Identification of locally isolated entomopathogenic Fusarium species from the soil of Changa Manga Forest, Pakistan and evaluation of their larvicidal efficacy against Aedes aegypti / Identificação de espécies de Fusarium entomopatogênicas localmente isoladas do solo da Floresta de Changa Manga, Paquistão e avaliação de sua eficácia larvicida contra Aedes aegypti

Abstract Dengue fever vectored by the mosquito Aedes aegypti is one of the most rapidly spreading insect-borne diseases. Current reliance of dengue vector control is mostly on chemical insecticides. Growing insecticide resistance in the primary mosquito vector, Aedes aegypti, limits the effectiveness of vector control through chemical insecticides. These chemical insecticides also have negative environmental impacts on animals, plants and human health. Myco-biocontrol agents are naturally occurring organisms and are found to be less damaging to the environment as compared to chemical insecticides. In the present study, entomopathogenic potential of local strains of fungi isolated from soil was assessed for the control of dengue vector. Local fungal isolates presents better alternative to introducing a foreign biocontrol strain, as they may be better adapted to environmental conditions of the area to survive and may have more entomopathogenic efficacy against target organism. Larvicidal efficacy of Fusarium equiseti and Fusarium proliferatum was evaluated against Aedes aegypti. Local strains of F. equiseti (MK371718) and F. proliferatum (MK371715) were isolated from the soil of Changa Manga Forest, Pakistan by using insect bait method. Larvicidal activity of two Fusarium spp. was tested against forth instar larvae of A. aegypti in the laboratory, using concentrations 105, 106, 107 and 108 conidia /ml. LC50 values for F. equiseti after 24h, 48h, 72h and 96h of exposure were recorded as 3.8x 108, 2.9x107, 2.0x107, and 7.1x106 conidia /ml respectively while LC50 values for F. proliferatum were recorded as 1.21x108, 9.6x107, 4.2x107, 2.6x107 conidia /ml respectively after 24h, 48h, 72h and 96h of exposure. The results indicate that among two fungal strains F. equiseti was found to be more effective in terms of its larvicidal activity than F. proliferatum against larvae of A. aegypti.

Resumo A dengue transmitida pelo mosquito Aedes aegypti é uma das doenças transmitidas por insetos de propagação mais rápida. A dependência atual do controle do vetor da dengue é principalmente de inseticidas químicos. O aumento da resistência a inseticidas no principal vetor do mosquito, Aedes aegypti, limita a eficácia do controle do vetor por meio de inseticidas químicos. Esses inseticidas químicos também têm impactos ambientais negativos sobre os animais, plantas e saúde humana. Os agentes de micobiocontrole são organismos que ocorrem naturalmente e são menos prejudiciais ao meio ambiente em comparação com os inseticidas químicos. No presente estudo, avaliou-se o potencial entomopatogênico de cepas locais de fungos isolados do solo para o controle do vetor da dengue. Isolados de fungos locais apresentam melhor alternativa para a introdução de uma cepa de biocontrole estrangeira, pois podem ser mais bem adaptados às condições ambientais da área para sobreviver e podem ter maior eficácia entomopatogênica contra o organismo-alvo. A eficácia larvicida de Fusarium equiseti e Fusarium proliferatum foi avaliada contra Aedes aegypti. Cepas locais de F. equiseti (MK371718) e F. proliferatum (MK371715) foram isoladas do solo de Changa Manga Forest, Paquistão, usando o método de isca para insetos. Atividade larvicida de dois Fusarium spp. foi testado contra larvas de quarto ínstar de A. aegypti em laboratório, nas concentrações 105, 106, 107 e 108 conídios / ml. Os valores de LC50 para F. equiseti após 24 h, 48 h, 72 h e 96 h de exposição foram registrados como 3,8x 108, 2,9x107, 2,0x107 e 7,1x106 conídios / ml, respectivamente, enquanto os valores de LC50 para F. proliferatum foram registrados como 1,21x108, 9,6 x107, 4,2x107, 2,6x107 conídios / ml, respectivamente, após 24 h, 48 h, 72 h e 96 h de exposição. Os resultados indicam que entre duas cepas de fungos F. equiseti se mostrou mais eficaz em termos de atividade larvicida do que F. proliferatum contra larvas de A. aegypti.

Identification of locally isolated entomopathogenic Fusarium species from the soil of Changa Manga Forest, Pakistan and evaluation of their larvicidal efficacy against Aedes aegypti / Identificação de espécies de Fusarium entomopatogênicas localmente isoladas do solo da Floresta de Changa Manga, Paquistão e avaliação de sua eficácia larvicida contra Aedes aegypti

Dengue fever vectored by the mosquito Aedes aegypti is one of the most rapidly spreading insect-borne diseases. Current reliance of dengue vector control is mostly on chemical insecticides. Growing insecticide resistance in the primary mosquito vector, Aedes aegypti, limits the effectiveness of vector control through chemical insecticides. These chemical insecticides also have negative environmental impacts on animals, plants and human health. Myco-biocontrol agents are naturally occurring organisms and are found to be less damaging to the environment as compared to chemical insecticides. In the present study, entomopathogenic potential of local strains of fungi isolated from soil was assessed for the control of dengue vector. Local fungal isolates presents better alternative to introducing a foreign biocontrol strain, as they may be better adapted to environmental conditions of the area to survive and may have more entomopathogenic efficacy against target organism. Larvicidal efficacy of Fusarium equiseti and Fusarium proliferatum was evaluated against Aedes aegypti. Local strains of F. equiseti (MK371718) and F. proliferatum (MK371715) were isolated from the soil of Changa Manga Forest, Pakistan by using insect bait method. Larvicidal activity of two Fusarium spp. was tested against forth instar larvae of A. aegypti in the laboratory, using concentrations 105, 106, 107 and 108 conidia /ml. LC50 values for F. equiseti after 24h, 48h, 72h and 96h of exposure were recorded as 3.8x108, 2.9x107, 2.0x107, and 7.1x106 conidia /ml respectively while LC50 values for F. proliferatum were recorded as 1.21x108, 9.6x107, 4.2x107, 2.6x107 conidia /ml respectively after 24h, 48h, 72h and 96h of exposure. The results indicate that among two fungal strains F. equiseti was found to be more effective in terms of its larvicidal activity than F. proliferatum against larvae of A. aegypti.

