Efficacy of Citrullus colocynthis seed extract on Earias vittella, Fabricius, (Lepidoptera: Noctuidae): environment sustainable approach

Abstract Earias vittellaFabricius, 1794 (Noctuidae: Lepidoptera) is deliberated to be one of the most destructive pests of cotton and okra vegetation in the world including Asia. The pest has established resistance to various synthetic insecticides. The use of bio-pesticide is one of the unconventional approaches to develop a vigorous ecosystem without harming non- target pests and beneficial natural insect fauna. In the present study, the toxicity levels of Citrullus colocynthis seed extract have been evaluated against the populations of E. vittellaunder standardized laboratory conditions. The toxic effects of C. colocynthis on development periods, protein contents and esterase activity of the life stages of E. vittella were also evaluated. The toxicity levels of methanol, ethanol, hexane, water and profenofos were evaluated on the 1st instar larvae of E. vittella. LC30 and LC80 concentrations exhibited the effectiveness of methanol-based C. colocynthis seed extract against 1st instar larvae of E. vitella. The enhanced larval and pupal periods were revealed in treated samples during the comparison with untreated samples. The intrinsic rate of increase, net reproductive rate in the LC30 and LC80 concentrations exposed larvae remained less than the control treatment. Fecundity, the esterase activity and protein contents were declined in LC30 and LC80 treated samples as compared to the control. The present findings suggest that C. colosynthis extracts based botanical insecticides are beneficial, ecosystem sustainable and can be integrated with insect management programs from environment safety perspective.

Resumo Earias vittella Fabricius, 1794 (Noctuidae: Lepidoptera) é considerada uma das pragas mais destrutivas de algodão e quiabo no mundo, incluindo a Ásia. Essa praga estabeleceu resistência a vários inseticidas sintéticos. O uso de biopesticidas é uma das abordagens não convencionais para desenvolver um ecossistema saudável sem prejudicar as pragas não alvo e a fauna natural benéfica de insetos. No presente estudo, os níveis de toxicidade do extrato de semente de Citrullus colocynthis foram avaliados nas populações de E. vittella em condições de laboratório padronizadas. Os efeitos tóxicos de C. colocynthis nos períodos de desenvolvimento, conteúdo de proteína e atividade esterase das fases de vida de E. vittella também foram avaliados. Os níveis de toxicidade de metanol, etanol, hexano, água e profenofós foram avaliados em larvas de 1º instar de E. vittella. As concentrações de LC30 e LC80 apresentaram eficácia do extrato de sementes de C. colocynthis à base de metanol contra larvas de 1º instar de E. vittella. Os períodos larval e pupal aumentados foram revelados nas amostras tratadas durante a comparação com as amostras não tratadas. A taxa intrínseca de aumento e a taxa reprodutiva líquida nas concentrações de larvas expostas LC30 e LC80 permaneceram menores do que o tratamento controle. A fecundidade, a atividade da esterase e o conteúdo de proteína diminuíram nas amostras tratadas com LC30 e LC80 em comparação com o controle. As presentes descobertas sugerem que os extratos de C. colocynthis à base de inseticidas botânicos são benéficos, sustentáveis para o ecossistema e podem ser integrados com programas de manejo de insetos do ponto de vista da segurança ambiental.

Efficacy of Citrullus colocynthis seed extract on Earias vittella, Fabricius, (Lepidoptera: Noctuidae): environment sustainable approach / Eficácia do extrato de semente de Citrullus colocynthis em Earias vittella Fabricius (Lepidoptera: Noctuidae): abordagem ambiental sustentável

Abstract Earias vittellaFabricius, 1794 (Noctuidae: Lepidoptera) is deliberated to be one of the most destructive pests of cotton and okra vegetation in the world including Asia. The pest has established resistance to various synthetic insecticides. The use of bio-pesticide is one of the unconventional approaches to develop a vigorous ecosystem without harming non- target pests and beneficial natural insect fauna. In the present study, the toxicity levels of Citrullus colocynthis seed extract have been evaluated against the populations of E. vittellaunder standardized laboratory conditions. The toxic effects of C. colocynthis on development periods, protein contents and esterase activity of the life stages of E. vittella were also evaluated. The toxicity levels of methanol, ethanol, hexane, water and profenofos were evaluated on the 1st instar larvae of E. vittella. LC30 and LC80 concentrations exhibited the effectiveness of methanol-based C. colocynthis seed extract against 1st instar larvae of E. vitella. The enhanced larval and pupal periods were revealed in treated samples during the comparison with untreated samples. The intrinsic rate of increase, net reproductive rate in the LC30 and LC80 concentrations exposed larvae remained less than the control treatment. Fecundity, the esterase activity and protein contents were declined in LC30 and LC80 treated samples as compared to the control. The present findings suggest that C. colosynthis extracts based botanical insecticides are beneficial, ecosystem sustainable and can be integrated with insect management programs from environment safety perspective.

