Desenvolvimento de Inseticidas Vegetais Prof. Dr. Nonato Souto Universidade Federal do Amapá – UNIFAP Centro de Ciências Biológicas.

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1 Desenvolvimento de Inseticidas Vegetais Prof. Dr. Nonato Souto Universidade Federal do Amapá – UNIFAP Centro de Ciências Biológicas

2 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.

3 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

4 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

5 Inseticidas vegetais utilizados atualmente (Enan 2005) Piretrum - 80% Rotenona Neem Óleos essenciais Ryania Nicotina Sabadilha

6 Plantas que propiciaram novos inseticidas sintéticos Physostigma venenosum - Fisostigmina - modelo para síntese de carbamatos Chrisanthemum cinerariaefolium – piretróides Azadirachta indica - azadiractina

7 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 Piper Rosmarinus Tetradenia Uso – fragrâncias, condimentos, aromoterapia e medicinal Sua rápida ação em alguns insetos pragas – ação neurotóxica (Enan, 2001)

8 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

9 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 )

10 Amostras/EspéciesLocal de procedência Rendimento Óleo (%) Constituintes majoritários % Piper aduncumBelém-PA2,8Dilapiol80,0 P. divaricatumBreves-PA2,6Metileugenol Eugenol 69,9 13,8 P. marginatum var. anisatum Belém-PA0,7Etilpiperonilcetona  -3-Careno 19,0 39,0 P. marginatum var. marginatum Manaus-AM1,4trans-Anetol n.i. 26,4 32,2 P. callosumMarituba-PA3,6Safrol Metileugenol 44,7 10,9 Piper da Amazônia alto teor de fenilpropanóides voláteis (Maia et al., 2001)

11 Atividade larvicida An. marajoara St. aegypti

12 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%

13 Resultados Espécies de Planta/óleo An. marajoara Concentração Letal (ppm) St. aegypti Concentração Letal (ppm) CL 50 CL 90 CL 95 CL 50 CL 90 CL 95 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 ppm 120,1- 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

14  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

15 Atividade Repelente St. aegyptiAn. marajoara

16 Concentrações 500, 600, 700, 800 e 900 ppm Controles Etanol e Deet (25%) Bioensaios

17 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. marajoara Dose efetiva (ppm) St. aegypti Dose efetiva (ppm) ED 50 (IC95%) ED 90 (IC95%) ED 95 (IC95%) ED 50 (IC95%) ED 90 (IC95%) ED 95 (IC95%) P. divaricatum 869,5 820,8-944,5 1345,6 1203,2-1597,6 1680,9 1309,3-1785 854,5 798,1-949,2 1452,5 1258,8-1843,9 1622,1 1385,9-2100,1 P. marginatum var. anisatum 911,5 783,5- 1755 1693,8 1248-5604,3 1915,8 1372,8-6702 862,4 800,6-972,7 1513,1 1291,6-1988,7 1697,6 1427,2-2280,4 P. aduncum 466,4 249,9-557,1 1289,3 1091,4-1820,8 1522,6 1252,5-2256,6 423,2 85,6-536,8 1380,9 1131,2-2203,5 1652,4 1309,5-2794,2 P. marginatum var. marginatum 979,1 897,7-1136 1578,2 1347,8-2060,2 1748 1473,6-2323,7 1000,2 914,3-1168 1593,8 1359-2086,3 1762 1483,5-2348,9 P. callosum 1022,3 921,7-1242 1703,6 1415,1-2378,7 1896,7 1553,8-2702,6 988,8 914,1-1123 1501,4 1304,9-1870 1646,8 1420-2083,9

18 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 Metileugeno l 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