ABSTRACT
Abstract The lace bug, Corythucha gossypii (Fabricius) is a serious pest affecting over 24 wild and commercially important plant species of the families Annonaceae, Passiflorcae, Caricaceae, Euphorbiaceae, and Solanaceae. Thus far, commercial insecticides, such as 0.1% Dimethoate and 0.1% Imidacloprid have shown effectiveness against this insect, but no botanical pesticides are available to control this bug. In the present study, a Rollinia mucosa (Jacq.) Baillon ethanol extract was evaluated as a biological control agent against the lace bug. Through a toxicity assay involving Artemia salina, the median lethal concentration (LC50) of a raw ethanol extract of R. mucosa seeds was determined, as well as that of its Acetogenin (F1) and Alkaloid (F2) fractions; these LC50 were 0.184, 0.082, and 0.0493 μg/mL, respectively. In addition, with an insecticide assay on lace bug nymphs, a mortality percentage of 86.67% at 5 μg/mL after 72h was observed. These data demonstrate that the R. mucosa seed extract is highly active. Further chemical characterization studies revealed that the main active metabolites contributing to extract activity were acetogenins and alkaloids.
Resumen El hemíptero, Corythucha gossypii (Fabricius) es un insecto que causa daño sustancial en cultivos de más de 24 especies de plantas de las familias Annonaceae, Passifloraceae, Caricaceae, Euphorbiaceae y Solanaceae. En su mayoría estas plantas son de interés económico. Aunque insecticidas comerciales como el Dimetoato (0.1%) y el Imidacloprid (0.1%) permiten un manejo eficiente de este insecto-plaga, no se han reportado alternativas botánicas para estos insecticidas sintéticos. En el presente estudio se evaluó el extracto etanólico de la semilla de Rollinia mucosa (Jacq.) Baillon, como un biocontrolador de C. gossypii. A través de un test de toxicidad con Artemia salina se determinó que la concentración del extracto etanólico letal para el 50% de la población bajo estudio (LC50) fue de 0.184 μg/mL. De igual modo se identificó que las fracciones de acetogeninas (F1) y de alcaloides (F2) de este extracto tienen un LC50 de 0.082 y 0.0493 μg/mL, respectivamente. En el ensayo insecticida con ninfas de C. gossypii se observó una mortalidad del 86.67% después de 72 horas de exposición al extracto etanólico a una concentración de 5 μg/mL. Lo anterior demuestra que el extracto es altamente activo. La caracterización química del extracto evidenció que los principales metabolitos activos que contribuyen a su actividad insecticida son las acetogeninas y los alcaloides.
Resumo Corythucha gossypii (Fabricius) é uma praga séria que afeta mais de 24 plantas silvestre e de interesse comercial, pertencentes as famílias Annonaceae, Passifloraceae, Caricaceae, Euphorbiaceae e Solanaceae. Até o momento, inseticidas comerciais como Dimetoato (0.1%) e Imidacloprid (0.1%) apresentam um controle eficiente sobre este inseto, entretanto não há reportes de pesticidas de origem vegetal para o seu controle. No presente estudo, o extrato etanólico de Rollinia mucosa (Jacq.) Baillon foi avaliado como um controle biológico contra Corythucha gossypii. Por meio do ensaio de toxicidade com Artemia salina a concentração letal média (LC50) para o extrato etanólico das sementes, suas frações de acetogeninas (F1) e fração de alcaloides (F2) foi de 0.184, 0.082 y 0.0493 μg/mL, respetivamente. Adicionalmente, na avaliação do ensaio inseticida, se obteve uma porcentagem de mortalidade de 86.67% à concentração de 5 μg/mL após de 72 horas de exposição, demonstrando uma alta atividade do extrato de sementes de R. mucosa. Os estudos em relação à caracterização química evidenciaram que os principais metabólitos que aportam à atividade do extrato foram as acetogeninas e alcaloides.
Subject(s)
Annonaceae , Alkaloids , Acetogenins/classificationABSTRACT
En este estudio se determinó la composición química de los aceites esenciales de hojas de Ocotea longifolia y O. macrophylla obtenidos mediante destilación por arrastre convapor, yse evaluó la actividad antifúngica e insecticida de los aceites esenciales para estimar su uso como posibles plaguicidas. El rendimiento del aceite esencial de O. longifolia fue superior al 0,2%, mientras que el rendimiento del aceite esencial de O. macrophylla fue inferior al 0,1%. El análisis de los aceites por CG/EM permitió la identificación de α-terpinoleno (80,91%) y α-felandreno (4,74%) como componentes principales del aceite O. longifolia, y espatulenol (15,91%), γ-muuroleno (15,4%) y biciclogermacreno (14,58%) como los principales componentes de O. macrophylla. El aceite esencial de O. longifolia mostró actividad fumigante significativa contra Sitophilus zeamais (CL50 280,5 µL/L aire). Adicionalmente se evaluó la actividad antifúngica de los aceites esenciales, encontrándose un bajo efecto inhibidor en el crecimiento de los hongos fitopatógenos Fusarium oxysporum f. sp. dianthi y Botrytis cinerea.