Resumo Earias vittella Fabricius, 1794 (Noctuidae: Lepidoptera) é considerada uma das pragas mais destrutivas de algodão e quiabo no mundo, incluindo a Ásia. Essa praga estabeleceu resistência a vários inseticidas sintéticos. O uso de biopesticidas é uma das abordagens não convencionais para desenvolver um ecossistema saudável sem prejudicar as pragas não alvo e a fauna natural benéfica de insetos. No presente estudo, os níveis de toxicidade do extrato de semente de Citrullus colocynthis foram avaliados nas populações de E. vittella em condições de laboratório padronizadas. Os efeitos tóxicos de C. colocynthis nos períodos de desenvolvimento, conteúdo de proteína e atividade esterase das fases de vida de E. vittella também foram avaliados. Os níveis de toxicidade de metanol, etanol, hexano, água e profenofós foram avaliados em larvas de 1º instar de E. vittella. As concentrações de LC30 e LC80 apresentaram eficácia do extrato de sementes de C. colocynthis à base de metanol contra larvas de 1º instar de E. vittella. Os períodos larval e pupal aumentados foram revelados nas amostras tratadas durante a comparação com as amostras não tratadas. A taxa intrínseca de aumento e a taxa reprodutiva líquida nas concentrações de larvas expostas LC30 e LC80 permaneceram menores do que o tratamento controle. A fecundidade, a atividade da esterase e o conteúdo de proteína diminuíram nas amostras tratadas com LC30 e LC80 em comparação com o controle. As presentes descobertas sugerem que os extratos de C. colocynthis à base de inseticidas botânicos são benéficos, sustentáveis ​​para o ecossistema e podem ser integrados com programas de manejo de insetos do ponto de vista da segurança ambiental.

Extraction of chitin from edible crab shells of Callinectes sapidus and comparison with market purchased chitin / Extração de quitina de cascas de caranguejo comestíveis de Callinectes sapidus e comparação com quitina adquirida no mercado

Chitin and its derived products have immense economic value due to their vital role in various biological activities as well as biomedical and industrial application. Insects, microorganism and crustaceans are the main supply of chitin but the crustaceans shell like shrimp, krill, lobsters and crabs are the main commercial sources. Chitin content of an individual varies depending on the structures possessing the polymer and the species. In this study edible crabs’ shells (Callinectes sapidus) were demineralized and deproteinized resulting in 13.8% (dry weight) chitin recovery from chitin wastes. FTIR and XRD analyses of the experimental crude as well as purified chitins revealed that both were much comparable to the commercially purchased controls. The acid pretreatment ceded 54g of colloidal chitin that resulted in 1080% of the crude chitin. The colloidal chitin was exploited for isolation of eighty five chitinolytic bacterial isolates from different sources. Zone of clearance was displayed by the thirty five isolates (41.17%) succeeding their growth at pH 7 on colloidal chitin agar medium. Maximum chitinolytic activity i.e. 301.55 U/ml was exhibited by isolate JF70 when cultivated in extracted chitin containing both carbon and nitrogen. The study showed wastes of blue crabs can be utilized for extraction of chitin and isolation of chitinolytic bacteria that can be used to degrade chitin waste, resolve environmental pollution as well as industrial purpose.