A dengue transmitida pelo mosquito Aedes aegypti é uma das doenças transmitidas por insetos de propagação mais rápida. A dependência atual do controle do vetor da dengue é principalmente de inseticidas químicos. O aumento da resistência a inseticidas no principal vetor do mosquito, Aedes aegypti, limita a eficácia do controle do vetor por meio de inseticidas químicos. Esses inseticidas químicos também têm impactos ambientais negativos sobre os animais, plantas e saúde humana. Os agentes de micobiocontrole são organismos que ocorrem naturalmente e são menos prejudiciais ao meio ambiente em comparação com os inseticidas químicos. No presente estudo, avaliou se o potencial entomopatogênico de cepas locais de fungos isolados do solo para o controle do vetor da dengue. Isolados de fungos locais apresentam melhor alternativa para a introdução de uma cepa de biocontrole estrangeira, pois podem ser mais bem adaptados às condições ambientais da área para sobreviver e podem ter maior eficácia entomopatogênica contra o organismo-alvo. A eficácia larvicida de Fusarium equiseti e Fusarium proliferatum foi avaliada contra Aedes aegypti. Cepas locais de F. equiseti (MK371718) e F. proliferatum (MK371715) foram isoladas do solo de Changa Manga Forest, Paquistão, usando o método de isca para insetos. Atividade larvicida de dois Fusarium spp. foi testado contra larvas de quarto ínstar de A. aegypti em laboratório, nas concentrações 105, 106, 107 e 108 conídios / ml. Os valores de LC50 para F. equiseti após 24 h, 48 h, 72 h e 96 h de exposição foram registrados como 3,8x 108, 2,9x107, 2,0x107 e 7,1x106 conídios / ml, respectivamente, enquanto os valores de LC50 para F. proliferatum foram registrados como 1,21x108, 9,6 x107, 4,2x107, 2,6x107 conídios / ml, respectivamente, após 24 h, 48 h, 72 h e 96 h de exposição. Os resultados indicam que entre duas cepas de fungos F. equiseti se mostrou mais eficaz em termos de atividade [...].

Identification of locally isolated entomopathogenic Fusarium species from the soil of Changa Manga Forest, Pakistan and evaluation of their larvicidal efficacy against Aedes aegypti

Abstract Dengue fever vectored by the mosquito Aedes aegypti is one of the most rapidly spreading insect-borne diseases. Current reliance of dengue vector control is mostly on chemical insecticides. Growing insecticide resistance in the primary mosquito vector, Aedes aegypti, limits the effectiveness of vector control through chemical insecticides. These chemical insecticides also have negative environmental impacts on animals, plants and human health. Myco-biocontrol agents are naturally occurring organisms and are found to be less damaging to the environment as compared to chemical insecticides. In the present study, entomopathogenic potential of local strains of fungi isolated from soil was assessed for the control of dengue vector. Local fungal isolates presents better alternative to introducing a foreign biocontrol strain, as they may be better adapted to environmental conditions of the area to survive and may have more entomopathogenic efficacy against target organism. Larvicidal efficacy of Fusarium equiseti and Fusarium proliferatum was evaluated against Aedes aegypti. Local strains of F. equiseti (MK371718) and F. proliferatum (MK371715) were isolated from the soil of Changa Manga Forest, Pakistan by using insect bait method. Larvicidal activity of two Fusarium spp. was tested against forth instar larvae of A. aegypti in the laboratory, using concentrations 105, 106, 107 and 108 conidia /ml. LC50 values for F. equiseti after 24h, 48h, 72h and 96h of exposure were recorded as 3.8x 108, 2.9x107, 2.0x107, and 7.1x106 conidia /ml respectively while LC50 values for F. proliferatum were recorded as 1.21x108, 9.6x107, 4.2x107, 2.6x107 conidia /ml respectively after 24h, 48h, 72h and 96h of exposure. The results indicate that among two fungal strains F. equiseti was found to be more effective in terms of its larvicidal activity than F. proliferatum against larvae of A. aegypti.

Resumo A dengue transmitida pelo mosquito Aedes aegypti é uma das doenças transmitidas por insetos de propagação mais rápida. A dependência atual do controle do vetor da dengue é principalmente de inseticidas químicos. O aumento da resistência a inseticidas no principal vetor do mosquito, Aedes aegypti, limita a eficácia do controle do vetor por meio de inseticidas químicos. Esses inseticidas químicos também têm impactos ambientais negativos sobre os animais, plantas e saúde humana. Os agentes de micobiocontrole são organismos que ocorrem naturalmente e são menos prejudiciais ao meio ambiente em comparação com os inseticidas químicos. No presente estudo, avaliou-se o potencial entomopatogênico de cepas locais de fungos isolados do solo para o controle do vetor da dengue. Isolados de fungos locais apresentam melhor alternativa para a introdução de uma cepa de biocontrole estrangeira, pois podem ser mais bem adaptados às condições ambientais da área para sobreviver e podem ter maior eficácia entomopatogênica contra o organismo-alvo. A eficácia larvicida de Fusarium equiseti e Fusarium proliferatum foi avaliada contra Aedes aegypti. Cepas locais de F. equiseti (MK371718) e F. proliferatum (MK371715) foram isoladas do solo de Changa Manga Forest, Paquistão, usando o método de isca para insetos. Atividade larvicida de dois Fusarium spp. foi testado contra larvas de quarto ínstar de A. aegypti em laboratório, nas concentrações 105, 106, 107 e 108 conídios / ml. Os valores de LC50 para F. equiseti após 24 h, 48 h, 72 h e 96 h de exposição foram registrados como 3,8x 108, 2,9x107, 2,0x107 e 7,1x106 conídios / ml, respectivamente, enquanto os valores de LC50 para F. proliferatum foram registrados como 1,21x108, 9,6 x107, 4,2x107, 2,6x107 conídios / ml, respectivamente, após 24 h, 48 h, 72 h e 96 h de exposição. Os resultados indicam que entre duas cepas de fungos F. equiseti se mostrou mais eficaz em termos de atividade larvicida do que F. proliferatum contra larvas de A. aegypti.

