generalno dobro tolerišu od strane sisara sa toksikološke strane gledišta. Do sada je dokazana visoka efikasnost velikog broja etarskih ulja protiv gastrointestinalnih nematoda ovaca (različite vrste eukaliptusa, limunske trave, mente, čajevca, timijana, cimeta, đumbira, lavande, crnog pelena i ruzmarina), njihovih aktivnih sastojaka (timol, karvakrol, karvon, anetol, mentol, cinamaldehid, cineol, linalol, vanilin, eugenol, limonen) kao i njihovih kombinacija (npr. cinamaldehid:karvakrol; anetol:karvon) u laboratorijskim uslovima. Međutim, glavno ograničenje za njihovu svakodnevnu primenu predstavlja još uvek nedovoljna efikasnost u terenskim uslovima, a koja potiče od anatomsko-fizioloških specifičnosti vezanih za preživare, kao i od farmakokinetičkih osobina pojedinih etarskih ulja. Ovaj problem bi se mogao prevazići odabirom odgovarajućih etarskih ulja uz adekvatno doziranje, način primene i formulaciju samih ulja, kombinovanom sinergističkom primenom više ulja ili njihovih sastojaka, kao i primenom nanotehnologije. Nevezano za ovaj problem, etarska ulja svakako imaju potencijal da uz kombinaciju sa drugim lekovima i merama, budu deo integrisanog pristupa, dizajniranog da se postigne održiva kontrola parazita u sistemima proizvodnje preživara. Potrebna su dodatna ispitivanja u ovoj oblasti, što se posebno odnosi na istraživanje efikasnosti u terenskim uslovima.The economic losses caused by gastrointestinal nematodes to modern sheep farming are increasing due to the development of resistance to regular anthelmintics used in everyday clinical practice. Therefore, researchers around the world nowadays are looking for alternative methods to control these parasites. Essential oils, herbal products rich in various naturally active compounds, have become a viable option because of their properties. Namely, according to the previous research, essential oils show high activity against all nematode development stages and are generally well tolerated by mammals from the toxicological point of view. So far, high efficacy of a large number of essential oils against sheep gastrointestinal nematodes have been demonstrated (different species of eucalyptus, lemongrass, mint, tea tree, thyme, cinnamon, ginger, mugwort, rosemary etc), their active compounds (thymol, carvacrol, carvone, anethole, menthol, cinnamaldehyde, linalool, vanillin, eugenol, cineole, limonene) as well as their combinations (e.g. cinnamaldehyde:carvacrol; anethole:carvone). However, the main limitation for their everyday use is still insufficient efficacy in field conditions, which originates from the anatomical and physiological specificities associated with ruminants, as well as from the pharmacokinetic properties of certain essential oils. This problem could be overcomed by selecting the appropriate essential oils with adequate dosage, method of application and formulations of oils, by combined synergistic application of multiple oils or their ingredients, as well as the using of nanotechnology. Regardless of this problem, essential oils certainly have the potential to be, in combination with other drugs and measures, part of an integrated approach designed to achieve sustainable parasite control in ruminant production systems. Nevertheless, further examinations on this topic are needed, especially of testing efficacy in field conditions