A quitina e seus produtos derivados têm imenso valor econômico devido ao seu papel vital em várias atividades biológicas, bem como em aplicações biomédicas e industriais. Insetos, microrganismos e crustáceos são o principal suprimento de quitina, mas a casca dos crustáceos como camarão, krill, lagosta e caranguejo são as principais fontes comerciais. O conteúdo de quitina de um indivíduo varia dependendo das estruturas que possuem o polímero e da espécie. Neste estudo, as cascas de caranguejos comestíveis (Callinectes sapidus) foram desmineralizadas e desproteinizadas, resultando em 13,8% (peso seco) de recuperação de quitina a partir de resíduos de quitina. As análises de FTIR e XRD do bruto experimental, bem como das quitinas purificadas, revelaram que ambas eram muito comparáveis aos controles adquiridos comercialmente. O pré-tratamento com ácido cedeu 54 g de quitina coloidal que resultou em 1.080% da quitina bruta. A quitina coloidal foi analisada para isolamento de 85 isolados bacterianos quitinolíticos de diferentes fontes. A zona de eliminação foi exibida pelos 35 isolados (41,17%) que sucederam seu crescimento a pH 7 em meio de ágar de quitina coloidal. A atividade quitinolítica máxima, ou seja, 301,55 U / ml, foi exibida pelo isolado JF70 quando cultivado em quitina extraída contendo carbono e nitrogênio. O estudo mostrou que resíduos de caranguejos azuis podem ser utilizados para extração de quitina e isolamento de bactérias quitinolíticas que podem ser usadas para degradar resíduos de quitina, resolver a poluição ambiental e também para fins industriais.

Monitoring of Insecticides resistance against cotton Jassid (Amrasca biguttutla biguttutla) under laboratory conditions / Monitoramento da resistência de inseticidas contra o algodão Jassid (Amrasca biguttutla biguttutla) em condições laboratoriais

Development of insecticides resistance mainly hinge with managements techniques for the control of Jassid, Amrasca biguttutla biguttutla. Five insecticides were applied against field collected and laboratory rared jassid populations during the years of 2017 to 2019 to profile their resistance level against field population of jassid through leaf dip method. Very low resistance level was found in jassid against confidor whereas high level of resistance was observed by pyriproxyfen against other test insecticides. Gradual resistance was observed against diafenthiuron. It is concluded that for the management of Jassid repetition of same insecticide should be avoided. The use of confidor may be reduced to overcome resistance against Jassid.

Desenvolvimento da resistência a inseticidas principalmente em dobradiça com técnicas de manejo para o controle de jassid, Amrasca biguttutla biguttutla. Cinco inseticidas foram aplicados contra populações de jassídeos coletados em campo e em laboratório durante os anos de 2017 a 2019 para traçar o perfil de seu nível de resistência contra populações de jassídeos em campo através do método de imersão nas folhas. Nível de resistência muito baixo foi encontrado em jassid contra confidor, enquanto alto nível de resistência foi observado por piriproxifeno contra outros inseticidas de teste. Resistência gradual foi observada contra o diafenthiuron. Conclui-se que, para o manejo do jassid, a repetição do mesmo inseticida deve ser evitada. O uso de confidor pode ser reduzido para superar a resistência contra jassid.

Extraction of chitin from edible crab shells of Callinectes sapidus and comparison with market purchased chitin

Abstract Chitin and its derived products have immense economic value due to their vital role in various biological activities as well as biomedical and industrial application. Insects, microorganism and crustaceans are the main supply of chitin but the crustaceans shell like shrimp, krill, lobsters and crabs are the main commercial sources. Chitin content of an individual varies depending on the structures possessing the polymer and the species. In this study edible crabs shells (Callinectes sapidus) were demineralized and deproteinized resulting in 13.8% (dry weight) chitin recovery from chitin wastes. FTIR and XRD analyses of the experimental crude as well as purified chitins revealed that both were much comparable to the commercially purchased controls. The acid pretreatment ceded 54g of colloidal chitin that resulted in 1080% of the crude chitin. The colloidal chitin was exploited for isolation of eighty five chitinolytic bacterial isolates from different sources. Zone of clearance was displayed by the thirty five isolates (41.17%) succeeding their growth at pH 7 on colloidal chitin agar medium. Maximum chitinolytic activity i.e. 301.55 U/ml was exhibited by isolate JF70 when cultivated in extracted chitin containing both carbon and nitrogen. The study showed wastes of blue crabs can be utilized for extraction of chitin and isolation of chitinolytic bacteria that can be used to degrade chitin waste, resolve environmental pollution as well as industrial purpose.

