Dysdercus peruvianus e Oncopeltus fasciatus

Foi avaliada a atividade inseticida do óleo essencial das folhas de Myrciaria

floribunda em diferentes concentrações contra os fitófagos Oncopeltus fasciatus e Dysdercus peruvianus. Pela primeira, a forte atividade inseticida apresentada por este

óleo essencial foi demonstrada na literatura.

O óleo essencial das folhas de Myrciaria floribunda após análise cromatográfica indicou a presença de 24 substâncias, sendo os monoterpenos o principal grupo, correspondendo a 53,9% e o 1,8-cineol o principal constituinte, representando 38,4% do da composição total (TIETBOHL et al., 2012).

A figura 27 mostra que o tratamento tópico com o óleo essencial das folhas de

M. floribunda aumenta a mortalidade das ninfas de D. Peruvianus do quarto estágio de

de acordo com o aumento de sua concentração. O tratamento tópico com 1 µL de óleo essencial puro causou uma mortalidade de 100% dos insetos logo após sua aplicação, mostrando-se uma alta toxicidade para o inseto em questão. No grupo controle (tratado com etanol) a mortalidade foi de 16,66 ± 5,7% (p>0,05) e no grupo não tratado a mortalidade foi de 13,3 ± 5,7% ao final do experimento. Nos insetos em que foi aplicado topicamente a solução do óleo essencial, a uma concentração de 500 mg/mL a mortalidade em 24 horas foi de 66,67 ± 25,17% (p<0,001) e de 93,33 ± 5,77% (p<0,0001) em 22 dias após o tratamento. A solução do óleo essencial, a uma concentração de 250 mg/mL causou 30 ± 17,3% (p<0,01) e 90 ± 0% (p<0,0001) de mortalidade em 24 horas e 22 dias após o tratamento, respectivamente. Foi observada uma taxa de mortalidade de 23,3 ± 5,7% (p<0,01) e 76,67 ± 5,7% (p<0,001) nos insetos

51

tratados com a solução de óleo essencial, a 125 mg/mL, após 24 horas e 22 dias de observação, respectivamente . Finalmente, a menor concentração do óleo essencial, 62,5 mg/mL, causou 23,33 ± 11,5% de mortalidade no final do experimento (figura 27).

Figure 27. Avaliação biológica usando diferentes concentrações do óleo essencial de

Myrciaria floribunda sobre a mortalidade após o tratamento tópico de ninfas de quarto

estágio Dysdercus peruvianus. Percentual de mortalidade de Não tratado (insetos

controles), Controle estanol, Óleo puro, 500 mg/mL, 250 mg/mL, 125

mg/mL, 62,5 mg/mL. A análise estatística foi realizada através de ANOVA e Tukey

com p<0,05 considerado significativo.

A figura 28 indica os efeitos do óleo essencial das folhas de M. floribunda sobre o desenvolvimento dos fitófagos Dysdercus peruvianus. 86,6 ± 5,7% (p>0,05) do grupo controle e grupo dos insetos não tratados atingiram o estágio adulto ao final do experimento. Nas concentrações finais de 500, 250, 125, 62,5 mg/mL do óleo essencial, verificou-se que apenas 5,7% ± 6,67 (p<0,0001), 10% (p<0,0001), 23,33 ± 5,7% (p<0,001), 76,67 ± 11,5% dos insetos atingiram a fase adulta, respectivamente.

52 Figure 28. Avaliação biológica usando diferentes concentrações do óleo essencial de

Myrciaria floribunda sobre a metamorfose após o tratamento tópico de ninfas de quarto

estágio Dysdercus peruvianus. Percentual de mortalidade de Não tratado (insetos

controles), Controle etanol, Óleo puro, 500 mg/mL, 250 mg/mL, 125

mg/mL, 62,5 mg/mL. A análise estatística foi realizada através de ANOVA e Tukey

com p<0,05 considerado significativo.

O tratamento tópico com o óleo essencial das folhas de M. floribunda provocou aumento da mortalidade das ninfas de O. fasciatus do quarto estágio de acordo com o aumento de sua concentração. Os grupos não tratado e controle revelaram 16,6 ± 5,7% de mortalidade ao final do experimento. O óleo essencial puro e sua solução na concentração de 500 mg/mL aplicados topicamente nos insetos causaram 100% de mortalidade imediatamente após suas aplicações (toxicidade). O tratamento com a solução do óleo essencial na concentração de 250 mg/mL apresentou mortalidade de 93,33 ± 5,7% (p<0,0001) após o 1° dia de tratamento, atingindo 100% de mortalidade ao final do experimento. Da mesma forma, o tratamento tópico com a solução do óleo essencial numa concentração de 125 mg/mL induziu uma taxa de mortalidade de 70 ± 10% (p<0,001), após 1 dia de observação e 86,67 ± 5,7% (p<0,001) após 22 dias de observação. O tratamento tópico com uma solução do óleo essencial a uma concentração de 62,5 mg/mL induziu 30 ± 10% de mortalidade dos insetos ao final da experiência (Figura 29).