Chemical Composition of Essential Oils and Compounds with Anthelmintic Potential

Neracionalna upotreba komercijalnih antihelmintika je dovela do razvoja antihelmintičke rezistencije kod mnogih vrsta endoparazita domaćih životinja. Zbog toga se intenzivno istražuju potencijalne alternative, među kojima često i etarska ulja različitih biljaka. Etarska ulja predstavljaju sekundarne metabolite biljaka sa veoma složenim hemijskim sastavom koji najčešće obuhvata veliki broj jedinjenja različitih hemijskih grupa. Najčešće su u pitanju različita terpenska, terpenoidna ili fenilpropanoidna jedinjenja od kojih je veliki broj i identifikovan, pri čemu je važno napomenuti da hemijski sastav etarskih ulja može da varira u zavisnosti od mnogo endogenih i egzogenih faktora. Poznata su mnogobrojna lekovita svojstva etarskih ulja, među kojima i antimikrobno, antiinflamatorno, antioksidativno dejstvo, zbog čega su ovi biljni proizvodi svoju primenu našli u terapiji mnogobrojnih oboljenja. U različitim in vitro i in vivo ispitivanjima je kod mnogih etarskih ulja dokazan i antihelmintički potencijal, a koji potiče od različitih jedinjenja koja ulaze u njihov sastav. Među ovim sastojcima se posebno ističu karvakrol, timol, anetol, cinamaldehid, karvon, limonen, pinen, terpinen, kariofilen, cimen, linalool, geraniol, mentol, borneol, citral, kamfor, eukaliptol, eugenol i mnogi drugi. Njihov izolovani antihelmintički potencijal je takođe potvrđen u mnogim istraživanjima, a ispitane su i njihove različite sinergističke kombinacije. Prisustvo velikog broja jedinjenja sa različitim mehanizmom delovanja pored efikasnosti govori u prilog i manjoj mogućnosti razvoja rezistencije kod samih parazita, a s obzirom da su u pitanju prirodni preparati, i manjoj toksičnosti za životinje u poređenju sa sintetskim preparatima. Zbog toga etarska ulja i njihovi sastojci predstavljaju obećavajuću alternativu u rešenju problema antihelmintičke rezistencije.The irrational use of commercial anthelmintics has led to the development of anthelmintic resistance in many species of domestic animals endoparasites. Therefore, potential alternatives, such as the essential oils of various plants, are being intensively explored. Essential oils are secondary metabolites of plants with a very complex chemical composition that usually includes a large number of compounds of different chemical groups. These are usually various terpene, terpenoid or phenylpropanoid compounds, many of which have been identified, whereby it is important to note that the chemical composition of essential oils can vary depending on many endogenous and exogenous factors. There are numerous documented medicinal attributes of essential oils, including antimicrobial, anti-inflammatory and antioxidant effects, which is why these herbal products have found their application in the treatment of many diseases. In various in vitro and in vivo examinations, essential oils have been shown to have anthelmintic potential, which originates from various compounds that are part of their chemical composition. Among these ingredients, carvacrol, thymol, anethole, cinnamaldehyde, limonene, pinene, terpinene, caryophyllene, cymene, linalool, gernaiol, menthol, borneol, citral, camphor, eucalyptol, eugenol and many others stand out. Their isolated anthelmintic potential has also been confirmed in many studies, and their various synergistic combinations have been investigated. In addition to an increase in efficiency, the presence of a large number of compounds with different mechanisms of action can contribute also to less possibility of the development of resistant helminth strains. Also, the natural origin of essential oils can contribute to their less toxicity to animals compared to synthetic preparations. Therefore, it can be concluded that essential oils and their ingredients represent a promising alternative in combating anthelmintic resistance

Dermatomycosis: A potential source of zoonotic infection in cities

Skin infections in animals and humans represent a complex syndrome that is, from etiological point of view, often hard to solve. Skin is one of the largest organs and plays an important role in the organism of mammals. Depending on the age, it presents 5-8% of total body mass in humans, 12% of adult animals, and even up to 24% in newly born animals. The population of pets and stray dogs in cities provides a possibility for contacts between animals and/or humans, which is a mode of transmission for some diseases. Fungal diseases in dogs caused by dermatophyte are zoonosis, contagious infections that affect dogs and cats, but also other animals, as well as humans. There has been an overall increase in the number of the cases caused by anthropophilic fungi from the strain of Microsporum spp. and Trichophyton spp. Our research was related to animals with different changes on skin manifested by hairless surfaces, dandruff, red skin and extensive pruritus. The objective of our examination was the analyses of scarified samples and swob from canine skin with the aim to determine whether the changes were caused by dermatophytosis. Our aim was to point out the possibility of transmission of mycotic infections from animals to humans in households. For this mycological examination swobs and skin scarifications from dogs, were used. The samples were streaked on Sabo and dextrose agar and incubated at 25°C for at least 21 days. In one year period 81 samples were collected out of which 11 (13.58%) were positive for dermatophyte. In all samples Microsporum canis was isolated. The findings of Microsporum canis in 13.58% of the examined samples indicate the importance of mycological skin disorder in pets. Having in mind that this is a zoonosis, the findings point to a possibility of exposing the humans to fungal infection, affecting almost all pet owners, especially in urban environment

