Óleo essencial de Lippia gracilis

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1 Óleo essencial de Lippia gracilis no manejo de pragas Leandro Bacci¹; Fabiana SC Lopes¹; Marcelo C Picanço²; Ane Caroline C Santos 1 ; Janaína Kívia A Lima 1 ; Rogério M Pereira¹; Abraão A Santos¹; Indira Morgana A Silva¹; Silvério O Campos² 1 UFS Universidade Federal de Sergipe. Departamento de Engenharia Agronômica, Cidade Universitária Prof. José Aloísio de Campos, Av. Marechal Rondon, s/n, Jardim Rosa Elze, São Cristóvão-SE; 2 UFV Universidade Federal de Viçosa. Departamento de Entomologia, Campus da UFV, Viçosa-MG. bacci.ufs@gmail.com RESUMO Em cultivo de hortaliças a principal tática de manejo de insetos-praga é a utilização de inseticidas organossintéticos. O uso inadequado destes produtos tem ocasionado diversos problemas econômicos, ambientais e sociais. Assim, os efeitos adversos destes produtos têm motivado a busca por métodos alternativos de controle, como a utilização de inseticidas botânicos. Deste modo, este trabalho teve como objetivo avaliar a atividade inseticida do óleo essencial de Lippia gracilis em lagartas de 2º instar da traça do tomateiro Tuta absoluta e de 3º instar da broca das curcurbitáceas Diaphania hyalinata bem como sua seletividade as vespas Polybia micans e Polybia liliacea. Foram determinadas curvas dose-mortalidade para o óleo essencial estudado. Verificou-se que o óleo essencial de L. gracilis se apresenta mais efetivo para o controle de D. hyalinata e que não houve seletividade diferencial. Com isso, conclui-se que o óleo essencial da planta estudada pode ser promissor para a síntese de modelos de novos pesticidas para o controle de lepidópteros-praga de hortaliças. Palavras-chave: controle alternativo, inseticidas botânicos, óleos essenciais. ABSTRACT Essential oils of Lippia gracilis in pest management In growing vegetables the main tactical management of insect pests is through the use of synthetic insecticides. Improper use of these products has caused many economic, environmental and social problems. Thus, the adverse effects of these products have motivated the search for alternative control methods such as the use of botanical insecticides. Therefore, this study aimed to evaluate the insecticidal activity of the essential oil of Lippia gracilis in larvae s of second instar of the tomato leafminer Tuta absoluta and third instar of the melonworm Diaphania hyalinata as well its selectivity the wasps Polybia micans and Polybia liliacea. We determined dose-mortality curves for the essential oil studied. It was found that the essential oil of L. gracilis appears more effective for control of D. hyalinata and no differential selectivity This indicates that the essential oil plant studied can be promising for the synthesis of new types of pesticides to control lepidopteran pests of vegetables. Keywords: alternative control, botanical insecticides, essential oils. Em muitos agroecossistemas formados por hortaliças, a principal tática de controle de pragas é a utilização de inseticidas organossintéticos (Bacci et al., 2007). No entanto, a falta de conhecimento e/ou acompanhamento técnico sobre o manuseio adequado dos inseticidas sintéticos pode ocasionar um elevado número de aplicações, uso de dosagens acima das recomendadas e levar os produtores a negligenciar o período de carência. Tal uso inadequado tem resultado em diversos problemas ambientais, sociais e ecológicos (Aguiar-Menezes, 2005) como contaminação da água e do solo, Hortic. bras., v. 30, n. 2, (Suplemento - CD Rom), julho 2012 S 1411

