ABSTRACT
The increasing use of organophosphorus pesticides in agricultural practices over the past few years has generated a number of environmental problems; these compounds tend to bioaccumulate through food chains showing high levels of toxicity triggering potential health risk for species that are exposed to these substances. In this research were used the Soxhlet and solid phase micro extraction in headspace (HS-SPME) methods for the extraction of organophosphorus pesticides in agricultural cattle soils and bovine milk, respectively. The presence of demeton-S-methylsulfon was determined at concentrations between 272.9 and 1793.3 ppm in cropland and 12.9 ppm in cow milk. Native soil bacteria were isolated showing degrading capacity of these pesticides, Bacillus sp and Pantoea agglomerans which gave results of degradation of 73.5% and 68.6 %, respectively, in the concentration of chlorpyrifos, showing that these microorganisms are a possible solution for improving soils contaminated by this class of pesticides.
El incremento en el uso de pesticidas organofosforados en las prácticas agrícolas a través de los últimos años, ha generado una serie de problemas ambientales. Estos compuestos tienden a bioacumularse a través de las cadenas tróficas presentando altos niveles de toxicidad desencadenando potenciales riesgos para la salud de las especies que son expuestas a este tipo de sustancias. En esta investigación se usaron los métodos de extracción soxhlet y micro extracción en fase sólida en espacio de cabeza (HS-SPME) para la extracción de pesticidas organofosforados en suelos de cultivo y leche de ganado bovino, respectivamente. Se determinó la presencia de demetón-S-metilsulfón en concentraciones entre 272.9 y 1793.3 ppm en los suelos de cultivo y 12.9 ppm en leche de vaca. Se aislaron bacterias nativas de suelo con capacidad degradadora de estos pesticidas, Bacillus sp y Pantoea agglomerans, obteniéndose resultados de degradación del compuesto organofosforado, clorpirifos de 73.5% y 68.67%, respectivamente, evidenciando que estos microorganismos son una posible solución para el mejoramiento de suelos contaminados por esta clase de pesticidas.
Subject(s)
Bacteria , Environmental Pollution , Biodegradation, Environmental , Food Contamination , Pantoea , Milk , Agriculture , Insecticides, OrganophosphateABSTRACT
Introducción: Ocimum micranthum Willd, es una planta herbácea, perteneciente a la familia de las Lamiáceas, originaria de las regiones tropicales y subtropicales de América, cultivada con fines medicinales y/o ornamentales. La infusión de esta planta es usada para enfermedades de tipo gastrointestinal como úlceras, gastritis, fiebre intestinal, inflamación; disentería, vómito, dolor de estómago y vermífugo. Objetivos: determinar la composición química volátil del aceite esencial de Ocimum micranthum Willd y evaluar in vitro las actividades antifúngica, repelente, insecticida y antioxidante. Métodos : el aceite esencial (AE) fue obtenido de hojas frescas de O. micranthum por hidrodestilación, la composición química volátil fue determinada mediante cromatografía de gases acoplada a detector de espectrometría de masas (GC-MS). El ensayo de actividad fumigante (insecticida) del AE se realizó sobre Sitophilus zeamais. La actividad antifúngica sobre el hongo fitopatógeno ( Fusarium oxysporumf. sp. Dianthi), la actividad repelente contra el Tribolium castaneum Herbst y la capacidad antioxidante se efectuóa través del ensayo de decoloración del radical DPPH. Resultados: el compuesto mayoritario encontrado en el AE de O. micranthum fue el eugenol (60,37 %), seguido de eucaliptol (12,09 %), cis b-terpineol (4,25 %) y a-terpineol (4,43 %), a-cadineno (1,27 %). El AE de O. micranthum fue activo contra F. oxysporum con un porcentaje de inhibición micelar de 98,8 % a 176,5 µL de AE/L aire, leído a las 72 horas; y un porcentaje de mortalidad contra S. zeamais de 66,7 % a 500 µL de AE/L de aire, después de 24 horas de exposición. La actividad repelente fue de 92,5 % y 93,3 % a las 2 y 4 horas de exposición, respectivamente. El porcentaje de inhibición del radical DPPH• fue de 93,92 %. Conclusiones: El aceite esencial de O. micranthum mostró una significativa actividad fungicida, repelente y fumigante, por lo cual puede llegar a ser una alternativa en reemplazo de fungicidas e insecticidas sintéticos.
