Category Archives: Insecticidal

Insecticidal effects of Ocimum sanctum on Chrysomya putoria

J Pharm Pharmacogn Res 6(3): 148-157, 2018.

Original Article | Artículo Original

Insecticidal effects of Ocimum sanctum var. cubensis essential oil on the diseases vector Chrysomya putoria

[Efecto insecticida del aceite esencial de Ocimum sanctum var. cubensis sobre el vector de enfermedades Chrysomya putoria]

Idelsy Chil-Núñez1,2,3,4*, Paloma Martins Mendonça1,4,5, Julio C. Escalona-Arranz3,4, Lucas Barbosa Cortinhas1,6, Carlos M. Dutok-Sánchez4,7, Margareth M. de Carvalho Queiroz1,4

1Laboratório de Entomologia Médica e Forense, Instituto Oswaldo Cruz, Fundação Oswaldo Cruz(IOC/FIOCRUZ), Ave. Brasil, 4365 Pavilhão Herman Lent, Sala 14, Térreo, Manguinhos, 21040-900 Rio de Janeiro, Brazil.
2Programa de Pós-graduação em Biodiversidade e Saúde, Instituto Oswaldo Cruz/Fundação Oswaldo Cruz (IOC/FIOCRUZ), Ave. Brasil 4365, Secretaria Académica, Pavilhão Arthur Neiva, Manguinhos, 21040-900 Rio de Janeiro, Brazil.
3Departamento de Farmacia, Facultad de Ciencias Naturales y Exactas, Universidad de Oriente, Patricio Lumumba y Ave. Las Américas, 90500 Santiago de Cuba, Cuba.
4Projeto Capes (Ministério da Educação do Brasil) – MES (Ministerio de La Educación Superior de Cuba).
5Mestrado Profissional em Ciências Ambientais, Universidade Severino Sombra – USS, Avenida Expedicionário Oswaldo de Ramos, Vassoras, Rio de Janeiro, RJ, Brazil.
6Programa de Pós-graduação em Biologia Parasitária, Instituto Oswaldo Cruz/Fundação Oswaldo Cruz, (IOC/FIOCRUZ), Avenida Brasil 4365, Secretaria Académica, Pavilhão Arthur Neiva, Manguinhos, 21040-900 Rio de Janeiro, Brazil.
7Núcleo de Ciências Fisiológicas, Universidade Federal do Amapá, Campus Binacional do Oiapoque, Amapá, Brasil.

*E-mail: voquangtrungdk@gmail.com

Abstract

Context: The blowfly Chrysomya putoria is widely distributed throughout the Neotropical region and, besides transmitting pathogens; they could cause secondary myiasis. Botanical insecticides provide an alternative to synthetic pesticides because the excessive use of synthetic insecticides resulted in a progressive resistance of the pests to these chemicals, diminishing their effectiveness and generating consequences with negative environmental impact. The essential oil extracted from Ocimum sanctum (basil) has showed insecticidal activity against some insects but has no reported studies on the activity of this plant against flies.

Aims: To evaluate the insecticidal effects of Ocimum sanctum var. cubensis Gomes essential oil on the post embryonic development of Chrysomya putoria.

Methods: The colonies of Chrysomya putoria were established and maintained at the Laboratório de Entomologia Médica e Forense (FIOCRUZ), Rio de Janeiro, Brazil. The basil essential oil was tested in six concentrations (4.13, 8.25, 20.63, 41.25, 61.87 and 80,25 mg/mL). Mortality and changes in life cycle were recorded daily.

Results: β-caryophyllene, β-selinene and eugenol, were the main constituents of the basil essential oil. The experiments demonstrated that in all concentrations tested, this essential oil shortening the duration of all post embryonic stages having a direct impact in the viability of this fly estimating the LC50 in 7.47 mg/mL of concentration. In addition, the essential oil caused morphological alterations in abdomen, wings and ptilinum at lower concentrations.

Conclusions: This essential oil emerge as a good option for the control of the disease vector blowfly Chrysomya putoria.

Keywords: blowfly; holy basil; larvicidal effect; myiasis; sanitary importance.

Resumen

Contexto: La mosca Chrysomya putoria está ampliamente distribuida en toda la región neotropical y, además de transmitir patógenos, puede causar miiasis secundaria. Los insecticidas botánicos proporcionan una alternativa a los plaguicidas sintéticos porque el uso excesivo de los sintéticos resultó en una resistencia progresiva de las plagas a éstos, disminuyendo su efectividad y generando un impacto ambiental negativo. El aceite esencial de Ocimum sanctum (albahaca) ha mostrado actividad insecticida contra algunos insectos, pero no se han reportado estudios sobre la actividad de este contra moscas.