Óleos essenciais e extratos vegetais como ferramentas alternativas ao controle químico de larvas de Aedes spp, Anopheles spp e Culex spp / Essential oils and plant extracts as alternative tools for chemical control of Aedes spp, Anopheles spp, and Culex spp

Objetivos: Realizar um levantamento das contribuições científicas produzidas entre 2017 e 2021 acerca do efeito larvicida de óleos essenciais e extratos vegetais no controle de Aedes spp, Anopheles spp e Culex spp. Métodos: de setembro a outubro de 2022, foi realizado um levantamento de artigos científicos publicados entre os anos de 2017 e 2021, nas bases de dados Portal Periódicos Capes, Scielo, Science Direct e Scopus. Foram utilizados os descritores "larvicide", "essential oil" e "plant extracts" com a interposição do operador boleano "AND". Resultados: inicialmente, foram obtidos 246 artigos, dos quais 110 foram excluídos (68 não estavam disponíveis na íntegra e 42 apareceram em mais de uma base de dados). Dos 136 artigos restantes, 36 foram excluídos por não terem realizado ensaio larvicida. Dos 100 artigos remanescentes, 63 foram excluídos por não mencionarem valores de CL50, enquanto 3 não especificaram a estrutura vegetal de obtenção dos produtos naturais, restando, portanto, 34 artigos para análise. Foram utilizadas 57 espécies vegetais para a obtenção dos produtos vegetais utilizados contra larvas de Aedes spp; 11 espécies nos ensaios contra Anopheles spp, e 36 espécies nos ensaios contra Culex spp. Os óleos essenciais predominaram nos ensaios contra Aedes spp, enquanto os extratos, contra Anopheles spp. A maior parte dos produtos testados exibiu CL50 < 100 ppm. Conclusão: a atividade larvicida demonstrada por uma grande variedade de extratos vegetais e óleos essenciais representa uma alternativa promissora ao tradicional controle químico feito à base de inseticidas sintéticos em programas de manejo integrado de vetores.

Objectives: Conduct a survey of the scientific contributions produced between 2017 and 2021 on the larvicidal effect of essential oils and plant extracts in the control of Aedes spp, Anopheles spp, and Culex spp. Methods: from September to October 2022, a survey was carried out of scientific articles published between 2017 and 2021 in the Portal Periódicos Capes, Scielo, Science Direct, and Scopus databases. The descriptors "larvicide", "essential oil" and "plant extracts" were used with the Boolean operator "AND". Results: initially, 246 articles were obtained, of which 110 were excluded (68 were not available, and 42 appeared in more than one database). Of the remaining 136 articles, 36 were excluded because they did not perform a larvicide assay. Of the 100 remaining articles, 63 were excluded for not mentioning LC50 values, while three did not specify the plant structure for obtaining natural products, thus leaving 34 articles for analysis. A total of 57 plant species were used to obtain plant products used against Aedes spp larvae; 11 species in the tests against Anopheles spp, and 36 species in the tests against Culex spp. Essential oils predominated in the tests against Aedes spp, while extracts against Anopheles spp. Most of the products tested exhibited an LC50 < 100 ppm. Conclusion: the larvicidal activity demonstrated by a wide variety of plant extracts and essential oils represents a promising alternative to traditional chemical control based on synthetic insecticides in integrated vector management programs.

Effects of Peganum harmala L. Seed Extract on Culex pipiens (Diptera: Culicidae) / Efeitos do extrato de semente de Peganum harmala L. em Culex pipiens (Diptera: Culicidae)

Mosquito-borne diseases result in the loss of life and economy, primarily in subtropical and tropical countries, and the emerging resistance to insecticides is increasing this threat. Botanical insecticides are promising substitutes for synthetic insecticides. This study evaluated the larvicidal and growth index of Culex pipiens of four solvent extracts of Terminalia chebula, Aloe perryi, and Peganum harmala against Cx. pipiens. None of the 12 extracts exhibited larvicidal potential against third instars except the ethyl acetate extract of P. harmala. After 24 h of exposure, the LC50 value was 314.88 ppm, and the LC90 value was 464.19 ppm. At 320 ppm, the hatchability was 25.83%, and it resulted in 100% mortality. In addition, the eggs treated with the EtOAc extract of P. Harmala exhibited a long larval period compared with the control. The larval period continued for 12 days, and the pupal period took three days in the treatment groups. The growth index data also exhibited a decrease (0.00­7.53) in the treated groups compare with 8.5 in the control. The transformation of eggs into adults decreased with increasing concentrations. This paper is the first report on the development and growth index of Cx. pipiens potential using P. harmala seeds.

As doenças transmitidas por mosquitos resultam na perda de vidas e economia, principalmente em países subtropicais e tropicais, e a resistência emergente aos inseticidas está aumentando essa ameaça. Os inseticidas botânicos são substitutos promissores dos inseticidas sintéticos. Este estudo avaliou o índice larvicida e de crescimento de Culex pipiens de quatro extratos solventes de Terminalia chebula, Aloe perryi e Peganum harmala contra Cx. pipiens. Nenhum dos 12 extratos exibiu potencial larvicida contra o terceiro ínstar, exceto o extrato de acetato de etila de P. harmala. Após 24 horas de exposição, o valor LC50 era 314,88 ppm e o valor LC90 era 464,19 ppm. A 320 ppm, a eclodibilidade foi de 25,83% e resultou em 100% de mortalidade. Além disso, os ovos tratados com o extrato de EtOAc de P. harmala exibiram um longo período larval em comparação com o controle. O período larval continuou por 12 dias, e o período pupal durou três dias nos grupos de tratamento. Os dados do índice de crescimento também exibiram uma diminuição (0,00-7,53) nos grupos tratados em comparação com 8,5 no controle. A transformação de ovos em adultos diminuiu com o aumento das concentrações. Este artigo é o primeiro relatório sobre o índice de desenvolvimento e crescimento de Cx. potencial de pipiens usando sementes de P. harmala.

