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Desenvolvimento de Inseticidas Vegetais
Prof. Dr. Nonato Souto
Universidade Federal do Amapá – UNIFAP
Centro de Ciências Biológicas
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Primeiros inseticidas de origem vegetal
LAGUNES & RODRÍGUEZ, 1989; BOYCE et.al, 1974;
FUKAMI & NAKAJIMA, 1971 e
CROSBY, 1971
• Nicotina - Nicotina tabaco
• Piretrina - Chrisanthemum cinerariaefolium
• Rotenona - Derris sp. e Lonchocarpus spp
• Sabadina - Schoenocaulon officinale
• Rianodina - Rhyania speciosa
• Anabasiana - Anabasis aphylla
• Estricnina – Strychnos nux-vomica
Inseticidas Vegetais
O uso de inseticidas vegetais data de dois mil anos – China, Egito, Grécia e Índia.
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Explosão na Síntese dos Inseticidas
Sintéticos
1950-1970
• Organoclorados - DDT (dicloro-difenil-tricloro-etano) e BHC (hexa-cloro-ciclohexano) -
• Organofosforados - malation, vapona, vidrin, fenithrothion, temephos, etc.
• Carbamatos- derivados do ácido carbâmico
• Piretróides - Deltametrina, Cipermetrina, etc.
• Deet (N, N-dietil metilbenzamida ou N,N, dietil m-toluamida
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Busca de novos inseticidas naturais
• Contaminação ambiental;
• Efeitos prejudiciais sobre organismos benéficos;
• Aparecimento de insetos resistentes;
• Resíduos tóxicos nos alimentos;
• Problemas de saúde aos aplicadores
• Incrementos nos custos de produção.
Necessidade de se dispor de novos compostos para controle de pragas que não causem
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Inseticidas vegetais utilizados
atualmente
(Enan 2005)
Piretrum - 80%
Rotenona
Neem
Óleos essenciais
Ryania
Nicotina
Sabadilha
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Plantas que propiciaram
novos inseticidas sintéticos
Physostigma venenosum - Fisostigmina - modelo para síntese de carbamatos
Chrisanthemum cinerariaefolium – piretróides
Azadirachta indica - azadiractina
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Elementos voláteis contidos em vários órgãos das plantas e assim são denominados devido à composição lipofílica que apresentam, quimicamente diferentes da composição glicerídica dos verdadeiros óleos e gorduras.
Óleos Essenciais
Óleos Essenciais tradicionalmente
testados biologicamente
Chenopodium Eucalyptus Mentha Ocimum PiperRosmarinusTetradenia
Uso – fragrâncias, condimentos, aromoterapia e medicinal
Sua rápida ação em alguns insetos pragas – ação neurotóxica (Enan, 2001)
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Propriedades Biológicas dos Óleos Essenciais
(Janssen et al., 1987; Enan, 2001, 2005)
Atividade Antimicrobiana
Bactérias
Fungos
Plasmodium
Atividade letal Insetos
Moluscos
Atividade repelente Insetos
Atividade herbicida Ervas daninhas
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Piperaceae
• Utilizada mundialmente na culinária,
• Propriedades medicinais
• Inseticida
• Moluscicida
• Bactericida
• Fungicida
• Plasmocida
• Repelente
• Farmacologica
Atividade biológica
(Milhau et al., 1997; Bastos, 1997 e 2004 Parmar et al., 1996,
1997; Souto et al., 2002 e 2005)
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Amostras/Espécies Local de procedência
RendimentoÓleo (%)
Constituintes majoritários
%
Piper aduncum Belém-PA 2,8 Dilapiol 80,0
P. divaricatum Breves-PA 2,6 MetileugenolEugenol
69,913,8
P. marginatum var. anisatum
Belém-PA 0,7 Etilpiperonilcetona-3-Careno
19,039,0
P. marginatum var. marginatum
Manaus-AM 1,4 trans-Anetoln.i.
26,432,2
P. callosum Marituba-PA 3,6 SafrolMetileugenol
44,710,9
Piper da Amazônia alto teor de fenilpropanóides voláteis (Maia et al., 2001)
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Atividade larvicida
An. marajoara St. aegypti
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Bioensaios
Conduzidos em uma sala (3m x 4m) no Laboratório de Entomologia do Centro de pesquisas Zoobotânicas e Geológicas do IEPA.