Objetivos: Evaluar el efecto insecticida del aceite esencial de Ocimum sanctum var. cubensis Gomes en el desarrollo post embrionario de Chrysomya putoria.

Métodos: Las colonias de Chrysomya putoria fueron establecidas y mantenidas en el Laboratorio de Entomología Médica y Forense (FIOCRUZ), Río de Janeiro, Brasil. El aceite esencial de albahaca se ensayó en seis concentraciones (4,13; 8,25; 20,63; 41,25; 61,87 and 80,25 mg/mL). La mortalidad y los cambios en el ciclo de vida se registraron diariamente.

Resultados: β-cariofileno, β-selineno y eugenol fueron los principales constituyentes del aceite esencial de O. sanctum. El aceite esencial acorta la duración de todas las etapas post-embrionarias que tuvieron un impacto directo en la viabilidad de esta mosca, estimando la CL50 en 7.47 mg/mL de concentración. Además, el aceite esencial causó alteraciones morfológicas en el abdomen, las alas y el ptilinum de los insectos a las concentraciones más bajas.

Conclusiones: Este aceite esencial emerge como una buena opción contra la mosca Chrysomya putoria para el control del vector de enfermedades.

Palabras Clave: albahaca santa; efecto larvicida; importancia sanitaria; miiasis; mosca.

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Citation Format: Chil-Nuñez I, Martins Mendonça P, Escalona-Arranz JC, Barbosa Cortinhas L, Dutok-Sánchez CM, De Carvalho Queiroz MM (2018) Insecticidal effects of Ocimum sanctum var. cubensis essential oil on the diseases vector Chrysomya putoria. J Pharm Pharmacogn Res 6(3): 148–157.

© 2018 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Effect of Persea americana Mill seed extracts on Musca domestica

J Pharm Pharmacogn Res 6(2): 96-107, 2018.

Original Article | Artículo Original

Effects of Persea americana Mill. seed extracts on the postembryonic development of Musca domestica (Diptera: Muscoide)

[Efectos del extracto de semilla de Persea americana Mill. sobre el desarrollo postembrionario de Musca domestica (Diptera: Muscoide)]

Silvia del C. Molina Bertrán1*, Paloma Martins Mendonça2, Bernardo Reyes Tur3, Margareth M.C. Queiroz2, Julio C. Escalona Arranz1, Jesús García Díaz1, Frenkel Guisado Bourzac1

1Departamento de Farmacia, Facultad de Ciencias Naturales y Exactas, Universidad de Oriente. Patricio Lumumba s/n. CP 90500, Santiago de Cuba, Cuba.
2Laboratório de Transmissores de Leishmanioses, Setor de Entomologia Médica e Forense, Instituto Oswaldo Cruz, Fiocruz, CEP: 20045-900, Rio de Janeiro, Brazil.
3Departamento de Biología, Faculdad de Ciencias Naturales y Exactas, Universidad de Oriente. Patricio Lumumba s/n. CP 90500, Santiago de Cuba, Cuba.

*E-mail: smolina@uo.edu.cu

Abstract

Context: The synthetic insecticides used to control Diptera are harmful to the environment and humans. Extracts and compounds from plants are a more sustainable source for the development of bio-insecticides.

Aims: To evaluate the efficacy of a hydroalcoholic extract of Persea americana Mill seeds as an alternative control of the species Musca domestica.

Methods: The extracts were obtained by two methods, the Shaker (S) and the Soxhlet extraction (SE) method, using 94% ethanol as the solvent. Also, the qualitative chemical composition was determined by phytochemical screening. The effect of the two extracts on the post-embryonic development of the fly as well as the adulticidal effect was evaluated.

Results: Phytochemical analysis revealed the presence of metabolites such as alkaloids, coumarins, tannins, flavonoids, sugars and amino acids. The influence on the post-embryonic development of M. domestica was demonstrated, especially on the viability of larvae and neolarvae to adults; however, the effect on the weight and duration of each period was low. The adulticidal effects of the extracts were determined by the lethal concentration 50(LC50) of 2.910 mg/100 mL and 3.944 mg/100 mL for the S and SE extracts, respectively.