Momordica charantia L. extracts against Aedes aegypti larvae / Extratos de Momordica charantia L. sobre larvas de Aedes aegypti

Mormodica charantia (Curcubitaceae) is a plant with great medicinal potential, also used as an alternative of mosquitoes control as demonstrated by previous studies. We evaluated the larvicidal activity of crude extracts of ethyl acetate, methanol and hexane from flowers and fruits of M. charantia against Aedes aegypti (Culicidae). Flowers and fruits were macerated in methanol, ethyl acetate and hexane. Bioassays were performed with application of the extracts at final concentrations of 1 - 200 µg/mL in the middle of the third instar larvae of A. aegypti (L3). The results showed high toxicity to ethyl acetate extracts from flowers and fruits at concentrations of 200 µg/mL and 100 µg/mL, with 97% and 87% of larvae mortality (L3), respectively. Hexane extract demonstrated low toxicity, while methanol extract exhibited 78% larval mortality. The data suggested that the ethyl acetate extracts of flowers and fruits of M. charantia can effectively contribute to larvicidal activity. In addition, purification of M. charantia extracts may lead to a promising larvicidal activity to control the A. aegypti population.

Mormodica charantia (Curcubitaceae) é uma planta com grande potencial medicinal, sendo também uma alternativa no controle de mosquitos conforme demonstrado por estudos prévios. Avaliou-se a atividade larvicida dos extratos brutos de acetato de etila, metanólico e hexânico das folhas, flores e frutos de M. charantia no Aedes aegypti (Culicidae). Folhas, flores e frutos foram macerados em metanol, acetato de etila e hexano. Os bioensaios foram realizados com aplicação dos extratos nas concentrações finais de 1-200 µg/mL no meio de criação das larvas de terceiro estádio de A. aegypti (L3). Os resultados obtidos apontaram alta toxicidade para os extratos de acetato de etila das flores e frutos nas concentrações de 200 µg/mL e 100 µg/mL com mortalidade em L3 de 96,7% e 87%, respectivamente. Baixa toxicidade para o extrato hexânico e o extrato metanólico apresentou mortalidade de 78% larval. Os dados sugerem que os extratos de acetato de etila das flores e frutos de M. charantia podem contribuir efetivamente para atividade larvicida no controle da população de A. aegypti.

Momordica charantia L. extracts against Aedes aegypti larvae / Extratos de Momordica charantia L. sobre larvas de Aedes aegypti

Mormodica charantia (Curcubitaceae) is a plant with great medicinal potential, also used as an alternative of mosquitoes control as demonstrated by previous studies. We evaluated the larvicidal activity of crude extracts of ethyl acetate, methanol and hexane from flowers and fruits of M. charantia against Aedes aegypti (Culicidae). Flowers and fruits were macerated in methanol, ethyl acetate and hexane. Bioassays were performed with application of the extracts at final concentrations of 1 - 200 µg/mL in the middle of the third instar larvae of A. aegypti (L3). The results showed high toxicity to ethyl acetate extracts from flowers and fruits at concentrations of 200 µg/mL and 100 µg/mL, with 97% and 87% of larvae mortality (L3), respectively. Hexane extract demonstrated low toxicity, while methanol extract exhibited 78% larval mortality. The data suggested that the ethyl acetate extracts of flowers and fruits of M. charantia can effectively contribute to larvicidal activity. In addition, purification of M. charantia extracts may lead to a promising larvicidal activity to control the A. aegypti population.

Mormodica charantia (Curcubitaceae) é uma planta com grande potencial medicinal, sendo também uma alternativa no controle de mosquitos conforme demonstrado por estudos prévios. Avaliou-se a atividade larvicida dos extratos brutos de acetato de etila, metanólico e hexânico das folhas, flores e frutos de M. charantia no Aedes aegypti (Culicidae). Folhas, flores e frutos foram macerados em metanol, acetato de etila e hexano. Os bioensaios foram realizados com aplicação dos extratos nas concentrações finais de 1-200 µg/mL no meio de criação das larvas de terceiro estádio de A. aegypti (L3). Os resultados obtidos apontaram alta toxicidade para os extratos de acetato de etila das flores e frutos nas concentrações de 200 µg/mL e 100 µg/mL com mortalidade em L3 de 96,7% e 87%, respectivamente. Baixa toxicidade para o extrato hexânico e o extrato metanólico apresentou mortalidade de 78% larval. Os dados sugerem que os extratos de acetato de etila das flores e frutos de M. charantia podem contribuir efetivamente para atividade larvicida no controle da população de A. aegypti.

Effects of Peganum harmala L Seed Extract on Culex pipiens (Diptera: Culicidae) / Efeitos do extrato de semente de Peganum harmala L em Culex pipiens (Diptera: Culicidae)

Mosquito-borne diseases result in the loss of life and economy, primarily in subtropical and tropical countries, and the emerging resistance to insecticides is increasing this threat. Botanical insecticides are promising substitutes for synthetic insecticides. This study evaluated the larvicidal and growth index of Culex pipiens of four solvent extracts of Terminalia chebula, Aloe perryi, and Peganum harmala against Cx. pipiens. None of the 12 extracts exhibited larvicidal potential against third instars except the ethyl acetate extract of P. harmala. After 24 h of exposure, the LC50 value was 314.88 ppm, and the LC90 value was 464.19 ppm. At 320 ppm, the hatchability was 25.83%, and it resulted in 100% mortality. In addition, the eggs treated with the EtOAc extract of P. Harmala exhibited a long larval period compared with the control. The larval period continued for 12 days, and the pupal period took three days in the treatment groups. The growth index data also exhibited a decrease (0.00–7.53) in the treated groups compare with 8.5 in the control. The transformation of eggs into adults decreased with increasing concentrations. This paper is the first report on the development and growth index of Cx. pipiens potential using P. harmala seeds.