A metodologia utilizada seguiu o protocolo padrão da WHO (1970;
1980; 1984)
Concentrações 20, 40, 60, 80 e 100 ppm
Controle dimetilsulfóxido a 1%
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Resultados
Espécies de Planta/óleo
An. marajoaraConcentração Letal (ppm)
St. aegyptiConcentração Letal (ppm)
CL50 CL90 CL95 CL50
CL90
CL95
P. divaricatum
76,6 ppm(71,7-54,1)
126,7(116,4-139,4)
140,3(128,7-156,1)
80.2 ppm(74,9-86,1)
130,5 ppm120,1-144,8)
144,9 ppm(132,5-161,8)
P. marginatum var. anisatum
65,6 ppm(61,9-69,5)
103,1(96,8-111,1)
113,7 ppm(106,3-120,2)
77,9 ppm(73,5-83,1)
122,3 ppm(113,6-133,9)
134,8(124,6-148,6)
P. aduncum
50,9 ppm(47,7-54,1)
80,8 ppm(76,2-86,4)
89,3(83,9-95,9)
54,5 ppm(51,1-57,8)
86,5 ppm(81,6-92,4)
95,5 ppm(89,8-102,6)
P. marginatum var. marginatum
86,8 ppm(83,6-97,6)
143,9 ppm(130,8-162,4)
159,2 ppm(143,9-181,2)
85,9 ppm(80,5-92,5)
135,1 ppm(123,9-150,3)
148,9 ppm(133,3-162,8)
P. callosum 88,1 ppm(81-97,1)
152,6 ppm(136,8-175,6)
170,9(152,3-198,2)
102,7 ppm(92,9-116,8)
176,4 ppm(154,4-210,8)
197,3 ppm(171,6-237,7)
Concentrações Letais – CL50, CL90 e CL95 – 24 h
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Trata-se dos primeiros experimentos de avaliação da atividade larvicida de óleos essenciais de espécies de Piper da Amazônia em An. marajoara e St. aegypti.
Todos os óleos essenciais testados produziram mortalidade média, maior ou igual a 50%, em 48 horas de exposição, com concentrações dez vezes menores daquelas recomendadas pela Agencia de Cooperação Alemã (GTZ), para testes iniciais com substâncias de origem vegetal, em condições de laboratório (Hellpap, 1993).
Potencial larvicida frente as duas espécies de mosquitos: P. aduncum (Dilapiol 80%) P. marginatum var. anisatum (Etilpiperonilcetona 19% e -3-Careno 39%) P. divaricatum (Metileugenol 69,9% e Eugenol 13,8%) P. marginatum var. marginatum (Trans-Anetol 26,4%) P. calossum (safrol 44,7% e Metileugenol 10,9%). Essa mesma performance foi observada nos capítulos III e V do atual estudo.
Conclusões
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Atividade Repelente
St. aegypti An. marajoara
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Concentrações 500, 600, 700, 800 e 900 ppm
Controles Etanol e Deet (25%)
Bioensaios
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Estimativa das dosagens efetivas (ED50, ED90 e ED95) para os cinco óleos essenciais de Piper em 180 minutos de experimentação.
Espécies de Planta/óleo
An. marajoaraDose efetiva (ppm)
St. aegyptiDose efetiva (ppm)
ED50
(IC95%)
ED90
(IC95%)
ED95
(IC95%)
ED50
(IC95%)
ED90
(IC95%)
ED95
(IC95%)
P. divaricatum 869,5820,8-944,5
1345,61203,2-1597,6
1680,91309,3-1785
854,5798,1-949,2
1452,51258,8-1843,9
1622,11385,9-2100,1
P. marginatum var. anisatum
911,5 783,5-1755
1693,81248-5604,3
1915,81372,8-6702
862,4800,6-972,7
1513,11291,6-1988,7
1697,61427,2-2280,4
P. aduncum 466,4249,9-557,1
1289,31091,4-1820,8
1522,61252,5-2256,6
423,285,6-536,8
1380,91131,2-2203,5
1652,41309,5-2794,2
P. marginatum var. marginatum
979,1897,7-1136
1578,21347,8-2060,2
17481473,6-2323,7
1000,2914,3-1168
1593,81359-2086,3
17621483,5-2348,9
P. callosum 1022,3921,7-1242
1703,61415,1-2378,7
1896,71553,8-2702,6
988,8914,1-1123
1501,41304,9-1870
1646,81420-2083,9
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•Trata-se dos primeiros experimentos de avaliação da atividade repelente de óleos essenciais das espécies de Piper em estudo, frente a An. marajoara e St. aegypti.
• Considerando conjuntamente todos os tratamentos aplicados para a proteção de picadas das espécies An. marajoara e St. aegypti, o melhor desempenho ao final de 180 minutos de exposição foi do Deet (25%) 98,6% Piper aduncum (81.7%) (Dilapiol) P. marginatum var. anisatum (61,7%) etilpiperonilcetona e -3-careno P. divaricatum (61.5%) metileugenol e eugenol P. callosum (59.3%) safrol e
Metileugenol P. marginatum var. marginatum (57,5 %) trans-anetol etanol (0,0%).
• Os óleos das espécies P. aduncum, P. divaricatum e P. marginatum var. anisatum produziram ação repelente similar aos óleos essenciais de Mentha piperita, Cedrella sp, C. camphora e Thymus vulgaris (Barnard, 1999; Ansari et al., 2000a e 2000b; Yuong-Cheol et al., 2004).
Conclusão