53 Figure 29. Avaliação biológica usando diferentes concentrações do óleo essencial de

Myrciaria floribunda sobre a mortalidade após o tratamento tópico de ninfas de quarto

estágio Oncopeltus fasciatus. Percentual de mortalidade de Não tratado (insetos

controles), Controle etanol, Óleo puro, 500 mg/mL, 250 mg/mL, 125

mg/mL, 62,5 mg/mL. A análise estatística foi realizada através de ANOVA e Tukey

com p<0,05 considerado significativo.

A figura 30 indica os efeitos do óleo essencial das folhas de M. floribunda sobre o desenvolvimento dos fitófagos O. fasciatus (metamorfose). No final do experimento, verificou-se que os insetos não atingiram a fase adulta nos grupos tratados com óleo essencial puro e nas concentrações de 500 e 250 mg/mL. Observou-se que apenas 13,33 ± 5,77% (p<0,0001) dos insetos chegaram a fase adulta, a uma concentração de 125 mg/mL, enquanto 70,00 ± 10% (p>0,01) dos insetos tratados com a solução do óleo essencial na concentração de 62,5 mg/mL atingiram a fase adulta.

54 Figure 30. Avaliação biológica usando diferentes concentrações do óleo essencial de

Myrciaria floribunda sobre a metamorfose após o tratamento tópico de ninfas de quarto

estágio Oncopeltus fasciatus. Percentual de mortalidade de Não tratado (insetos

controles), Controle etanol, Óleo puro, 500 mg/mL, 250 mg/mL, 125

mg/mL, 62,5 mg/mL. A análise estatística foi realizada através de ANOVA e Tukey

com p<0,05 considerado significativo.

Os óleos essenciais são conhecidos por apresentarem atividade inseticida (RATTAN, 2010; DOS SANTOS et al., 2010; LÓPEZ; PASCUAL-VILLALOBOS, 2010) e pequenas quantidades são suficientes para causar a morte de muitos insetos (SIMAS et al., 2004). Investigações recentes em vários países confirmam que alguns óleos essenciais e seus terpenos, não apenas repelem insetos, mas também têm atividade inseticida contra algumas pragas e vetores de doenças (SIMAS et al., 2004; ISMAN, 2000). Neste contexto, considerando os riscos associados com os inseticidas sintéticos que podem persistir nos grãos, causando problemas para a saúde dos mamíferos (PRATES et al., 1998), os óleos essenciais podem desempenhar um papel importante.

O uso de produtos naturais para controle de pragas de grãos armazenados é muito promissor (RESTELLO et al., 2009). Procópio et al. (2003) avaliaram a repelência de algumas espécies vegetais sobre adultos de Sitophilus zeamais e descobriram que o Eucalyptus citriodora ( Hook), uma espécie pertencente à família Myrtaceae, mostrou ser o mais ativo. De acordo com Prates & Santos (2000), os inseticidas mais eficazes são principalmente ativos por contato e/ou por ingestão, além

55

do efeito fumigante, em que a pressão de vapor (taxa de evaporação) é um fator importante. Monoterpenos, incluindo o principal constituinte do óleo essencial de M.

floribunda, 1,8-cineol, são substâncias lipofílicas com alto potencial tóxico que

apresentam interferência em processos bioquímicos básicos, com conseqüências fisiológicas e comportamentais nos insetos (LÓPEZ & PASCUAL-VILLALOBOS, 2010; TARELLI et al., 2009; COITINHO et al., 2006; VIEGAS JÚNIOR, 2003). A toxicidade destas substãncias se dá após a sua absorção no inseto pelo sistema respiratório (efeito fumigante), pela cutícula (efeito de contato) e pelo trato digestório (efeito por ingestão) (RESTELLO et al., 2009).

A atividade inseticida do óleo essencial a partir das folhas de Myrciaria

floribunda pode ser explicado pela presença da substância majoritária, 1,8-cineol.

Chagas et al. (2002) demonstraram que três óleos essenciais obtidos a partir de espécies de Eucallyptus (Myrtaceae), essencialmente constituídos por 1,8-cineol, apresentaram atividade inseticida. Além disso, Prates et al. (1998) demonstraram os efeitos para essa mesma substância sobre a broca de Rhyzopertha dominica (F. ) e sobre o besouro

Tribolium castaneum (Herbst), insetos que são responsáveis por grandes perdas

econômicas na armazenagem de cereais.