As doenças transmitidas por mosquitos resultam na perda de vidas e economia, principalmente em países subtropicais e tropicais, e a resistência emergente aos inseticidas está aumentando essa ameaça. Os inseticidas botânicos são substitutos promissores dos inseticidas sintéticos. Este estudo avaliou o índice larvicida e de crescimento de Culex pipiens de quatro extratos solventes de Terminalia chebula, Aloe perryi e Peganum harmala contra Cx. pipiens. Nenhum dos 12 extratos exibiu potencial larvicida contra o terceiro ínstar, exceto o extrato de acetato de etila de P. harmala. Após 24 horas de exposição, o valor LC50 era 314,88 ppm e o valor LC90 era 464,19 ppm. A 320 ppm, a eclodibilidade foi de 25,83% e resultou em 100% de mortalidade. Além disso, os ovos tratados com o extrato de EtOAc de P. harmala exibiram um longo período larval em comparação com o controle. O período larval continuou por 12 dias, e o período pupal durou três dias nos grupos de tratamento. Os dados do índice de crescimento também exibiram uma diminuição (0,00-7,53) nos grupos tratados em comparação com 8,5 no controle. A transformação de ovos em adultos diminuiu com o aumento das concentrações. Este artigo é o primeiro relatório sobre o índice de desenvolvimento e crescimento de Cx. potencial de pipiens usando sementes de P. harmala.

Momordica charantia L. extracts against Aedes aegypti larvae

Abstract Mormodica charantia (Curcubitaceae) is a plant with great medicinal potential, also used as an alternative of mosquitoes control as demonstrated by previous studies. We evaluated the larvicidal activity of crude extracts of ethyl acetate, methanol and hexane from flowers and fruits of M. charantia against Aedes aegypti (Culicidae). Flowers and fruits were macerated in methanol, ethyl acetate and hexane. Bioassays were performed with application of the extracts at final concentrations of 1 - 200 µg/mL in the middle of the third instar larvae of A. aegypti (L3). The results showed high toxicity to ethyl acetate extracts from flowers and fruits at concentrations of 200 µg/mL and 100 µg/mL, with 97% and 87% of larvae mortality (L3), respectively. Hexane extract demonstrated low toxicity, while methanol extract exhibited 78% larval mortality. The data suggested that the ethyl acetate extracts of flowers and fruits of M. charantia can effectively contribute to larvicidal activity. In addition, purification of M. charantia extracts may lead to a promising larvicidal activity to control the A. aegypti population.

Resumo Mormodica charantia (Curcubitaceae) é uma planta com grande potencial medicinal, sendo também uma alternativa no controle de mosquitos conforme demonstrado por estudos prévios. Avaliou-se a atividade larvicida dos extratos brutos de acetato de etila, metanólico e hexânico das folhas, flores e frutos de M. charantia no Aedes aegypti (Culicidae). Folhas, flores e frutos foram macerados em metanol, acetato de etila e hexano. Os bioensaios foram realizados com aplicação dos extratos nas concentrações finais de 1-200 µg/mL no meio de criação das larvas de terceiro estádio de A. aegypti (L3). Os resultados obtidos apontaram alta toxicidade para os extratos de acetato de etila das flores e frutos nas concentrações de 200 µg/mL e 100 µg/mL com mortalidade em L3 de 96,7% e 87%, respectivamente. Baixa toxicidade para o extrato hexânico e o extrato metanólico apresentou mortalidade de 78% larval. Os dados sugerem que os extratos de acetato de etila das flores e frutos de M. charantia podem contribuir efetivamente para atividade larvicida no controle da população de A. aegypti.

Effects of Peganum harmala L. Seed Extract on Culex pipiens (Diptera: Culicidae)

Abstract Mosquito-borne diseases result in the loss of life and economy, primarily in subtropical and tropical countries, and the emerging resistance to insecticides is increasing this threat. Botanical insecticides are promising substitutes for synthetic insecticides. This study evaluated the larvicidal and growth index of Culex pipiens of four solvent extracts of Terminalia chebula, Aloe perryi, and Peganum harmala against Cx. pipiens. None of the 12 extracts exhibited larvicidal potential against third instars except the ethyl acetate extract of P. harmala. After 24 h of exposure, the LC50 value was 314.88 ppm, and the LC90 value was 464.19 ppm. At 320 ppm, the hatchability was 25.83%, and it resulted in 100% mortality. In addition, the eggs treated with the EtOAc extract of P. Harmala exhibited a long larval period compared with the control. The larval period continued for 12 days, and the pupal period took three days in the treatment groups. The growth index data also exhibited a decrease (0.007.53) in the treated groups compare with 8.5 in the control. The transformation of eggs into adults decreased with increasing concentrations. This paper is the first report on the development and growth index of Cx. pipiens potential using P. harmala seeds.

Resumo As doenças transmitidas por mosquitos resultam na perda de vidas e economia, principalmente em países subtropicais e tropicais, e a resistência emergente aos inseticidas está aumentando essa ameaça. Os inseticidas botânicos são substitutos promissores dos inseticidas sintéticos. Este estudo avaliou o índice larvicida e de crescimento de Culex pipiens de quatro extratos solventes de Terminalia chebula, Aloe perryi e Peganum harmala contra Cx. pipiens. Nenhum dos 12 extratos exibiu potencial larvicida contra o terceiro ínstar, exceto o extrato de acetato de etila de P. harmala. Após 24 horas de exposição, o valor LC50 era 314,88 ppm e o valor LC90 era 464,19 ppm. A 320 ppm, a eclodibilidade foi de 25,83% e resultou em 100% de mortalidade. Além disso, os ovos tratados com o extrato de EtOAc de P. harmala exibiram um longo período larval em comparação com o controle. O período larval continuou por 12 dias, e o período pupal durou três dias nos grupos de tratamento. Os dados do índice de crescimento também exibiram uma diminuição (0,00-7,53) nos grupos tratados em comparação com 8,5 no controle. A transformação de ovos em adultos diminuiu com o aumento das concentrações. Este artigo é o primeiro relatório sobre o índice de desenvolvimento e crescimento de Cx. potencial de pipiens usando sementes de P. harmala.