Possibility and Limitations of the Use of Essential Oils in Dogs and Cats

Етарска уља поседују бројна лековита својства која укључују антисептичко, антиинфламаторно, антиканцерогено али и антивирусно, антимикробно и антипаразитско деловање. Због тога се ови биљни производи од давнина користе у народној медицини многих култура широм света, а могли би наћи широку примену и у ветеринарској медицини. Међутим, мало је познато о употреби етарских уља код животиња укључујући псе и мачке, иако досадашња истраживања говоре у прилог различитим могућностима њихове примене. Тако су етарска уља показала ефикасност против различитих бактеријских (Staphylococcus spp., Pseudomonas aeruginosa, Enterococcus spp.), гљивичних (Malassezia pachydermatis, Microsporum canis, Trichophyton mentagrophytes), ендопаразатских (Giardia duodenalis, Echinococcus granulosus, Toxocara canis) и ектопаразитских (Otodectes cynotis, Demodex canis, Ctenocephalides felis, неки крпељи и др.) патогена код паса и мачака. При томе, етарска уља поседују бројне позитивне особине које их чине погодним за употребу, као што су богат хемијски састав (висока ефикасност, мања подложност резистенцији), природно порекло итд. Због тога се одређене формулације већ користе, као што су шампони на природној бази који најчешће садрже више различитих етарских уља или њихових састојака у оптималној сразмери. Међутим, главно ограничење за употребу ових биљних производа јесте недовољно испитана безбедност примене. Тако се нека етарска уља сматрају токсичним за кућне љубимце, што се посебно односи на мачке. Главни разлог за то је највеероватније дефицит појединих ензима јетре који учествују у метаболичким процесима (нпр. УДП- глукуронозилтрансфераза код мачака), што доводи до акумулације појединих активних састојака у организму и њихове токсичности. Због тога је потребан опрез и рационална примена у смислу адекватног одабира биљних врста, дозирања, концентрације и начина примене. Такође, с обзиром да су етарска уља склона испаравању и нестабилности, техником инкапсулације се може додатно повећати њихова ефикасност као и омогућити контролисано ослобађање, што све заједно може допринети смањењу потребне дозе. На тај начин се може додатно повећати сигурност њихове примене.Essential oils have numerous medicinal properties which include antiseptic, anti-inflammatory, anticancer but also antiviral, antimicrobial and antiparasitic effects. These herbal products have long utilized in folk medicine in many cultures around the world, and also could be widely used in veterinary medicine. However, little is known about their use in animals including dogs and cats, although researches so far highlighted different possible application. Specifically, essential oils showed effects against various bacterial (Staphylococcus spp., Pseudomonas aeruginosa, Enterococcus spp.), fungal (Malassezia pachydermatis, Microsporum canis, Trichophyton mentagrophytes), endoparasitic (Giardia duodenalis, Echinococcus granulosus, Toxocara canis) and ectoparasitic (Otodectes cynotis, Demodex canis, Ctenocephalides felis, some ticks etc) pathogens in dogs and cats. In addition, essential oils exhibit numerous positive properties that make them suitable for use, such as rich chemical composition (high efficacy, less susceptibility to resistance), their natural origin etc. Therefore, certain formulations are already in use, such as natural shampoos that usually contain several different essential oils or their ingredients in optimal proportions. However, the main limitation for the use of these plant products is the insufficiently tested safety of use. Thus, some essential oils are considered toxic to pets, especially when used on cats. The main reason for this is most likely the deficiency of some liver enzymes that participate in metabolic processes (eg UDP-glucuronosyltransferase in cats), which leads to the accumulation of some active ingredients in the organism and their toxicity. Therefore, caution and rational application are needed in terms of adequate selection of plant species, dosage, concentration and the way of use. In addition, since essential oils are prone to evaporation and instability, the encapsulation technique can further increase their efficacy as well as enable controlled release, which all may contribute to reducing the required dose. In this way, the safety of their application can be further increased