Introduction: Ocimum micranthum Willd is a herbaceous plant of the family Lamiaceae native to tropical and subtropical regions of America and grown for medicinal and/or ornamental purposes. Infusion of this plant is used for gastrointestinal conditions such as ulcers, gastritis, intestinal fever, inflammation, dysentery, vomiting, stomach pain and as vermifuge. Objectives: determine the volatile chemical composition of essential oil from Ocimum micranthum Willd and evaluate its in vitro antifungal, repellent, insecticidal and antioxidant activities. Methods: essential oil (EO) from O. micranthum fresh leaves was obtained by hydrodistillation. Volatile chemical composition was determined by gas chromatography coupled to a mass spectrometric detector (GC-MS). The fumigant activity assay (insecticidal) was performed against Sitophilus zeamais . Antifungal activity was determined against pathogenic fungus Fusarium oxysporum f. sp. Dianthi, and repellent activity against Tribolium castaneum Herbst. Antioxidant capacity was analyzed with the DPPH radical decolorization assay. Results: the most abundant compound found in O. micranthum EO was eugenol (60.37 %), followed by eucalyptol (12.09 %), cis-terpineol (4.25 %), a-terpineol (4.43 %), and δ-cadinene (1.27 %). O. micranthum EO was active against F. oxysporum, with a mycelial inhibition of 98.8 % at 176.5 uL EO / L air, read at 72 hours, and a mortality rate of 66.7 % against S. zeamais at 500 uL EO / L air, after 24 hours of exposure. Repellent activity was 92.5 % and 93.3 % at 2 and 4 hours of exposure, respectively. DPPH radical inhibition was 93.92 %. Conclusions: Essential oil from O. micranthum showed significant antifungal, repellent and fumigant activities. Thus it could become an alternative to replace synthetic fungicides and insecticides.
ABSTRACT
Introducción: las plantas tienen mecanismos químicos de autoprotección para evitar ser atacadas por insectos, hongos, bacterias y virus. Las enfermedades producidas por estas plagas son controladas con plaguicidas, que presentan alta toxicidad; por esto, es necesario usar compuestos alternativos como aceites esenciales. Estas sustancias son fuentes botánicas potenciales que cumplen la misma función de los plaguicidas, con la ventaja de que presentan baja toxicidad para los mamíferos, alta volatilidad y toxicidad para los insectos y microorganismos que atacan los productos de cosecha almacenados, por ser volátiles su propiedad insecticida se conoce como fumigante. Chenopodium ambrosioides L. (Chenopodiaceae) ha sido reportada por sus potentes propiedades antiparasitarias, incluida la actividad antiprotozoaria. Objetivo: determinar la actividad fumigante, antifúngica y antioxidante del aceite esencial de Chenopodium ambrosioides y su composición química volátil. Métodos: el aceite esencial fue obtenido de hojas de C. ambrosioides por hidrodestilación, la composición química volátil se determinó mediante cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas. El ensayo de actividad fumigante del aceite esencial se realizó sobre Sitophilus zeamais. La actividad antifúngica sobre el hongo fitopatógeno Fusarium oxysporum f. sp. Dianthi, y la capacidad antioxidante se efectuómediante el ensayo de decoloración del radical DPPH. Resultados: el compuesto mayoritario encontrado en aceite esencial de C. ambrosioides fue a-terpineno (60,29 por ciento), seguido de p-cimeno (20,49 por ciento), 4-careno (7,96 por ciento) y trans-ascaridol (1,91 por ciento). C. ambrosioides fue activo contra Fusarium oxysporum con un porcentaje de inhibición micelar de 97,3 por ciento a 176,5 µL de aceite esencial/litro de aire, leído a las 72 h; y un porcentaje de mortalidad contra Sitophilus zeamais de 100 por ciento a 500 µL de aceite esencial/litro de aire, después de 24 h de exposición. El porcentaje de inhibición del radical DPPH fue de 84,89 por ciento. Conclusiones: el aceite esencial de C. ambrosioides exhibió importante actividad fungicida contra F. oxysporum y fumigante contra S. zeamais, por lo cual podría reemplazar fungicidas e insecticidas sintéticos.