Produtos naturais de origem vegetal como ferramentas alternativas para o controle larvário de Aedes aegypti e Aedes albopictus / Natural plant products as an alternative tool for Aedes aegypti and Aedes albopictus larvae control

Introdução: Aedes aegypti e Aedes albopictus são os principais vetores dos vírus Dengue, Zika e Chikungunya. Extratos vegetais e óleos essenciais vêm sendo utilizados em pesquisas como alternativas aos inseticidas sintéticos tradicionalmente utilizados nos programas de controle dessas doenças. Métodos: de julho a novembro de 2017, foi realizado um levantamento de artigos científicos publicados entre os anos 2000 e 2016 nas bases de dados Scielo, Science Direct e Scopus. Foram utilizados os descritores controlados "culicidae", "óleos essenciais" e "extratos vegetais" com interposição do operador boleano "AND". Resultados: inicialmente, foram obtidos 239 artigos. Dezesseis artigos ­ cinco apareciam em mais de uma base de dados e 11, cujos conteúdos não estavam disponíveis na íntegra, foram excluídos. Dos 223 artigos resultantes, 112 foram excluídos por contemplarem outras espécies de culicídeos (63) e pela não realização de ensaio larvicida (49). Dos 111 artigos restantes, 42 não apresentavam valores referentes à CL50, resultando em 69 artigos cujos conteúdos foram analisados. Foram identificadas 219 espécies vegetais, pertencentes a 43 famílias botânicas, com destaque para Lamiaceae, Myrtaceae, Rutaceae, Cupressaceae, Asteraceae, Pinaceae e Lauraceae. Os óleos essenciais foram os produtos vegetais mais amplamente testados contra Ae. aegypti (158) e Ae. albopictus (43), bem como os que exibiram maior eficiência na mortalidade das larvas (CL50 < 100ppm). Conclusões: a busca por novas estratégias de controle de insetos vetores de patógenos que substituam os inseticidas sintéticos tradicionalmente utilizados vem ganhando destaque. Extratos vegetais e óleos essenciais com efeito larvicida significativo constituem promissoras alternativas ao controle de doenças transmitidas por esses artrópodes.(AU)

Introduction: PAedes aegypti and Aedes albopictus are the main vectors of Dengue, Zika and Chikungunya viruses. Plant extracts and essential oils have been used as an alternative to synthetic insecticides commonly used in control programmes of these diseases. Methods: From July to November 2017 a survey of scientific articles published between 2000 and 2016 years was carried out in the databases Scielo, Science Direct and Scopus. The descriptors "culicidae", "essential oils" and "vegetal extracts" were used with the input of the boolean operator "AND". Results: A total of 239 articles were obtained. Sixteen articles - 5 that appeared in more than one database and 11 whose contents were not available in full - were initially excluded. Of the 223 resulting articles, 112 were excluded because they included other species of culicidae (63) and the non-performance of larvicidal tests (49). Of the 111 remaining articles, 42 presented no LC50 values, resulting, at the end of the selection, in 69 articles whose contents were analyzed. A total of 219 plant species belonging to 43 botanical families were identified, especially Lamiaceae, Myrtaceae, Rutaceae, Cupressaceae, Asteraceae, Pinaceae and Lauraceae. Essential oils were the most widely tested plant products against Ae. aegypti (158) and Ae. albopictus (43), as well as those that showed greater efficiency in the mortality of the larvae (LC50 < 100ppm). Conclusions: The search for new strategies for vector control that replace the traditional insecticides used has been highlighted. Plant extracts and essential oils with pronounced larvicidal effect are promising alternatives to the control of diseases transmitted by these arthropods.(AU)

Anthelmintic effect of Cassia fistula and Combretum leprosum protein fractions against goat gastrointestinal nematodes / Efeito antihelmíntico das frações proteicas de Cassia fistula e Combretum leprosum contra nematodeos gastrintestinais de caprinos

Abstract In this study, we evaluated the ovicidal and larvicidal activity of protein preparations obtained from Cassia fistula L. and Combretum leprosum Mart. leaves on the gastrointestinal parasites of goats. Protein preparations were obtained after the extraction of C. fistula L. and C. leprosum Mart. leaves, followed by protein fractionation (with ammonium sulfate saturation percentages of 30%, 30%-60%, and 60%-90%) and dialysis, which resulted in protein fractions (called F1, F2, and F3, respectively). The fractions were evaluated by egg hatching (the eggs were recovered in stool samples from naturally infected goats) and larval development tests. The results reveled that the inhibition of hatching of eggs caused by the protein fractions of C. fistula (38%) were similar to that of the control drug, thiabendazole. In addition, the fractions of C. fistula caused significant inhibition (61-69%) of larval development also. However, C. leprosum did not reveal significant inhibition of egg hatching and larval development. We conclude that C. fistula L. showed better ovicidal and larvicidal activity against endoparasites.

Resumo Neste estudo, foram avaliadas as atividades ovicida e larvicida de preparações proteicas de Cassia fistula L. e Combretum leprosum Mart. em parasitas gastrointestinais de caprinos. As preparações proteicas foram obtidas por extração das folhas de C. fistula L. e C. leprosum Mart. seguido pelo fracionamento proteico (com porcentagens de saturação de sulfato de amônio de 30%, 30-60%, 60-90%) e diálise, resultando nas frações proteicas (intituladas F1, F2 e F3, respectivamente). As frações foram avaliadas nos testes de eclosão de ovos (os ovos foram recuperados em amostras de fezes de cabras naturalmente infectadas) e de desenvolvimento larvar. Os resultados revelaram que a inibição da eclosão de ovos causada pelas frações proteicas de C. fistula (38%) foi semelhante à do fármaco controle, o tiabendazol. Além disso, as frações de C. fistula também causaram inibição significativa (61-69%) do desenvolvimento larvar. No entanto, C. leprosum não revelou inibição significativa na eclosão dos ovos e no desenvolvimento larvar. Concluiu-se que C. fistula L. mostrou uma melhor atividade ovicida e larvicida contra endoparasitas.

