Atividade protetora de grãos de óleos essenciais em Zabrotes subfasciatus e Aspergillus nomius

Abstract

Após a colheita, o feijão-comum (Phaseolus vulgaris L.) necessita do armazenamento dos grãos secos em silos até o momento da comercialização. No entanto, medidas sanitárias são necessárias para evitar surtos de insetos-praga e microrganismos detritívoros. Entre as pragas do feijão armazenado destaca-se Zabrotes subfasciatus (Boh.) (Coleoptera: Crysomelidae: Bruchinae), responsável por danos diretos nas sementes e o favorecimento do desenvolvimento de fungos de armazenamento. Portanto, estudos com novas soluções ambientalmente amigáveis são imprescindíveis para o manejo integrado de pragas (MIP) de grãos armazenados. Alguns óleos essenciais (OEs) têm ação comprovada contra insetos-praga de diversas ordens e é compatível com as táticas abordadas pelo MIP. Neste sentido, o presente estudo, foi dividido em dois capítulos e teve por objetivos avaliar a bioatividade de cinco óleos essenciais [Cordia verbenacea DC. (Boraginaceae), Elionurus latiflorus (Nees Ex Steud.) Hack (Poaceae), Dysphania ambrosioides L. (Amaranthaceae), Pelargonium graveolens L’Hér (Geraniaceae) e Piper callosum Ruiz & Pav. (Piperaceae)] sobre Z. subfasciatus em diferentes métodos de exposição (fumigação, aplicação tópica e contato residual) e o comportamento de caminhamento do inseto (distância percorrida e velocidade). Com exceção dos óleos essenciais de D. ambrosioides, P. graveolens e P. callosum foi avaliada a bioatividade sobre Aspergillus nomius (Ascomycota) na produção de micotoxinas B1, B2, G1 e G2 e adicionalmente avaliada a mistura binária (1:1, v v-1) dos mesmos. Todos os óleos essenciais apresentaram toxicidade para o caruncho-do-feijão nos diferentes métodos de exposição e foi possível determinar as concentrações e doses letais que ocasionaram a mortalidade 50% e 90% (CL50, CL90, DL50 e DL90) dos insetos. Quanto ao primeiro capítulo o OE de E. latiflorus apresentou maior toxicidade quando comparado com C. verbanacea. Para o comportamento de caminhamento o E. latiflorus apresentou efeito arrestante nas fêmeas. As análises de isobolograma indicaram efeito aditivo na mistura binária dos óleos essenciais para os métodos de exposição via contato residual, aplicação tópica e antagonista para fumigação. O OE de E. latiflorus inibiu o crescimento radial e a produção das aflotoxinas B1, B2, G1 e G2. No segundo capítulo, o OE de D. ambrosioides apresentou maior toxicidade aos adultos quando comparado com OE de P. graveolens e P. callosum em ambos os métodos de exposição. Os OEs de P. graveolens e P. callosum influenciaram negativamente na oviposição e emergência dos adultos. Em adição, ambos os OEs influenciaram no comportamento de caminhada, destacando-se o OE de D. ambrosioides que apresentou potente efeito repelente para adultos de Z. subfasciatus. Os resultados encontrados neste estudo contribuem para elucidar os efeitos dos óleos essenciais nos organismos alvo, além da elaboração de novas soluções alternativas para a proteção de grãos e o manejo de insetos-praga em armazéns.

After harvest, common beans (Phaseolus vulgaris L.) require dry grain storage in warehouses until they are sold. However, sanitary measures are necessary to prevent outbreaks of insect pests and detritivorous microorganisms. Among the pests of stored beans, Zabrotes subfasciatus (Boh.) (Coleoptera: Crysomelidae: Bruchinae) which is responsible for direct damage to the seeds and favoring the development of storage fungi. Therefore, studies with new eco-friendly solutions are essential for integrated pest management (IPM) of stored grains. Some essential oils (EOs) have proven action against insect pests of various orders and are compatible with the tactics addressed by IPM. In this sense, the present study was divided into two chapters and aimed to evaluate the bioactivity of five essential oils [Cordia verbenacea DC. (Boraginaceae), Elionurus latiflorus (Nees Ex Steud.) Hack (Poaceae), Dysphania ambrosioides L. (Amaranthaceae), Pelargonium graveolens L’Hér (Geraniaceae) and Piper callosum Ruiz & Pav. (Piperaceae)] on Z. subfasciatus in different exposure methods (fumigation, topical application and residual contact) and the walking behavior of the insect (distance traveled and speed). Except for the essential oils of D. ambrosioides, P. graveolens and P. callosum, the bioactivity on Aspergillus nomius (Ascomycota) in the production of mycotoxins B1, B2, G1 and G2 was evaluated and additionally the binary mixture (1:1, v v-1) of these was evaluated. All essential oils showed toxicity to the Mexican bean weevil in the different exposure methods and it was possible to determine the lethal concentrations and doses that caused 50% and 90% mortality (LC50, LC90, LD50 and LD90) of the insects. Regarding the first chapter, the EO of E. latiflorus showed greater toxicity when compared to C. verbanacea. For walking behavior, E. latiflorus showed an arresting effect on females. The isobologram analyses indicated an additive effect in the binary mixture of essential oils for the exposure methods for residual contact, topical application and antagonist for fumigation. The EO of E. latiflorus inhibited radial growth and the production of aflatoxins B1, B2, G1 and G2. In the second chapter, the EO of D. ambrosioides showed greater toxicity to adults when compared to EO of P. graveolens and P. callosum in both exposure methods. The EOs of P. graveolens and P. callosum negatively influenced oviposition and adult emergence. In addition, both EOs influenced walking behavior, with D. ambrosioides standing out as an EO that showed a potent repellent effect on Z. subfasciatus adults. The results found in this study contribute to elucidate the effects of essential oils on target organisms, in addition to developing new alternative solutions for grain protection and insect pest management in warehouses.