Rollinia mucosa (Jacq) Baillon (Annonaceae) active metabolites as alternative biocontrol agents against the lace bug Corythucha gossypii (Fabricius): an insect pest / Metabolitos activos de la semilla de Rollinia mucosa (Jacq) Baillon (Annonaceae) como agentes alternativos de biocontrol sobre el insecto fitopatógeno Corythucha gossypii (Fabricius) / Metabólitos ativos de Rollinia mucosa (Jacq) Baillon (Annonaceae) como agentes de biocontrole alternativos contra Corythucha gossypii (Fabricius): um inseto-praga

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.

Identification of isoquinoline alkaloids from Berberis microphylla by HPLC ESI-MS/MS / Identificación de alcaloides isoquinolínicos en Berberis microphylla G. Forst mediante CLAE IES-MS/MS

Berberis microphylla (G. Forst) is a native plant growing in Patagonia. In recent years Patagonia Berberis are becoming important due to their interesting biological properties related to their alkaloids content. The aim of this study was determine the distribution and proportion of isoquinoline alkaloids in leaves, stems and roots of B. microphylla collected in two different climatic zones from Chilean Patagonia. Using by HPLC ESI-MS/MS isocorydine, jatrorrhizine, palmatine, reticuline, scoulerine, tetrahydroberberine and thalifendine were detected for the first time in this specie, and the presence of allocryptopine, berberine, calafatine and protopine, previously isolated in B. microphylla was corroborated. The alkaloids profile showed differences of compounds in samples collected in two climatic zones, where more compounds were detected in plants from Lago Deseado than Cerro Sombrero. Furthermore, a greater number of alkaloids were found in stem and root extracts and berberine and thalifendine were detected in higher proportion in these structures.

Berberis microphylla (G. Forst) es un arbusto nativo que crece en la Patagonia. Actualmente, esta planta ha sido foco de estudio dada las propiedades biológicas que presenta, atribuidas principalmente al contenido de alcaloides. El objetivo de este estudio fue determinar la distribución y proporción de alcaloides isoquinolínicos en hojas, tallos y raíces de B. microphylla colectadas en dos zonas climáticas de la Patagonia chilena. Mediante CLAE IES-MS/MS se informa por primera vez la presencia de isocoridina jatrorrizina, palmatina, reticulina, escoulerina, tetrahidroberberina y talifendina en esta especie y se confirma la presencia de allocriptopina, berberina, calafatina y protopina, identificados previamente en B. microphylla. El perfil de alcaloides mostró diferencias en la presencia de compuestos en las muestras colectas en las dos zonas climáticas, observándose un mayor número de compuestos en plantas provenientes de Lago Deseado. Además, un mayor número de compuestos se identificó en extractos de tallos y raíces donde berberina y talifendina fueron detectados en mayor proporción.

Actividad antibacteriana de extractos y fracciones de hojas de Siparuna sessiliflora Kunth A. DC. (limoncillo) / Anti-bacterial action of extracts and fractions from Siparuna sessiliflora Kunth A. DC (limoncillo)

Introducción: Siparuna sessiliflora Kunth A. DC. es una especie vegetal comúnmente conocida en Colombia como limoncillo, utilizada por parte de varias comunidades indígenas para tratar diferentes problemas de salud. A pesar de contar con diversos registros de usos etnobotánicos, esta especie ha sido poco estudiada desde el punto de vista fitoquímico o de su actividad biológica. Objetivos: evaluar la actividad antibacteriana de los extractos y las fracciones obtenidos a partir de las hojas de Siparuna sessiliflora sobre Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Escherichia coli y Pseudomonas aeruginosa. Métodos: el material vegetal fue extraído por maceración en frío con éter de petróleo y etanol 96 por ciento; estos extractos se fraccionaron por métodos cromatográficos y partición líquido/líquido; su actividad antibacteriana se evaluó por el método de difusión en gel por perforación en placa. Posteriormente, se identificaron los principales compuestos responsables de la bioactividad por medio de cromatografía de gases acolada a espectrometría de masas. Resultados: se encontró que las fracciones de alcaloides Alk 1 y Alk 2 presentaron actividad frente a B. subtilis, S. aureus y E. coli. Adicionalmente, la subfracción Alk 2A fue la más activa frente a B. subtilis. Se identificaron sobre todo alcaloides isoquinolínicos y un derivado del ácido cinámico como posibles compuestos responsables de la bioactividad. Conclusiones: se reportó la actividad antibacteriana de S. sessiliflora frente a bacterias grampositivas y gramnegativas, y se generó nuevo conocimiento sobre su fitoquímica que corrobora su uso tradicional en la cura de cuadros infecciosos.