Quitosana fúngica sobre larvas de nematoides gastrintestinais de caprinos / Fungal chitosan on gastrointestinal nematodes larvae of goats

A caprinocultura é representada por um efetivo bastante considerável no Nordeste brasileiro, porém, infecções causadas por nematoides e o sério problema da resistência parasitária se tornaram barreiras para a criação desses animais. Como alternativa, o controle com bioprodutos entra como uma solução sustentável e viável para auxiliar na criação da região. Nesse contexto, o presente trabalho avaliou a atuação da quitosana fúngica sobre o desenvolvimento larval de nematoides gastrintestinais em amostras de caprinos naturalmente infectados. Para tanto, foi realizada a seleção de 5 propriedades e confirmada a positividade do rebanho, além de coproculturas com solução de quitosana a 0,5; 1,0 e 1,5%, com cada tratamento realizado em 5 repetições. As larvas de terceiro estágio (L3) foram recuperadas e cem larvas por tratamento foram contabilizadas e identificadas. Os gêneros identificados foram Haemonchus, Strongyloides, Oesophagostomum e Trichostrongylus. Na análise da inibição do desenvolvimento larval, a concentração de 1,0% impediu o desenvolvimento larval do Haemonchus em 35%, porém, os resultados não tiveram diferença estatística significante. Assim, sugere-se buscar novas concentrações de quitosana fúngica como anti-helmíntico, visto que se apresenta como uma alternativa promissora no controle sustentável desses endoparasitos.(AU)

The goat is represented by a very considerable effective in the Northeastern Brazil, but infections caused by nematodes and the serious problem of parasitic resistance have become barriers to breed these animals. Alternatively, the control with bioproducts comes as a sustainable and viable solution to help breeding in this region. In this context, the present study evaluated the performance of fungal chitosan on the larval development of gastrointestinal nematodes in naturally infected goat samples. Therefore, the selection was performed at five properties. The positive herd was confirmed, and coprocultures were performed with chitosan solution 0.5, 1.0 and 1.5%, with each treatment performed in 5 replicates. The third-stage larvae (L3) were recovered and one hundred larvae/treatment were counted and identified. The identified genera were Haemonchus, Strongyloides, Oesophagostomum and Trichostrongylus. In the analysis of inhibition of larval development, the concentration of 1.0% prevented the development of larval Haemonchus by 35%, but the results were not statistically significant. Thus, it is suggested to seek new concentrations of fungal chitosan as anthelmintic, since it appears as a promising alternative to sustainable control of these endoparasites.(AU)

Avaliação da atividade larvicida do óleo essencial do Zingiber officinale Roscoe (gengibre) frente ao mosquito Aedes aegypti / Evaluation of the larvicidal effectof the essential oil of Zingiber officinale Roscoe (ginger) against the mosquito Aedes aegypti

RESUMO Este trabalho analisa o efeito larvicida do óleo Zingiber officinale Roscoe contra larvas em terceiro estágio do mosquito Aedes aegypti. Extraiu-se quantitativamente o óleo essencial por hidrodestilação e calculou-se a CL50 do óleo, a partir dos métodos de Reed-Muench e Pizzi, respectivamente. O óleo essencial obteve CL50 de 76,07 (±2,24) μg mL-1 e rendimento de 0,52% m/v. Os resultados indicam que o óleo essencial avaliado é composto por substâncias que propiciam efeito larvicida contra Aedes aegypti.

ABSTRACT This study analyzes the larvicidal effect of the oil of Zingiber officinale Roscoe against larvae in third stage of the mosquito Aedes aegypti (Linnaeus 1792). The essential oil was extracted quantitatively by hydrodistillation and we calculated the oil’s LC50 from Reed-Muench (1938) and Pizzi (1950) methods, respectively. The essential oil obtained LC50 of 76.07 (±2.24) ug mL-1, and yield of 0.52% m/v. The results indicate that the essential oil assessed has substances that provide larvicidal effect against Aedes aegypti.

Larvicidal activity of the water extract of Moringa oleifera seeds against Aedes aegypti and its toxicity upon laboratory animals

In this work, biological effects of the water extract of Moringa oleifera seeds (WEMOS) were assessed on eggs and 3rd instar larvae of Aedes aegypti and on its toxicity upon laboratory animals (Daphnia magna, mice and rats). Crude WEMOS showed a LC50 value of 1260µg/mL, causing 99.2 ± 2.9 percent larvae mortality within 24 h at 5200µg/mL, though this larvicidal activity has been lost completely at 80ºC/10 min. WEMOS did not demonstrate capacity to prevent egg hatching. After extensive dialyses of the crude WEMOS into watersoluble dialyzable (DF) and nondyalizable (NDF) fractions, only DF maintained its efficacy to kill larvae. Acute toxicity evaluations on daphnids (EC50 of 188.7µg/mL) and mice (LD50 of 446.5 mg/kg body weight) pointed out to low toxicity. Despite the thymus hypertrophy, WEMOS revealed to be harmless in orally and subacutelytreated rats. In conclusion, WEMOS has thermostable bioactive compounds against Ae. aegypti larvae with apparent molecular mass lower than 12 kDa and moderately toxic potential.

Neste trabalho, o extrato aquoso das sementes de Moringaoleifera (EASMO) foi avaliado quanto aos seus efeitos biológicos sobre ovos e larvas de Aedes aegypti no 3ºestágio de desenvolvimento e sua toxicidade sobre animais de laboratório(Daphnia magna, camundongos e ratos). O EASMO bruto revelou uma CL50 de 1.260 µg/mL, causando 99, 2 ± 2, 9 por cento de mortalidade em 24 h na concentração de 5.200 µg/mL, embora o mesmo não tenha sido capaz de impedir a eclosão dos ovos. A atividade larvicida extinguiu-se após aquecimento do extrato a 80ºC/10 min. Diálises sucessivas do EASMO bruto resultaram em duas frações solúveis em água (Fração dializável, FD; Fração nãodializável, FND), dentre as quais apenas a FD mostrou ação larvicida. Testes de toxicidade aguda realizadosem dáfnias (CE50 de 188, 7 µg/mL) e camundongos (DL50 de446,5 mg/kg de peso corpóreo) evidenciaram baixa toxicidade. Apesar da hipertrofia tímica, o EASMO mostrou ser atóxicoapós tratamento subagudo via oral em ratos. Conclui-se, portanto, que o EASMO apresenta substâncias com capacida de larvicida contra Ae. aegypti, as quais possuem massa molecular aparente menor que 12 kDa e potencial tóxico moderado.

