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

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.

Explosão na Síntese dos Inseticidas Sintéticos 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

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

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

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

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)

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

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 )

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)

Atividade larvicida An. marajoara St. aegypti

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%

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

 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

Atividade Repelente St. aegyptiAn. marajoara

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

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, ,5 798,1-949,2 1452,5 1258,8-1843,9 1622,1 1385,9-2100,1 P. marginatum var. anisatum 911,5 783, , ,3 1915,8 1372, ,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, ,2 1347,8-2060, ,6-2323,7 1000,2 914, , , ,5-2348,9 P. callosum 1022,3 921, ,6 1415,1-2378,7 1896,7 1553,8-2702,6 988,8 914, ,4 1304, , ,9

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