Introduction: Siparuna sessiliflora Kunth A. DC. is a plant species popularly known in Colombia as «limoncillo¼ and used by several indigenous communities for treating different health disorders. Despite the many records of its ethnobotanical uses, this species has been poorly studied from a phytochemical or biological standpoint. Objectives: to evaluate the antibacterial activity of the extracts and fractions obtained from Siparuna sessiliflora´s leaves against Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa. Methods: the plant material was extracted by cold maceration with petroleum ether and 96 percent ethanol. Those extracts were fractionated by chromatographic methods and liquid-liquid partitioning; additionally, its antibacterial activity was assessed by gel diffusion. Subsequently, there were identified the main bioactive compounds by gas chromatography-mass spectrometry. Results: it was found that the alkaloidal fractions Alk 1 and Alk 2 were active against B. subtilis, S. aureus and E. coli. Additionally, the subfraction Alk 2A was the most active against B. subtilis. Isoquinoline alkaloids and a cinnamic acid derivative were identified as possible compounds responsible for bioactivity. Conclusions: the antibacterial activity of S. sessiliflora against Gram positive and Gram negative bacteria was reported, so the new knowledge about its phytochemistry endorses its traditional use in the treatment of infections.

Avaliação da atividade antiviral e determinação do perfil cromatográfico de Hippeastrum glaucescens (Martius) Herbert (Amaryllidaceae) / Evaluation of antiviral activity and determination of the chromatographic profile of Hippeastrum glaucescens (Martius) Herbert (Amaryllidaceae)

Plantas da família Amaryllidaceae são caracterizadas pela presença de alcalóides isoquinolínicos. Desde o primeiro estudo envolvendo alcalóides desta família em 1877, um grande número destas plantas tem sido analisado quimicamente. Estes compostos apresentam uma ampla variedade de atividades biológicas, tais como: antiviral, citotóxica, antitumoral e analgésica. Neste trabalho, foram avaliados o perfil cromatográfico e a potencial atividade antiviral das frações diclorometano A e B, isoladas dos diferentes órgãos vegetais (bulbos, raízes, folhas e flores) de Hippeastrum glaucescens (Martius) Herbert, assim como dos alcalóides licorina, tazetina e pretazetina, previamente isolados desta planta. A extração dos alcalóides de H. glaucescens foi realizada por métodos clássicos, a partir de bulbos, raízes, folhas e flores fornecendo rendimentos totais em alcalóides de 0,53 por cento; 0,81 por cento; 0,29 por cento e 0,12 por cento, respectivamente. Empregando-se cromatografia em camada delgada, verificou-se que os bulbos e as raízes apresentam perfis cromatográficos semelhantes e que os alcalóides licorina, tazetina e pretazetina estão presentes em todas as partes testadas do vegetal. As frações diclorometano A e B, de cada órgão vegetal, e os alcalóides isolados (licorina, tazetina e pretazetina) não inibiram a replicação do herpesvírus simples humano tipo 1 (HSV-1) cepa KOS, quando avaliados através do método de inibição do efeito citopático viral.

Plants of Amaryllidaceae are characterized by isoquinoline alkaloids. Since the first study with Amaryllidaceae alkaloids in 1877, a large number of these plants have been chemically investigated. These compounds have shown a wide range of biological activities such as: antiviral, cytotoxic, antitumoral and analgesic. In this work, the dichloromethane (CH2Cl2) extracts obtained from different parts of the Hippeastrum glaucescens (Martius) Herbert (bulbs, roots, leaves and flowers) and the isolated alkaloids lycorine, tazettine and pretazettine were analyzed by a chromatographic method (TLC) and tested for antiviral activity. The extraction of alkaloids from bulbs, roots, leaves and flowers of H. glaucescens was performed by classic methods and yields 0.53 percent, 0.81 percent, 0.29 percent and 0.12 percent, respectively. Through TLC, bulbs and roots revealed similar chromatographic profiles and lycorine, tazettine and pretazettine were found in all the parts analyzed. The CH2Cl2-A and CH2Cl2-B extracts from each part of the plant and the isolated alkaloids (lycorine, tazettine and pretazettine) did not inhibit the HSV-1 strain KOS replication, when evaluated through the inhibition of cytophatic viral effect.