Conclusions: Both extracts showed their insecticidal effects against Musca domestica, but the extract elaborated by S method showed greater influence diminishing viability and better adulticidal effect.

Keywords: biological control; Diptera; Musca domestica; Persea americana Mill.

Resumen

Contexto: Los insecticidas sintéticos empleados en el control de Dípteros resultan perjudiciales para el medio ambiente y los seres humanos. Los extractos y/o compuestos derivados de las plantas constituyen una fuente para el desarrollo de bio-insecticidas más viables.

Objetivos: Evaluar la eficacia del extracto hidroalcohólico de semillas de Persea americana Mill. para el control alternativo de la especie Musca domestica.

Métodos: Los extractos se obtuvieron mediante dos métodos, maceración/agitación con zaranda (S) y extracción con Soxhlet (SE), empleando como solvente el etanol al 94%. A los dos extractos se les determinaron la composición química cualitativa a través de los ensayos descritos en la técnica de tamizaje fitoquímico. Se evalúo el efecto de los dos extractos sobre el desarrollo post-embrional de la mosca, así como el efecto adulticida.

Resultados: Se informan los resultados del análisis fitoquímico, revelando la presencia de metabolitos como: alcaloides, cumarinas, taninos, flavonoides, azúcares y aminoácidos. Se demostró la influencia en el desarrollo post-embrionario de M. domestica, especialmente sobre la viabilidad de larvas y en el periodo neolarva a adultos y sobre la duración de cada período.  Se evidenció el efecto adulticida de los extractos, mediante la determinación de la concentración letal 50 (LC50) de 2.91 mg/100 mL y 3.944 mg/100 mL para los extractos S y SE, respectivamente.

Conclusiones: Ambos extractos mostraron sus efectos insecticidas contra Musca domestica, pero el extracto elaborado por el método de zaranda mostró mayor influencia sobre la reducción de la viabilidad y mejor efecto adulticida.

Palabras Clave: control biológico; Dipteros; Musca domestica; Persea americana Mill.

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Citation Format: Molina Bertrán SC, Martins Mendoça P, Reyes Tur B, Queiroz MMC, Escalona Arranz JC, García Díaz J, Guisado Bourzac F (2018) Effects of Persea americana Mill. seed extract on the postembryonic development of Musca domestica (Diptera: Muscoide). J Pharm Pharmacogn Res 6(2): 96–107.

© 2018 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Antifeedant and insecticidal activity of Polygonum persicaria

J Pharm Pharmacogn Res 5(3): 167-173, 2017.

Original Article | Artículo Original

Antifeedant and insecticidal activity of Polygonum persicaria extracts on Nomophila indistinctalis

[Actividad antialimentaria e insecticida a partir de extractos de Polygonum persicaria sobre Nomophila indistinctalis]

Luisa Quesada-Romero1*, Carlos Fernández-Galleguillos2, Jan Bergmann1, Manuel A. Bravo3, Eduardo Fuentes-Contreras4

1Instituto de Química, Laboratorio de Ecología Química, Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, Avda. Universidad 330. Curauma, Valparaíso, Chile.
2Departamento de Ciencias Farmacéuticas, Facultad de Ciencias, Universidad Católica del Norte, Avda. Angamos 0610, Antofagasta, Chile.
3Laboratorio de Química Analítica y Ambiental, Instituto de Química, Pontificia Universidad Católica de Valparaíso, Avda. Universidad 330, Curauma, Valparaíso, Chile.
4Millennium Nucleus Center in Molecular Ecology and Evolutionary Applications in the Agroecosystems (CEM), Facultad de Ciencias Agrarias, Universidad de Talca, Talca, Chile.

*E-mail: lufequro@gmail.com

Abstract

Context: Vegetal extracts represent an alternative to control against agricultural pests that have become resistant to pesticides. Using natural products is considered to be more friendly to the environment and safe.

Aims: To determine the insecticidal and antifeedant activity of Polygonum persicaria extracts of two differents populations in Chile (Valparaiso and Curico) against Nomophila indistinctalis larvae.

Methods: Insecticide Resistance Action Committee (IRAC) susceptibility test was used to evaluate the insecticidal activity of the extracts at concentrations of 100, 250, 500 and 1000 mg/L; against first instar larvae of Nomophila indistinctalis. The antifeedant activity was evaluated to determine the percentage of consumption in third instar larvae on treatment.