Este estudo sugere que o óleo essencial das folhas de Myrciaria floribunda é capaz de causar mortalidade de ambas as ninfas, Oncopeltus fasciatus e Dysdercus

peruvianus. Além disso, observou-se que esta atividade aumentou junto com a

concentração do óleo essencial. O presente trabalho representa um ponto de partida para o desenvolvimento de um novo biopesticida a partir de Myrciaria floribunda.

4.2.3.2 Rhodnius prolixus

Neste estudo investigou-se a atividade inseticida do óleo essencial puro das folhas e em diferentes concentrações e, o óleo essencial puro das flores de Myrciaria

floribunda contra o triatomíneo hematófago, Rhodnius prolixus. Para nosso

conhecimento, estas são as primeiras contribuições para a atividade inseticida destes óleos essenciais frente a esse vetor.

56

Após análise cromatográfica dos óleos essenciais de folhas e flores de Myrciaria

floribunda, foram identificadas 25 substâncias, sendo os monoterpenos o principal

grupo correspondendo a 53,9% e 55,4% para as folhas e flores, respectivamente. O constituinte principal encontrado nos óleos de folhas de Myrciaria floribunda foi o 1,8- cineol, correspondente a 38,4% do total da composição. O óleo essencial obtido a partir de flores exibiu o mesmo constituinte principal das folhas (1,8-cineol) e este monoterpeno oxigenado correspondeu a 22,8% do óleo (TIETBOHL et al., 2012). Como parte de nossos estudos em andamento para descobrir novas espécies com atividades biológicas do "Parque Nacional da Restinga de Jurubatiba", decidimos investigar a atividade inseticida do óleo essencial das folhas e flores de Myrciaria

floribunda contra o triatomíneo hematófago, Rhodnius prolixus.

O tratamento tópico de ninfas de quinto estágio de Rhodnius prolixus com os óleos essenciais das folhas e flores de Myrciaria floribunda mostrou aumento na mortalidade deste inseto (Figura 31). O óleo essencial puro das flores de Myrciaria

floribunda apresentou taxas de mortalidade, que atingiram 87,7 ± 2% (p<0,0001) em 24

horas (toxicidade) e 98,88 ± 0,58% (p <0,0001) em 30 dias de observação, enquanto 31,11 ± 0,58% dos insetos do grupo controle e 27,77 ± 2,08% do grupo não tratado morreram ao final do experimento. O tratamento com 1 µL do óleo essencial puro das folhas de Myrciaria floribunda aplicado sobre os insetos, apresentou uma mortalidade de 7,77 ± 1,53 (p>0,05) em 24 horas e de 96,67 ± 0,58 % (p<0,0001) no final do experimento. O tratamento com 1 µL de óleo essencial de folhas na concentração de 500 mg/mL, causou mortalidade de 3,33 ± 1% (p>0,05) e de 83,33 ± 1 % (p<0,001) em 24 horas e 30 dias, respectivamente, enquanto a dose de 250 mg/mL induziu níveis de mortalidade de 13,33 ± 2% (p<0,01) em 24 horas e 70 ± 1% (p<0,001), em 30 dias de observação. O tratamento tópico com 125 mg/mL, causou mortalidade de 8,88 ± 1,53% (p>0,05) em 24 horas e 76,66 ± 2% (p<0,001) ao final do experimento, ao passo que a dose de 62,5 mg/mL, causou niveis de mortalidade de 4,44 ± 1,53% (p<0,05) em 24 horas e de 83,33 ± 2% (p<0,001) no final do experimento.

57 Figura 31. Avaliação biológica usando diferentes concentrações do óleo essencial de

Myrciaria floribunda sobre a mortalidade após o tratamento tópico de ninfas de quinto

estágio de Rhodnius prolixus. Percentual de mortalidade de Não tratado (insetos

controles), Controle, Óleo essencial puro de folhas, óleo essencial puro de

flores 500 mg/mL, 250 mg/mL, 125 mg/mL, 62,5 mg/mL. A análise estatística

foi realizada através de ANOVA e Tukey com p<0,05 considerado significativo.

Os óleos essenciais de folhas e flores de Myrciaria floribunda também interferiram na muda dos insetos para a fase adulta (Figura 32). No grupo não tratado, 72,22 ± 2,08% (p>0,05) dos insetos atingiram a fase adulta, enquanto que 68,88 ± 0,58% alcançaram a fase adulta no grupo controle (p>0,05). Por consequência dos altos níveis de mortalidade após o tratamento com 1 µl do óleo essencial puro das flores, apenas 1,11 ± 0,58% (p<0,0001) dos insetos atingiram o estágio adulto após tratamento. Com o óleo essencial das folhas, observamos que 3.33 ± 1% (p<0,0001) dos insetos atingiram fase adulta, no final da experiência. As porcentagens de insetos que mudaram para a fase adulta foram, respectivamente, 16,66 ± 1% (p<0,001), 30 ± 1% (p<0,01), 23,33 ± 2% (p<0,001) e 16,67 ± 2% (p<0,001), quando tratados com 1 µL do óleo essencial das folhas nas diluições de 500, 250, 125, 62,5 mg/mL. Observou-se que alguns insetos apresentaram malformações das pernas e asas após tratamento contínuo com o óleo essencial de folhas (250 mg/mL) de Myrciaria floribunda ( Figura 33) .