Prilog razmatranju dobrobiti živine sa aspekta uticaja i kontrole crvene kokošije grinje (Dermanyssus gallinae)

Technological solutions and environmental conditions have a significant impact on infestation intensity and the problems around D. gallinae control. Changes in keeping laying hens in EU, in terms of D. gallinae influence, have not led to the welfare of the layers. On the contrary, they have contributed to the spreading of disease, have worsened conditions for control and accentuated harmful consequences. Apart from the poultry, these changes have also had a negative impact on the welfare of humans, through a toxicological and zootonic risk, and economic damages. Conventional cages so far provide the most appropriate environment for D. gallinae control. Opportunities for improving, even solving the problem of D. gallinae control in egg production do exist, however they require a changing the entire approach hitherto.Tehnološka rešenja i ambijentalne prilike bitno utiču na intezitet infestacije i problematičnost kontrole D. gallinae. Promene u načinu držanja kokošaka nosilja u EU, sa aspekta uticaja D. gallinae, nisu dovele do dobrobiti nosilja. Naprotiv, doprinele su širenju bolesti, pogoršale uslove kontrole i naglasile štetne posledice. Osim na živinu, promene su nepovoljno uticale na dobrobit čoveka kroz toksikološki i zoonotski rizik, i ekonomske štete. Konvencionalni kavezi obezbeđuju do sad najprikladniji ambijent za kontrolu D. gallinae. Mogućnosti za unapređenje, pa i rešenje kontrole D. gallinae u proizvodnji jaja postoje, ali ona zahteva promenu celokupnog dosadašnjeg pristupa

Гастроинтестиналне нематоде код оваца - актуелна ситуација и савремене стратегије контроле

Гастроинтестиналне нематоде представљају веома важне паразите код домаћих животиња, нарочито код малих преживара. Код оваца обољења најчешће имају субклиничан ток са смањењем телесне масе и производње, а понекад може доћи и до видљивих клиничких симптома попут анемије, јаке дијареје, анорексије и губитака протеина што све заједно може довести и до угинућа. Комерцијални препарати попут бензимидазола и макроцикличних лактона су се деценијама са успехом користили у контроли ових паразита. Међутим, њихова нерационална примена је довела до развоја антихелминтичке резистенције, опадања ефикасности лекова и последичних економских губитака који угрожавају одрживост гајења оваца. Поред тога, примена комерцијалних препарата је повезана и са резидуама које остављају у животињским производима и животној средини, при чему је присутан и раст цене ових препарата. Због тога се активно трага за новијим стратегијама за контролу ових паразита, а које се ослањају на интегрисан приступ који подразумева примену више различитих стратегија. Са једне стране, ту спадају стратегије рационалне примене комерцијалних препарата заснованих на рефугији (циљани третмани и циљани селективни третмани), као и комбинација и ротација антихелминтика из различитих хемијских група. Са друге стране, интегрисан приступ подразумева и употребу различитих алтернативних стратегија попут генетске селекције животиња природно резистентних на нематоде, рационално управљање пашњацима, избалансирану исхрану уз допунска хранива, биолошку контролу (употребу гљива, бактерија и слично), развој вакцина као и употребу ботаничких препарата (биљака и њихових производа попут екстракта и етарских уља). Различита истраживања су доказала ефикасност наведених стратегија у контроли гастроинтестиналних нематода оваца, при чему се најбољи резултати постижу њиховом комбинованом применом. На овај начин је могуће постићи успоравање развоја и ширења антихелминтичке резистенције, као и одрживу контролу ових паразита и смањење економских губитака

