In vitro antimalarial activity of extracts of some plants from a biological reserve in Costa Rica

Treatment with the usual antimalarial drugs, have induced parasite resistance, reinforcing the need to finding natural antimalarial components that would be found on plants from the forest. Therefore, we decided to look for these components in Costa Rican plants from a protected forest area. Fresh and dry extracts of roots, bark, leaves, flowers and fruits of 25 plants from a biological reserve in Costa Rica, Reserva Biológica Alberto Manuel Brenes (REBAMB), were studied in vitro for the presence of substances with antimalarial activity. By studying the inhibition of P. berghei schizogony, we assessed the antimalarial activity of several plant extracts: Aphelandra aurantiaca, A. tridentata (Acanthaceae); Xanthosoma undipes (Araceae); Iriartea deltoidea (Arecaceae); Neurolaena lobata (Asteraceae); Senna papillosa, Pterocarpus hayessi, Lonchocarpus pentaphyllus (Fabaceae); Nectandra membranacea, Persea povedae, Cinamomum chavarrianum (Lauraceae); Hampea appendiculata (Malvaceae); Ruagea glabra, Guarea glabra (Meliaceae); Psidium guajava (Myrtaceae); Bocconia frutescens (Papaveraceae); Piper friedrichsthalii (Piperaceae); Clematis dioica (Ranunculaceae); Prunus annularis (Rosaceae); Siparuna thecaphora (Siparunaceae); Solanum arboreum, Witheringia solanácea (Solanaceae); Ticodendrum incognitum (Ticodendraceae); Heliocarpus appendiculatus (Tiliaceae) and Myriocarpa longipes (Urticaceae). We used different parts of the plants as well as fresh and dried extracts for testing IC50. The solid content of the extracts ranged from 1-71.9μg/mL. The fresh extracts showed stronger activity than the dry ones. Since the plants showing the strongest antimalarial activity are very common in Central America, and some similar genera of these plants have shown positives results in South America, we considered important to present these findings for discussion. On the other hand, this is the first systematic study of this kind ever realized in a circumscribed and protected area of Costa Rica. Rev. Biol. Trop. 60 (2): 881-891. Epub 2012 June 01.

El tratamiento con las drogas antimaláricas de uso común han inducido resistencia por parte del parásito, lo que obliga a buscar en las plantas de los bosques, componentes naturales con actividad en contra de esta enfermedad. Por lo tanto, decidimos buscar dichos componentes en plantas de una Reserva Forestal de Costa Rica. Extractos tanto frescos como secos de raíz, corteza, hojas, flores y frutos, de 25 plantas de la Reserva Biológica Alberto Manuel Brenes (REBAMB), fueron estudiados in vitro en busca de sustancias con actividad antimalárica. Las plantas estudiadas fueron: Aphelandra aurantiaca, A. tridentata (Acanthaceae); Xanthosoma undipes (Araceae); Iriartea deltoidea (Arecaceae); Neurolaena lobata (Asteraceae); Senna papillosa, Pterocarpus hayessi, Lonchocarpus pentaphyllus (Fabaceae); Nectandra membranacea, Persea povedae, Cinamomum chavarrianum (Lauraceae); Hampea appendiculata (Malvaceae); Ruagea glabra, Guarea glabra (Meliaceae); Psidium guajava (Myrtaceae); Bocconia frutescens (Papaveraceae); Piper friedrichsthalii (Piperaceae); Clematis dioica (Ranunculaceae); Prunus annularis (Rosaceae); Siparuna thecaphora (Siparunaceae); Solanum arboreum, Witheringia solanacea (Solanaceae); Ticodendrum incognitum (Ticodendraceae); Heliocarpus appendiculatus (Tiliaceae) y Myriocarpa longipes (Urticaceae). Los extractos frescos y secos de las diferentes partes de las plantas fueron estudiadas y se determinó la IC50, el cual osciló entre 1-71.9mg/mL; los extractos frescos mostraron mayor actividad antimalárica. Las plantas que presentaron mayor actividad son muy comunes en Centroamérica y algunos géneros similares, aunque no las mismas especies, han sido encontrados positivos en América del Sur; por esta razón consideramos importante estos resultados como información y materia de discusión en este tema. Además este es el primer estudio sistemático de esta naturaleza realizado en un área boscosa circunscrita y protegida de Costa Rica.

