Universidade Federal do Amap UNIFAP Centro de Cincias

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

Inseticidas Vegetais O uso de inseticidas vegetais data de dois mil anos – China, Egito, Grécia e Índia. • Nicotina - Nicotina tabaco Primeiros inseticidas de origem vegetal LAGUNES & RODRÍGUEZ, 1989; BOYCE et. al, 1974; FUKAMI & NAKAJIMA, 1971 e CROSBY, 1971 • Piretrina - Chrisanthemum cinerariaefolium • Rotenona - Derris sp. e Lonchocarpus spp • Sabadina - Schoenocaulon officinale • Rianodina - Rhyania speciosa • Anabasiana - Anabasis aphylla • Estricnina – Strychnos nux-vomica

• Organoclorados - DDT (diclorodifenil-tricloro-etano) e BHC (hexacloro-ciclohexano) Explosão na Síntese dos Inseticidas Sintéticos 1950 -1970 • 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 Necessidade de se dispor de novos compostos para controle de pragas que não causem • 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.

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

Óleos Essenciais 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. Uso – fragrâncias, condimentos, aromoterapia e medicinal Sua rápida ação em alguns insetos pragas – ação neurotóxica (Enan, 2001) Óleos Essenciais tradicionalmente testados biologicamente Chenopodium Eucalyptus Mentha Ocimum Piper Rosmarinus Tetradenia

Propriedades Biológicas dos Óleos Essenciais (Janssen et al. , 1987; Enan, 2001, 2005) Atividade Antimicrobiana Bactérias Fungos Plasmodium Atividade letal Insetos Moluscos Atividade repelente Atividade herbicida Insetos Ervas daninhas

Piperaceae • Utilizada mundialmente na culinária, • Propriedades medicinais Atividade biológica • Inseticida (Milhau et al. , 1997; Bastos, • Moluscicida 1997 e 2004 Parmar et al. , 1996, 1997; Souto et al. , 2002 e 2005) • Bactericida • Fungicida • Plasmocida • Repelente • Farmacologica

Piper da Amazônia alto teor de fenilpropanóides voláteis (Maia et al. , 2001) Amostras/Espécies Local de Rendimento procedência Óleo (%) Constituintes majoritários % Piper aduncum Belém-PA 2, 8 Dilapiol 80, 0 P. divaricatum Breves-PA 2, 6 Metileugenol Eugenol 69, 9 13, 8 P. marginatum var. anisatum Belém-PA 0, 7 Etilpiperonilcetona -3 -Careno 19, 0 39, 0 P. marginatum var. marginatum Manaus-AM 1, 4 trans-Anetol n. i. 26, 4 32, 2 P. callosum Marituba-PA 3, 6 Safrol Metileugenol 44, 7 10, 9

Atividade larvicida An. marajoara St. aegypti

Bioensaios Conduzidos em uma sala (3 m x 4 m) no Laboratório de Entomologia do Centro de pesquisas Zoobotânicas e Geológicas do IEPA. A metodologia utilizada seguiu o protocolo padrão da WHO (1970; 1984) Concentrações Controle 20, 40, 60, 80 e 100 ppm dimetilsulfóxido a 1%

Concentrações. Resultados Letais – CL 50, CL 90 e CL 95 – 24 h Espécies de Planta/óleo P. divaricatum P. marginatum var. anisatum P. aduncum P. marginatum var. marginatum P. callosum An. marajoara St. aegypti Concentração Letal (ppm) CL 50 CL 90 CL 95 76, 6 ppm (71, 754, 1) 126, 7 (116, 4139, 4) 140, 3 (128, 7156, 1) 80. 2 ppm (74, 9 -86, 1) 130, 5 ppm 120, 1144, 8) 144, 9 ppm (132, 5161, 8) 65, 6 ppm (61, 969, 5) 103, 1 (96, 8111, 1) 113, 7 ppm (106, 3120, 2) 77, 9 ppm (73, 5 -83, 1) 122, 3 ppm (113, 6133, 9) 134, 8 (124, 6148, 6) 50, 9 ppm (47, 754, 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, 8102, 6) 86, 8 ppm (83, 697, 6) 88, 1 ppm (81 -97, 1) 143, 9 ppm (130, 8162, 4) 152, 6 ppm (136, 8175, 6) 159, 2 ppm (143, 9181, 2) 170, 9 (152, 3198, 2) 85, 9 ppm (80, 5 -92, 5) 135, 1 ppm (123, 9150, 3) 176, 4 ppm (154, 4210, 8) 148, 9 ppm (133, 3162, 8) 197, 3 ppm (171, 6237, 7) 102, 7 ppm (92, 9116, 8)

Conclusões §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.

Atividade Repelente St. aegypti An. marajoara

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

Estimativa das dosagens efetivas (ED 50, ED 90 e ED 95) para os cinco óleos essenciais de Piper em 180 minutos de experimentação. Espécies de An. marajoara Dose efetiva (ppm) Planta/óleo St. aegypti Dose efetiva (ppm) ED 50 (IC 95%) ED 90 (IC 95%) ED 95 (IC 95%) 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

Conclusão • 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 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. , 2000 a e 2000 b; Yuong-Cheol et al. , 2004).