Resumo A quitina e seus produtos derivados têm imenso valor econômico devido ao seu papel vital em várias atividades biológicas, bem como em aplicações biomédicas e industriais. Insetos, microrganismos e crustáceos são o principal suprimento de quitina, mas a casca dos crustáceos como camarão, krill, lagosta e caranguejo são as principais fontes comerciais. O conteúdo de quitina de um indivíduo varia dependendo das estruturas que possuem o polímero e da espécie. Neste estudo, as cascas de caranguejos comestíveis (Callinectes sapidus) foram desmineralizadas e desproteinizadas, resultando em 13,8% (peso seco) de recuperação de quitina a partir de resíduos de quitina. As análises de FTIR e XRD do bruto experimental, bem como das quitinas purificadas, revelaram que ambas eram muito comparáveis aos controles adquiridos comercialmente. O pré-tratamento com ácido cedeu 54 g de quitina coloidal que resultou em 1.080% da quitina bruta. A quitina coloidal foi analisada para isolamento de 85 isolados bacterianos quitinolíticos de diferentes fontes. A zona de eliminação foi exibida pelos 35 isolados (41,17%) que sucederam seu crescimento a pH 7 em meio de ágar de quitina coloidal. A atividade quitinolítica máxima, ou seja, 301,55 U / ml, foi exibida pelo isolado JF70 quando cultivado em quitina extraída contendo carbono e nitrogênio. O estudo mostrou que resíduos de caranguejos azuis podem ser utilizados para extração de quitina e isolamento de bactérias quitinolíticas que podem ser usadas para degradar resíduos de quitina, resolver a poluição ambiental e também para fins industriais.

Monitoring of Insecticides resistance against cotton Jassid (Amrasca biguttutla biguttutla) under laboratory conditions

Abstract Development of insecticides resistance mainly hinge with managements techniques for the control of Jassid, Amrasca biguttutla biguttutla. Five insecticides were applied against field collected and laboratory rared jassid populations during the years of 2017 to 2019 to profile their resistance level against field population of jassid through leaf dip method. Very low resistance level was found in jassid against confidor whereas high level of resistance was observed by pyriproxyfen against other test insecticides. Gradual resistance was observed against diafenthiuron. It is concluded that for the management of Jassid repetition of same insecticide should be avoided. The use of confidor may be reduced to overcome resistance against Jassid.

Resumo Desenvolvimento da resistência a inseticidas principalmente em dobradiça com técnicas de manejo para o controle de jassid, Amrasca biguttutla biguttutla. Cinco inseticidas foram aplicados contra populações de jassídeos coletados em campo e em laboratório durante os anos de 2017 a 2019 para traçar o perfil de seu nível de resistência contra populações de jassídeos em campo através do método de imersão nas folhas. Nível de resistência muito baixo foi encontrado em jassid contra confidor, enquanto alto nível de resistência foi observado por piriproxifeno contra outros inseticidas de teste. Resistência gradual foi observada contra o diafenthiuron. Conclui-se que, para o manejo do jassid, a repetição do mesmo inseticida deve ser evitada. O uso de confidor pode ser reduzido para superar a resistência contra jassid.

Monitoring of Insecticides resistance against cotton Jassid (Amrasca biguttutla biguttutla) under laboratory conditions / Monitoramento da resistência de inseticidas contra o algodão Jassid (Amrasca biguttutla biguttutla) em condições laboratoriais

Abstract Development of insecticides resistance mainly hinge with managements techniques for the control of Jassid, Amrasca biguttutla biguttutla. Five insecticides were applied against field collected and laboratory rared jassid populations during the years of 2017 to 2019 to profile their resistance level against field population of jassid through leaf dip method. Very low resistance level was found in jassid against confidor whereas high level of resistance was observed by pyriproxyfen against other test insecticides. Gradual resistance was observed against diafenthiuron. It is concluded that for the management of Jassid repetition of same insecticide should be avoided. The use of confidor may be reduced to overcome resistance against Jassid.

Resumo Desenvolvimento da resistência a inseticidas principalmente em dobradiça com técnicas de manejo para o controle de jassid, Amrasca biguttutla biguttutla. Cinco inseticidas foram aplicados contra populações de jassídeos coletados em campo e em laboratório durante os anos de 2017 a 2019 para traçar o perfil de seu nível de resistência contra populações de jassídeos em campo através do método de imersão nas folhas. Nível de resistência muito baixo foi encontrado em jassid contra confidor, enquanto alto nível de resistência foi observado por piriproxifeno contra outros inseticidas de teste. Resistência gradual foi observada contra o diafenthiuron. Conclui-se que, para o manejo do jassid, a repetição do mesmo inseticida deve ser evitada. O uso de confidor pode ser reduzido para superar a resistência contra jassid.