Actividad fagodisuasiva de las plantas Tithonia diversifolia y Montanoa hibiscifolia (Asteraceae) sobre adultos del insecto plaga Bemisia tabaci (Homoptera: Aleyrodidae)

Phagodeterrent activity of the plants Tithonia diversifolia and Montanoa hibiscifolia (Asteraceae) on adults of the pest insect Bemisia tabaci (Homoptera: Aleyrodidae). Bemisia tabaci (Gennadius) is a polyphagous, cosmopolitan and worldwide relevant pest, mainly acting as a virus vector on many crops. A sound preventive approach to deal with it would be the application of repellent or deterrent substances hopefully present in tropical plants, which in turn may contribute to take advantage of the remarkable rich Mesoamerican biodiversity. Therefore, extracts of two wild plants belonging to family Asteraceae, titonia (Tithonia diversifolia) and "tora" (Montanoa hibiscifolia), were tested for phagodeterrence to B. tabaci adults. The crude leaf extract of each one, as well as four fractions thereof (hexane, dichlorometane, ethyl acetate, and methanol) were tested under greenhouse conditions; in addition, the extracts were submitted to a phytochemical screening to determine possible metabolites causing phagodeterrence. Both restricted-choice and unrestricted-choice experiments were conducted. In the former ones, each fraction was tested at four doses (0.1, 0.5, 1.0 and 1.5% v/v), which were compared with four control treatments: distilled water, endosulfan, an agricultural oil (Aceite Agrícola 81 SC), and the emulsifier Citowett. Tomato plants were sprayed and placed inside sleeve cages, where 50 B. tabaci adults were released. The criterion to appraise phagodeterrence was the number of landed adults on plants at 48h. For the unrestricted-choice experiments, only the two highest doses (1.0 and 1.5%) of the crude extracts of each species were tested, and compared to distilled water and the agricultural oil. The titonia and "tora" crude extracts caused phagodeterrence, and for both plant species the methanol fraction stood out. Results suggest that metabolites causing phagodeterrence are several sesquiterpenic lactones, polyphenolic compounds (flavonoids and tannins) and saponins. Rev. Biol. Trop. 57 (4): 1201-1215. Epub 2009 December 01.

Bemisia tabaci (Gennadius) (Homoptera: Aleyrodidae) es una plaga polífaga, cosmopolita y de gran relevancia mundial, sobre todo como vector de virus en numerosos cultivos, por lo que sería deseable un enfoque preventivo para su manejo. En tal sentido, podría recurrirse a la utilización de sustancias repelentes o disuasivas, algunas de ellas presentes en plantas tropicales, lo cual contribuiría al aprovechamiento de la rica biodiversidad mesoamericana. Por tanto, se evaluó la posible actividad fagodisuasiva sobre los adultos de B. tabaci de dos especies silvestres de la familia Asteraceae: titonia (Tithonia diversifolia (Hemsl.) A. Gray) y tora (Montanoa hibiscifolia Benth.). Para ello, en condiciones de invernadero se evaluaron los extractos crudos y cuatro fracciones (hexano, diclorometano, acetato de etilo y metanol) de ambas especies, a los cuales se les hizo un análisis fitoquímico (tamizaje) el cual permitió determinar cuáles metabolitos presentes en T. diversifolia y M. hibiscifolia podrían causar fagodisuasión en B. tabaci. Se realizaron dos tipos de experimentos: de escogencia restringida y de escogencia irrestricta. En los primeros, cada fracción se evaluó a cuatro dosis (0.1, 0.5, 1.0 y 1.5% v/v), y se comparó con cuatro tratamientos testigo: aceite agrícola, endosulfán, un emulsificante (Citowett) y un testigo absoluto (agua). Se asperjaron plantas de tomate colocadas dentro de jaulas de manga, donde se liberaron 50 adultos de B. tabaci. Para determinar si existía fagodisuasión se utilizó como criterio el número de adultos posados a las 48h. Para el experimento de escogencia irrestricta se utilizaron las dos concentraciones más altas (1.0 y 1.5%) del extracto crudo de cada especie y se compararon con el aceite agrícola y agua. Los extractos crudos de titonia y tora causaron fagodisuasión, y para ambas especies la fracción de metanol fue la que más sobresalió. En conclusión, los resultados obtenidos en los bioensayos junto con los obtenidos en el análisis de los componentes químicos presentes, sugieren que los metabolitos causantes de la fagodisuasión son algunas lactonas sesquiterpénicas, compuestos polifenólicos (flavonoides y taninos) y saponinas.