Larvicidal activity of oil-resin fractions from the Brazilian medicinal plant Copaifera reticulata Ducke (Leguminosae-Caesalpinoideae) against Aedes aegypti (Diptera, Culicidae)

Oil-resin fractions from Copaifera reticulata Ducke (Leguminosae-Caesalpinoideae) were evaluated for larvicidal activity on third larval instars of Aedes aegypti, in searching for alternative control methods for this mosquito. The bioactive fractions were chemically monitored by thin-layer chromatography, ¹H and 13C nuclear magnetic resonance and mass spectrometry. Bioassays were performed using five repetitions, at a temperature of 28 ± 1°C, relative humidity of 80 ± 5 percent and light and dark cycles of 12h. Mortality was indicated by darkening of the cephalic capsule after 24h of exposure of the larvae to the solutions. The most active fractions were CRM1-4 (sesquiterpenes) and CRM5-7 (labdane diterpenes), which showed LC50 values of 0.2 and 0.8ppm, respectively.

A atividade larvicida das frações do óleo-resina de Copaifera reticulata Ducke (Leguminosae-Caesalpinoideae) foi avaliada em larvas de 3° estádio de Aedes aegypti, na busca de alternativas para o controle desse mosquito. As frações bioativas foram monitoradas quimicamente através de cromatografia de camada delgada, analisada por ressonância magnética nuclear de hidrogênio (¹H e 13C) e espectrometria de massas. Os bioensaios foram realizados à temperatura de 28±1°C, 80±5 por cento de umidade relativa e fotofase de 12h, com cinco repetições. A mortalidade foi determinada através do escurecimento da cápsula cefálica, após 24h de exposição das larvas às soluções. As frações mais ativas foram CRM1-4 (sesquiterpenos) e CRM5-7 (diterpeno labdano), que mostraram os valores de CL50 de 0,2 e 0,8ppm, respectivamente.

Nematicidal and larvicidal activities of the essential oils from aerial parts of Pectis oligocephala and Pectis apodocephala Baker

The chemical composition of the essential oils from aerial parts of Pectis apodocephala and Pectis oligocephala were analyzed by GC-MS. The essential oils of these species were predominantly constituted by monoterpenes. Geranial (42.9-44.5 percent), neral (32.2-34.2 percent) and alpha-pinene (10.7-11.4 percent) were the main constituents in the oil of P. apodocephala, while p-cymene (50.3-70.9 percent) and thymol (24.4-44.7 percent), were the prevalent compounds in the oil of P. oligocephala. The essential oils were tested against the root knot nematode Meloidogyne incognita and Aedes aegypti larvae survival. The results obtained show that both essential oils exhibited significant activity and could be considered as potent natural namaticidal and larvicidal agents.

A composição química dos óleos essenciais das partes aéreas de Pectis apodocephala e Pectis oligocephala foi analisada por CG-EM. Os óleos essenciais destas espécies foram predominantemente constituídos por monoterpenos. Geranial (42, 9-44, 5 por cento), neral (32, 2-34, 2 por cento) e alfa-pineno (10, 7-11, 4 por cento) foram os constituintes majoritários no óleo de P. apodocephala, enquanto p-cimeno (50, 3-70, 9 por cento) e timol (24, 4-44, 7 por cento), foram os compostos prevalentes no óleo de P. oligocephala. Ambos os óleos foram testados contra o nematóide Meloidogyne incognita e larvas do mosquito Aedes aegypti no terceiro estágio. Os resultados obtidos mostraram que os óleos exibem significante atividade e podem, portanto, ser considerados como potenciais agentes nematicida e larvicida naturais.

Estudo químico-biológico dos óleos essenciais de Hyptis martiusii, Lippia sidoides e Syzigium aromaticum frente às larvas do Aedes aegypti / Chemical-biological study of the essential oils of Hyptis martiusii, Lippia sidóides and Syzigium aromaticum against larvae of Aedes aegypti and Culex quinquefasciatus

O interesse pelos bioensaios frente à larvas de Aedes aegypti e Culex quinquefasciatus deve-se ao fato de que estas espécies estão distribuídas por todo o território nacional, sendo portanto uma atividade realizada por inúmeros pesquisadores do Brasil. Os óleos essenciais de Syzigium aromaticum (L.) Merr. & Perry, Lippia sidoides Cham.,e Hyptis martiusii Benth.,foram testados no combate ao transmissor da dengue e da filariose. As larvas de terceiro estádio foram expostas em triplicatas a diferentes concentrações (1000, 500, 250, 100, 50, 25 e 10 ppm). As análises foram observadas após dez minutos do início do tratamento, e mostraram resultados bastante significativos, com potencialidade de mortalidade de até 100 por cento das larvas testadas, indicando acentuados efeitos tóxicos de alguns constituintes voláteis presentes nos óleos. Para os óleos de S. aromaticum, L. sidoides e H. martiusii foram constatadas, frente à Aedes aegypti, valores respectivos de CL50 de 21,4; 19,5 e 18,5 ppm e frente ao Culex quinquefasciatus, 14,5; 16,6 e 27,5 ppm, respectivamente.

The interest for a biological assay against larvae of Aedes aegypti and Culex quinquefasciatus is due to the fact that these species are distributed by the whole national territory, being therefore an activity carried out by countless researchers of Brazil. The essential oils of Syzigium aromaticum, Hyptis martiusii and Lippia sidoides were tested in the combat of the transmitter of the dengue and of the filariosis, using larvae of third stadium were exposed in triplicate to different concentrations (1000, 500, 250, 100, 50, 25 and 10 ppm). The larvicidal activity was observed after ten minutes of the beginning of the treatment, in the end showed very significant results, with mortality potentials of up to 100 percent of the tested larvae, indicating accentuated toxical effects in some representatives of the volatile compounds present in the oils. For the oils of S. aromaticum, L. sidoides and H. martiusii DL50 of 1,0; 1,0 and 8,0 ppm, respectively, were observed.