This study determined the chemical composition of the essential oils isolated from leaves of Ocotea longifolia and O. macrophylla by steam distillation and the antifungal and insecticide activities of essential oils as potential pesticides were tested. The yield of essential oil of O. longifolia was more than 0.2%, while the essential oil yield of O. macrophylla was less than 0.1%. GC/MS analysis allowed the identification of α-terpinolene (80.91%) and α-phellandrene (4.74%) as the main constituents of O. longifolia oil, and spathulenol (15.91%), γ-muurolene (15.4%) and bicyclogermacrene (14.58%) as the major constituents of O. macrophylla. The essential oil of O. longifolia showed significant fumigant activity against Sitophilus zeamais (LC50 280.5 µL/L air), and could become an alternative to synthetic pesticides for controlling this pest. The antifungal activity of the essential oils also was evaluated. The essential oils showed low inhibitory effect on the growth of the phytopathogen fungi Fusarium oxysporum f. sp. dianthi and Botrytis cinerea.
Neste estudo nós determinamos a composicào química dos óleos essenciais das folhas de Ocotea longifolia e O. macrophylla obtidas por destilacáo a vapor e avaliaram a atividade antifúngica e inseticida de óleos essenciais para estimar a sua possível utilizacào como pesticidas. O rendimento do óleo essencial de O. longifolia foi superior a 0,2%, enquanto o rendimento doóleo essencial de O. acrophylla foi inferior a 0,1%. A análise dos óleos por CG/EM permitiu a identificacáo de α-terpinolene (80,91%) e α-felandreno (4,74%) como os principais componentes do óleo de O. longifolia, e espatulenol (15,91%), γ-muuroleno (15,4%) e biciclogermacreno (14,58%) como os principais componentes do óleo de O. macrophylla. O óleo essencial de O. longifolia mostraram atividade significativa contra Sitophilus zeamais (CL50 280,5 µL/L ar), e pode se tornar uma alternativa aos inseticidas sintéticos para o controle desta praga. A atividade antifúngica de óleos essenciais também foi avaliada. Os óleos essenciais de O. longifolia e O. macrophylla apresentaram baixo efeito inibitório sobre o crescimento dos fungos Fusarium oxysporum f. sp. dianthi e Botrytis cinerea.
ABSTRACT
Con el fin de evaluar el efecto de las condiciones de luz sobre la producción de biomasa de una cepa de Trichoderma sp. en fermentación sólida y sumergida, se probaron medios arroz 53 por ciento (p/p), arroz 53 por ciento (p/p)-melaza 3 por ciento(p/p) y arroz 53 por ciento (p/p)-melaza 10 por ciento (p/p) en agua destilada, con incubación 25oC y períodos de luz constante y fotoperíodo 24 h luz/24 h oscuridad durante 8 días. Los parámetros estimados fueron densidad poblacional (conidios/mL), germinación de esporas a 24 horas y porcentaje de pureza. Los resultados indicaron que el proceso de fermentación sólida empleando como sustrato arroz-agua destilada a 25ðC y la exposición constante a la luz permitió mayor recuperación de conidios (45x1018 conidios/mL), con 96 por ciento de germinación a 24 horas y una pureza estimada de 92,1por ciento. En la fermentación sumergida se obtuvo un porcentaje de pureza del 76,8 por ciento y la germinación de conidios a las 24 h fue de 91,2 por ciento, mostrando como desventaja un bajo porcentaje de pureza frente a la fermentación sólida.
In order to evaluate the effect of temperature and light conditions on biomass production of a Trichoderma sp. strain, three culture media were tested: rice 53% (w/w), rice 53% (w/w) -molasses 3% (w/w) and rice 53% (w/w)-molasses 10% (w/w) in distilled water. Incubation conditions were: 25°C, constant light and a photoperiod of 24 h light/24 h darkness during 8 days. The evaluated parameters were population density (conidia/mL), spore germination after 24 hours and purity percentage. The results showed that solid fermentation using rice - distilled water as substrate at 25°C and constant light, allowedthe highest conidia yield (45x1018 conidia/mL), 96% germination after 24 hours, and 92.1% purity. The liquid fermentation rendered a purityof 76.8% and conidia germination of 91.2% after 24 hours, showing a disadvantageous lower purity percentage compared to solidfermentation.
Com a finalidade de avaliar o efeito das condições de luz sobre a produção de biomassa de uma cepa de Trichoderma sp, em fermentação sólida e submergida, foram testados diferentes meios: arroz 53% (p/p), arroz 53% (p/p)-melaço 3% (p/p) e arroz 53% (p/p)-melaço 10% (p/p) em água destilada, com incubação 25°C e períodos de luz constante e fotoperíodo 24 h luz/24 h escuridão durante 8 dias. Os parâmetros estimados foram densidade populacional (conídios/mL), germinação de esporas a 24 horas e porcentagem de pureza. Os resultados indicaram que o processo de fermentação sólida usando como substrato arroz-água destilada a 25ºC e exposição constante à luz, permitiu maior recuperação de conídios (45x1018 conídios/mL), com 96% de germinação a 24 horas e uma pureza estimada de 92,1%. Na fermentação submergida obteve-se um percentual de pureza de 76,8% e a germinação de conídios as 24 h foi de 91,2%, mostrando como desvantagem um baixo percentual de pureza frente à fermentação sólida.