58 Figura 32. Avaliação biológica usando diferentes concentrações do óleo essencial de

Myrciaria floribunda sobre o desenvolvimento das ninfas de quinto estágio de Rhodnius prolixus. Percentual de mortalidade de Não tratado (insetos controles), Controle,

Óleo essencial puro de folhas, óleo essencial puro de flores 500 mg/mL, 250

mg/mL, 125 mg/mL, 62,5 mg/mL. A análise estatística foi realizada através de

ANOVA e Tukey com p<0,05 considerado significativo.

Estes resultados indicam uma atividade inseticida contra o vetor da doença de Chagas, Rhodnius prolixus. Observou-se que os óleos essenciais puros de folhas e flores de Myrciaria floribunda, bem como diferentes concentrações do óleo essencial das folhas foram capazes de provocar a morte e malformações nestes insetos. No entanto, a análise estatística, não demonstrou diferença entre as concentrações de 500 (83,3 ± 1) e 62,5 (83,2 ± 2) mg/mL do óleo essencial de folhas no final do experimento.

59 Figura 33. Malformações dos insetos Rhodnius prolixus provocadas pelo

tratamento contínuo com os óleos essenciais de folhas e flores de Myrciaria floribunda.

Os óleos essenciais são conhecidos por apresentar atividade inseticida (RATTAN, 2010; DOS SANTOS et al., 2010; LÓPEZ; PASCUAL-VILLALOBOS, 2010) No entanto, existem poucos estudos sobre vetores da doença de Chagas, principalmente o Rhodnius prolixus (SFARA et al., 2009; MELLO et al., 2007) . Sfara

et al. (2009) avaliaram a atividade fumigante e repelente de cinco óleos essenciais de Eucalyptus (Myrtaceae), gerânio, lavanda, hortelã e óleo de laranja e sete monoterpenos

(geraniol, 1,8-cineol, limoneno, linalol, mentona, acetato de linalilol e acetato de mentila) em ninfas de primeiro ínstar de Rhodnius prolixus. Observaram que o óleo essencial de eucalipto e o eucaliptol (1,8-cineol) foram os mais eficazes com atividade

60

fumigante, enquanto os óleos essenciais de lavanda e hortelã e os monoterpenos geraniol, acetato de mentila e mentona tiveram um efeito repelente sobre as ninfas. Corroborando com estes resultados, Vilaseca et al. (2004) avaliaram a atividade de óleos essenciais obtidos de partes aéreas de Hedeoma mandoniana, investigada sobre

Triatoma infestans e Rhodnius neglectus. A atividade inseticida sobre exemplares de Rhodnius neglectus foi de 33,3%. Os principais componentes destes óleos essenciais são

pulegona (37-46%), 1,8-cineol (10-14%), linalol (7-12%) e 1-octen-3-ilo (7-12%). Mello et al. (2007) avaliaram a atividade inseticida do óleo essencal das folhas de Pilocarpus spicatus (Rutaceae) em ninfas de quinto instar de Rhodnius prolixus e verificaram altos níveis de toxicidade e paralisia, juntamente com discreta inibição da muda causadas pela aplicação tópica de 0,5 µL e 1 µL por inseto de óleo essencial puro, também foi encontrado fagoinibição parcial, alta inibição da muda, período intermuda prolongado e alto número de insetos paralisados.

Em outro estudo realizado por nosso grupo de pesquisa com o monoterpeno oxigenado isolado, 1,8-cineol, não foi observado malformações nos insetos, indicando que as malformações não são devidas à presença deste metabólito. Esta atividade pode ser explicada pelo sinergismo de todas as substâncias presentes no óleo essencial de folhas de Myrciaria floribunda (dados não publicados).

A partir dos resultados apresentados conclui-se que os efeitos dos óleos essenciais de folhas e flores de Myrciaria floribunda atuam na mortalidade de ninfas de quinto estádio de Rhodnius prolixus indicando que os óleos essenciais desta planta são candidatos promissores para o estudo de atividade inseticida e seu uso no controle ecológico de populações de vetores da doença de Chagas. Esta é a primeira vez que a atividade inseticida sobre este triatomíneo hematófago, Rhodnius prolixus, é relatada para a espécie Myrciaria floribunda.

4.3 Atividade hipoglicemiante, sérica e óssea dos animais tratados com extrato