Introduction: plants have developed self-protecting chemical mechanisms to avoid being attacked by insects, fungi, bacteria, and viruses. The diseases caused by these pests are controlled with pesticides of high toxicity, therefore, it is necessary to use alternative compounds like essential oils. Essential oils are potential botanical sources of compounds having the same function as the pesticides. However, they have some advantages over the latter such as low toxicity for mammal, high volatility and toxicity for pests and microorganisms which attack stored products. Its volatile insecticidal property made it to be known as fumigant. Chenopodium ambrosioides L. (Chenopodiaceae) has been reported for its potential antiparasitic properties, including antiprotozoal activity. Objective: this study determine the fumigant, antifungal, and antioxidant activities of essential oils isolated from Chenopodium ambrosioides L. and their volatile chemical composition. Methods: the essential oil (EO) was obtained from leaves of C. ambrosioides by hydrodistillation whereas the volatile chemical composition was determined by gas chromatography coupled with mass spectrometry detector (GC-MS). The fumigant activity assay of the essential oil was performed against Sitophilus zeamais. The antifungal activity on plant pathogenic fungus (Fusarium oxysporum f. sp. Dianthi) and the antioxidant potential were determined through the discoloration test of DPPH. radical. Results: the major component found in the essential oil from C. ambrosioides was a-terpinene (60.29 percent), followed by p-cymene (20.49 percent), 4-carene (7.96 percent) and trans-ascaridol (1.91 percent). C. ambrosioides was active against Fusarium oxysporum, with a mycelial inhibition of 97.3 percent at 176.5 µL EO/L air after 72 h of exposure; and a mortality rate against Sitophilus zeamais of 100 percent at 500 µL of essential oil per air liter after 24 h of exposure. The inhibition percentage of DPPH radical was 84.89 percent. Conclusions: this study demonstrated that C. ambrosioides essential oil exhibits important fungicidal activity on F. oxysporum and fumigant on S. zeamais, which could become an alternative to synthetic fungicides and insecticides.
ABSTRACT
INTRODUCCIÓN: el uso de las plantas con fines terapéuticos en la medicina tradicional es un importante legado que han dejado generaciones anteriores y una parte de la cultura de los pueblos. Existen numerosos estudios sobre los aceites esenciales, en los cuales se destaca su gran utilidad en diversas áreas como productos cosméticos y perfumes, saborizantes, en la industria farmacéutica, etc. Varias investigaciones reportan las diferentes actividades biológicas que presentan los aceites esenciales (insecticidas, antioxidante, efecto antibacteriano y otros). Croton malambo H. Karst., pertenece a la familia Euphorbiaceae, es un árbol pequeño, de corteza aromática que crece en la costa norte colombiana y en la región oriental venezolana. Esta especie ha presentado actividad citotóxica, proapoptótica y actividad antiinflamatoria. OBJETIVO: estudiar la composición química volátil del aceite esencial del C. malambo y evaluar la posible actividad antioxidante de su aceite esencial. MÉTODOS: el aceite esencial fue obtenido de la corteza de C. malambo por hidrodestilación, la composición química volátil fue determinada mediante cromatografía de gases acoplada a detector de espectrometría de masas. La capacidad antioxidante del aceite esencial de C. malambo se realizóa través del ensayo de decoloración del catión radical ABTS+. RESULTADOS: el compuesto mayoritario encontrado en el aceite esencial de C. malambo fue el metil eugenol (63,5 por ciento) y el linalool (5,6 por ciento). La actividad antioxidante total obtenida fue de 2,2 mmol trolox/kg de aceite esencial. CONCLUSIONES: el aceite esencial de C. malambo está formado por compuestos químicos de amplio uso en la industria farmacéutica. No presentó una marcada actividad antioxidante comparadas con las del BHA, BHT, a-tocoferol.
INTRODUCTION: the use of plants for therapeutic purposes in traditional medicine is an important legacy that previous generations have left and a part of the culture of peoples. There are numerous studies on essential oils, in which its usefulness in various areas such as the manufacture of perfumes, cosmetics, flavors, pharmaceutical industry, etc. are highlighted. Several researches reported on the various biological activities having essential oils (insecticides, antioxidant, antibacterial effect, etc.). Croton malambo H. Karst. belongs to the family Euphorbiaceae, it is an aromatic small tree growing in the Colombian northern coast and in eastern Venezuela. This species has cytotoxic activity, proapoptosis and anti-inflammatory activity. OBJECTIVE: to study the volatile chemical composition of essential oil of C. malambo and to evaluate the possible antioxidant activity of essential oil. METHODS: the essential oil was obtained from the Croton malambo H. Karst bark. by hydrodistillation, the volatile chemical composition was determined by gas chromatography coupled to mass spectrometry detector (GC-MS). The antioxidant potential of essential oil of C. malambo was determined by decoloration assay of stable radical cation ABTS+. RESULTS: the major components found in the essential oil of C. malambo were methyl eugenol (63,5 percent) and linalool (5,6 percent). The TAA obtained was 2,2 mmol trolox/kg essential oil. CONCLUSIONS: the essential oil of C. malambo is formed by chemical compounds widely used in the pharmaceutical industry. It did not provide a strong antioxidant activity compared with the activity of BHA, BHT, a-tocopherol.