Possibilities and Limitations of the Use of Essential Oils in Dogs and Cats

Етарска уља поседују бројна лековита својства која укључују антисептичко, антиинфламаторно, антиканцерогено али и антивирусно, антимикробно и антипаразитско деловање. Међутим, мало је познато о употреби етарских уља код животиња укључујући псе и мачке, иако досадашња истраживања говоре у прилог различитим могућностима њихове примене. Тако су етарска уља показала ефикасност против различитих бактеријских (Staphylococcus spp., Pseudomonas aeruginosa, Enterococcus spp.), гљивичних (Malassezia pachydermatis, Microsporum canis, Trichophyton mentagrophytes), ендопаразитских (Giardia duodenalis, Echinococcus granulosus, Toxocara canis) и ектопаразитских (Otodectes cynotis, Demodex canis, Ctenocephalides felis, неки крпељи и др.) патогена код паса и мачака. При томе, етарска уља поседују бројне позитивне особине као што су богат хемијски састав (висока ефикасност, мања подложност резистенцији), природно порекло итд. Због тога се одређене формулације на бази етарских уља већ користе, попут различитих шампона. Међутим, главно ограничење за употребу ових производа јесте недовољно испитана безбедност примене. Тако се нека етарска уља сматрају токсичним за кућне љубимце, што се посебно односи на мачке. Главни разлог за то је највероватније дефицит појединих ензима јетре који учествују у метаболичким процесима (нпр. УДП – глукуронозилтрансфераза код мачака), што доводи до акумулације појединих активних састојака у организму и њихове токсичности. Због тога је потребан опрез и рационална примена у смислу адекватног одабира биљних врста, дозирања, концентрације и начина примене. Такође, с обзиром да су етарска уља склона испаравању и нестабилности, техником инкапсулације се може додатно повећати њихова in vivo ефикасност, као и омогућити контролисано ослобађање. На тај начин се може смањити потребна доза и додатно повећати сигурност примене.Essential oils have numerous medicinal properties which include antiseptic, anti-inflammatory, anticancer but also antiviral, antimicrobial and antiparasitic effects. Although researches have highlighted different possible application of these oils, little is known about their use in animals including dogs and cats. Specifically, essential oils showed effects against various bacterial (Staphylococcus spp., Pseudomonas aeruginosa, Enterococcus spp.), fungal (Malassezia pachydermatis, Microsporum canis, Trichophyton mentagrophytes), endoparasitic (Giardia duodenalis, Echinococcus granulosus, Toxocara canis) and ectoparasitic (Otodectes cynotis, Demodex canis, Ctenocephalides felis, some ticks etc) pathogens in dogs and cats. In addition, essential oils exhibit numerous positive properties such as complex chemical composition (high efficacy, less susceptibility to resistance), their natural origin etc. Therefore, certain essential oils based formulations are already in use, such as different shampoos. However, the main limitation for the use of these plant products is the insufficiently tested safety of use. Thus, some essential oils are considered toxic to pets, especially when used on cats. The main reason for this is most likely the deficiency of some liver enzymes that are involved in metabolic processes (as UDP-glucuronosyltransferase in cats), which leads to the accumulation of some active ingredients in the organism and their toxicity. Therefore, caution and rational application are needed in terms of adequate selection of plant species, dosage, concentration and the methods of use. In addition, since essential oils are prone to evaporation and instability, the encapsulation technique can further increase their in vivo efficacy as well as enable controlled release. That can reduce the required dose and additionally increase safety of their application

Encapsulation and its Significance for Application of Essential Oils in Veterinary Medicine