Results: When comparing the control and the treatment groups in the antifeedant activity assay, significant differences (p<0.05) were observed after 90 minutes of exposure. With respect to the insecticidal activity, all extracts showed significant effects at the applied concentrations compared to the negative control. Moreover, the dichloromethane extracts of Curico and Valparaiso at concentrations greater than 500 mg/L showed a similar insecticidal activity as compared to the commercial formulation Neem.

Conclusions: This work presents for the first time the results of the anti-feeding and insecticide activity of ethanol, methanol, and dichloromethane extracts from Polygonum persicaria on Nomophila indistinctalis. The results show that the extracts of this species can be used as an alternative for biological control. In addition, the results obtained allow a bioguided fractionation for the identification of secondary metabolites present in these extracts.

Keywords: antifeedant activity; insecticidal activity; Nomophila indistinctalis; Polygonum persicaria.

Resumen

Contexto: : Los extractos vegetales representan una alternativa de control contra plagas agrícolas que se ha hecho resistentes a los plaguicidas. El uso de productos naturales es hoy en día más amigables con el medio ambiente y seguros como insecticidas naturales.

Objetivos: Evaluar la actividad insecticida y antialimentaria de extractos de Polygonum persicaria de dos poblaciones diferentes de Chile (Valparaíso y Curicó). Los extractos etanólicos, metanólicos y de diclorometano se evaluaron sobre larvas de Nomophila indistinctalis.

Métodos: Se usó el test de susceptibilidad de Insecticide Resistance Action Committee (IRAC) para evaluar la actividad insecticida de los extractos a concentraciones de 100, 250, 500 y 1000 mg/L; frente a larvas de primer estadio de Nomophila indistinctalis. Para evaluar la actividad antialimentaria se usó un método que determina el porcentaje de consumo de las larvas en tercer estadio sobre el tratamiento y el control.

Resultados: Al comparar el control y el tratamiento en la actividad antialimentaria sólo se observan diferencias significativas (p<0,05) en los tiempos superiores a 90 minutos de exposición. Acerca de la actividad insecticida, todos los extractos mostraron efectos significativos en las concentraciones aplicadas en comparación con el control negativo. Sin embargo, los extractos de diclorometano de Curicó y Valparaíso mostraron actividad insecticida similar a la formulación comercial Neem para concentraciones superiores a 500 mg/L.

Conclusiones: En este trabajo se presentan por primera vez los resultados de la actividad anti-alimentaria y actividad insecticida de los extractos de metanol, etanol y diclorometano de la especie Polygonum persicaria sobre Nomophila indistinctalis. Los resultados presentan que los extractos de esta especie pueden ser una alternativa de control biológico. Además, los resultados obtenidos permiten un estudio guiado por bioensayo de los metabolitos secundarios presentes en estos extractos.

Palabras Clave: actividad antialimentaria; actividad insecticida; Nomophila indistinctalis; Polygonum persicaria.

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Citation Format: Quesada-Romero L, Fernández-Galleguillos C, Bergmann J, Bravo MA, Fuentes-Contreras E (2017) Antifeedant and insecticidal activity of Polygonum persicaria extracts on Nomophila indistinctalis. J Pharm Pharmacogn Res 5(3): 167-173.

© 2017 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Estudio químico y biológico de Duroia macrophylla

J Pharm Pharmacogn Res 2(6): 158-171, 2014.

Original Article | Artículo Original

Tamizaje fitoquímico y evaluación de las actividades biológicas de Duroia macrophylla (Rubiaceae).

[Phytochemical prospection and biological activity of Duroia macrophylla (Rubiaceae)]

Daiane Martinsa, Maria T. Fachin-Espinara, Taciane Almeida de Oliveiraa,b, Karen C. S. Limaa, Rodrigo M. Cavalcantia, Beatriz R. Telesb, Cecilia V. Nuneza*

aLaboratório de Bioprospecção e Biotecnologia, Coordenação de Tecnologia e Inovação, bLaboratório de Entomologia Agrícola, Coordenação de Biodiversidade. Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, Av. André Araújo, 2936, 69067-375, Manaus, AM, Brazil.
*E-mail:cecilia@inpa.gov.br
Abstract

Context: Duroia macrophylla (Rubiaceae) is endemic from the Amazon Rainforest.

Aims: To perform phytochemical profile of Duroia macrophylla extracts and to evaluate them as antioxidant, insecticidal and cytotoxic.