Upotreba biljnih preparata kao što su etarska ulja, za različite indikacije u veterinarskoj medicini predstavlja veoma aktuelno i perspektivno polje. U tom kontekstu, najčešće se ispituju i dokazuju antibakterijsko, antifungalno i antiparazitsko, ali i mnoga druga lekovita dejstva ovih preparata. Zbog toga se etarska ulja sve više koriste za različite namene, kao što su prevencija dijareje prasadi ili tretiranje kokcidioze živine. Međutim, usled njihove nestabilne prirode i sklonosti ka isparavanju može doći do degradacije i delimične inaktivacije njihovih aktivnih sastojaka u organizmu, što dovodi do ograničene efikasnosti etarskih ulja nakon primene in vivo. Potencijalno rešenje za ovaj problem, mnogi istraživači vide u inovativnim tehnikama inkapsulacije. One predstavljaju postupak zaštite aktivnih komponenti, fizičkim ili hemijskim procesima, pri čemu se formira zaštitni omotač. Zbog toga su ove tehnike emulzifikacije i nanotehnologije našle primenu u različitim granama (industrija hrane, farmacija), a mogle bi biti veoma korisne i kada je u pitanju primena etarskih ulja. Naime, inkapsulacijom se smanjuje interakcija aktivnih supstanci sa različitim faktorima kao i brzina isparavanja, čime bi se mogla umanjiti inaktivacija sastojaka etarskih ulja, povećati bioraspoloživost, a samim tim i efikasnost. Ovo je posebno značajno za primenu protiv bakterija i endoparazita u gastrointestinalnom traktu. Primenom ovih tehnika se omogućava i kontrolisano oslobađanje aktivnih supstanci, što takođe može biti značajno prilikom pojedinih vidova primene kao što je antiektoparazitska. Na kraju, inkapsulacijom se povećava jednostavnost rukovanja aktivnim supstancama, ali i umanjuje neprijatan miris i ukus, što je veoma bitno prilikom primene etarskih ulja u hrani za životinje. Iz svega navedenog se može zaključiti da tehnike inkapsulacije imaju višestruki značaj kada je u pitanju primena etarskih ulja u veterinarskoj praksi, omogućavajući jednostavniju, praktičniju i efikasniju a samim tim i širu primenu ovih prirodnih proizvoda.The use of herbal preparations such as essential oils for various indications in veterinary medicine presents a modern and promising field. Within that context, antibacterial, antifungal and antiparasitic, as well as many other medicinal effects of these substances are most often examined. For that reason, essential oils are increasingly used for different purposes, such as prevention of diarrhoea in piglets or coccidiosis treatment in poultry. However, their unstable and volatile nature may lead to degradation and partial deactivation of their active ingredients in the organism after some in vivo applications. As a potential solution for this problem, many researchers consider innovative encapsulation techniques. They represent the process of protecting the active components by physical or chemical processes, whereby a protective coating is formed. Therefore, these techniques such as emulsification or nanotechnology have found application in various branches (food industry, pharmacy) and could be very useful for the application of essential oils. Namely, encapsulation reduces the interaction of active substances with various factors as well as the rate of evaporation, which could reduce the deactivation of essential oil ingredients, increase bioavailability and thus efficiency (significant for use against the bacteria and endoparasites in the intestinal tract). The application of these techniques also enables the controlled release of active substances, which can also be important for some applications such as antiectoparasitic. Finally, encapsulation increases the ease of application and also reduces unpleasant smells and tastes, which is very important for the use of essential oils in animal feed. From all the above, it can be concluded that encapsulation techniques have multiple implications for the application of essential oils in veterinary practice with enabling simpler, more practical, efficient, and thus wider application of these natural products

Epidemiology of human trichinellosis in Vojvodina province, Serbia, from 2005 to 2016

Trichinellosis is one of the most important foodborne diseases in the Eastern European countries. The main objective of this study was to investigate the epidemiological patterns of trichinellosis outbreaks that occurred between 2005 and 2016 in Vojvodina, a northern province of the Republic of Serbia. The average incidence was 3.5 per 100,000 inhabitants. A total of 828 people acquired the infection. The disease occurred in all age groups, slightly more often in males, and quite frequently in a severe form considering the high share of hospitalised patients and the fatal outcome rate (41.6 ± 31.1% and 0.4%, respectively). Trichinella spiralis was confirmed as the causative agent in eight outbreaks. The outbreaks usually occurred among family members due to the consumption of pork or traditional pork products from not tested backyard pigs. Veterinary control measures and the education of consumers and farmers should be implemented to control this zoonotic disease

Antihelmintic resistance as an environmental issue

Anthelmintic resistance (AR) represents the reduced sensitivity of parasites to substances used for the treatment of parasitosis of animals, ie, the possibility of their survival, to the recommended doses of used antiparasitics used for certain types of parasites. The appearance of this undesirable characteristic occurs as a consequence of inadequate use of antiparasitics during the treatment of diseased animals as well as the need for better economic results in modern livestock production. Available data indicate that AR has been recorded in many countries, and preliminary studies show that it is also present in our country. Pasture farming allows the spread of AR in nature and adverse effects on wildlife