Methods: Dichloromethane and methanol extracts of leaves and branches (collected three times) were subjected to phytochemical screening by comparative thin layer chromatography and NMR analyses. The extracts were assayed to antioxidant (DPPH and Fe-phenanthroline, at 10 μg/mL), insecticidal on Sitophilus zeamais (by ingestion of stored grains and contact, both at 10 mg/mL) and toxic activities on Artemia salina (1000 μg/mL).

Results: There were found evidences of terpenes, phenolic substances (phenols and flavonoids) and alkaloids, with differences between the vegetal part, collection period and solvent used. Antioxidant evaluations showed three of twelve were active and two were considered moderately active, with a relationship dependently of concentration. All methanol extracts showed the presence of phenolic substances (phenols and flavonoids) but one showed only phenols. For insecticidal activity, there were three most active extracts, two of which showed only presence of terpenes and the other, besides terpenes, phenolic substances (phenols and flavonoids). For Artemia salina toxicity assay, the five most active were all from the 2nd and 3rd collections.

Conclusions: The active extracts of D. macrophylla in each test were different. Three methanol extracts showed antioxidant activity; three extracts showed insecticidal activity and the presence of terpenic substances and five extracts presented cytotoxic activity, but it was not possible to correlate it with any specific secondary metabolite.

Keywords: Alkaloids; antioxidant; Artemia salina toxicity; insecticidal; phenolic substances; terpenes.

Resumen

Contexto: Duroia macrophylla (Rubiaceae) es endémica de la selva amazónica.

Objetivos: Obtener el perfil fitoquímico de los extractos de Duroia macrophylla y evaluarlos frente a las actividades antioxidantes, insecticida y citotóxica.
Métodos: Extractos diclorometánicos y metanólicos de hojas y ramas (colectados tres veces) fueron analizados por cromatografía en capa fina comparativa y RMN. Los extractos fueron ensayados para determinar las actividades antioxidante (DPPH y Fe-fenantrolina, en 10 μg/mL), insecticida sobre Sitophilus zeamais (por ingestión de granos almacenados y por contacto, ambos en 10 mg/mL) y tóxica sobre Artemia salina (1000 μg/mL).

Resultados: Se encontraron evidencias de terpenos, sustancias fenólicas (fenoles y flavonoides) y alcaloides, con diferencias entre las partes vegetales, periodo de colecta y disolvente usado. Las evaluaciones de la actividad antioxidante mostraron que tres de doce extractos fueron activos y dos fueron considerados moderadamente activos, de un modo dependiente de la concentración. Todos los extractos metanólicos mostraron la presencia de sustancias fenólicas (fenoles y flavonoides) pero uno sólo fenoles. Para la actividad insecticida, de los tres más activos, dos presentaron terpenos y el otro, además de terpenos, sustancias fenólicas (fenoles y flavonoides). Para la toxicidad sobre Artemia salina, los cinco más activos fueron todos de las 2ª y 3ª colectas.

Conclusiones: Los extractos activos de D. macrophylla en cada ensayo fueron diferentes. Tres de los extractos metanólicos mostraron actividad antioxidante; en los tres extractos que presentaron actividad insecticida se encontraron terpenos y cinco extractos presentaron actividad citotóxica, pero no fue posible correlacionarla con ningún metabolito secundario específico.

Palabras Clave: Alcaloides; antioxidante; insecticida; sustancias fenólicas; terpenos; toxicidad sobre Artemia salina.

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Citation Format: Daiane Martins, Maria T. Fachin-Espinar, Taciane Almeida de Oliveira, Karen C. S. Lima, Rodrigo M. Cavalcanti, Beatriz R. Teles, Cecilia V. Nunez (2014) Tamizaje fitoquímico y evaluación de las actividades biológicas de Duroia macrophylla (Rubiaceae). [Phytochemical prospection and biological activity of Duroia macrophylla (Rubiaceae)]. J Pharm Pharmacogn Res 2(6): 158-171.
This article has been cited by:
Sabrina Schumacker Zanca, Reinaldo Corrêa Costa, Cecilia Veronica Nunez (2016) In vitro callus induction of Duroia macrophylla Huber, chemical prospection and biotechnological potentialities of its extracts.  Scientific Pages Bot 1: 1-7. Website 
Sabrina Schumacker Zanca (2015) Análise fitoquímica sazonal e cultura de tecidos in vitro de Duroia macrophylla Huber. Tesis  para obtenção do título de Mestre em Ciências Biológicas, área de concentração em Botânica. Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia. Manaus, Amazonas, Brasil. Website

© 2014 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)