2 intoxicação de aplicadores, presença de resíduos nos alimentos produzidos, resistência de populações de praga, redução da população de inimigos naturais, bem como ressurgência e erupção de pragas (Flint & Van Den Bosch, 1981). Em cultivos de hortaliças existe uma variedade de insetos que podem ocasionar perdas consideráveis na produção, dentre estes se destacam a traça do tomateiro Tuta absoluta (Meyrick) (Lepidoptera: Gellechiidae) e a broca das cucurbitáceas (Diaphania hyalinata L.) (Lepidoptera: Crambidae). Estudos que busquem novas alternativas de controle são de grande importância para o manejo desses insetos. Assim, os inseticidas botânicos são apontados como uma alternativa ambientalmente e economicamente viável. As vespas (Hymenoptera: Vespidae) são insetos de ampla importância como agentes de controle biológico natural em diversas culturas, exercendo papel fundamental na regulação das populações de insetos-praga (Picanço et al., 2007). Dentre os inseticidas botânicos, os óleos essenciais de plantas medicinais e aromáticas têm demonstrado toxicidade a uma ampla variedade de insetos, apresentando diferentes formas de ação como mortalidade, deformações em diferentes estágios de desenvolvimento, repelência ou deterrência (Knaak & Fiuza, 2010). No presente estudo a toxicidade do óleo essencial da planta medicinal e aromática do alecrim de tabuleiro Lippia gracilis Schauer sobre a broca das cucurbitáceas (Diaphania hyalinata L.) (Lepidoptera: Crambidae) e a traça do tomateiro Tuta absoluta (Meyrick) (Lepidoptera: Gellechiidae) bem como a seletividade destes óleos essenciais sobre as espécies de vespa Polybia micans e Polybia liliacea. MATERIAL E MÉTODOS Plantas inseticidas e insetos O óleo essencial estudado foi extraído da do alecrim de tabuleiro Lippia gracilis Schauer. As plantas foram coletadas no Banco Ativo de Germoplasma localizado no Campus Rural da Universidade Federal de Sergipe (UFS), localizada no município de São Cristóvão-SE. As espécies de lepidópteros-pragas utilizadas nos bioensaios foram traça do tomateiro Tuta absoluta (Meyrick) (Lepidoptera: Gelechiidae) e a broca das cucurbitáceas (Diaphania hyalinata L.) (Lepidoptera: Crambidae), obtidos de criações mantidas no laboratório de Manejo Integrado de Pragas da Universidade Federal de Viçosa (UFV), em Viçosa-MG, Brasil. As vespas predadoras Polybia micans e Polybia liliácea (Hymenoptera: Vespidae) foram coletadas em ninhos no campus da UFS. Hortic. bras., v. 30, n. 2, (Suplemento - CD Rom), julho 2012 S 1412

3 Extração dos óleos essenciais O óleo essencial foi obtido por hidrodestilação de biomassa seca em aparelho tipo Clevenger, por um período de cerca de 140 minutos após o início da ebulição (Ehlert et al., 2006). Amostras foram enviadas para análise por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massa (CG-EM). Bioensaios de toxicidade com as pragas O trabalho foi conduzido no laboratório de Manejo Integrado de Pragas na Universidade Federal de Viçosa (UFV), no período de fevereiro a novembro de Foram utilizadas lagartas de 2 instar de T. absoluta e de 3 instar de D. hyalinata provenientes da criação do laboratório. Os tratamentos utilizados nos bioensaios foram os óleos essenciais e a testemunha (solvente). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com 4 repetições. Primeiramente, foram utilizadas três doses de cada óleo essencial (0,1; 1,0 e 10mg do óleo essencial/g do inseto) a fim de se obter uma faixa de mortalidade para os lepidópteros que variasse desde próximo de 0 até 100%, e dentro dessa faixa de concentração foram estabelecidas de seis a 12 doses intermediárias para cada óleo essencial, além da testemunha, onde se utilizou apenas o solvente. As parcelas experimentais foram constituídas por um pote plástico transparente (180 ml) contendo 10 lagartas de cada lepidópteropraga. Para isso, dez lagartas de cada espécie de lepidóptero foram utilizadas para quantificar a massa média por meio de balança de precisão. De acordo com a massa média e a dose utilizada para cada tratamento, foi determinada a quantidade de óleo essencial (mg) para a realização dos bioensaios. Os óleos essenciais foram pesados em balanças de precisão e acondicionados em vidros de cor âmbar (2 ml), os quais foram vedados com tampa plástica para impedir a evaporação. Estes vidros foram mantidos em freezer até a sua utilização. De acordo com a massa obtida dos óleos essenciais, foi calculado o volume de solvente para adicionar ao óleo essencial. Em todos os casos o solvente utilizado foi acetona. Os óleos essenciais diluídos foram aplicados nos insetos com auxílio de uma microseringa de 10 µl (microlitros). Em cada inseto foi aplicada na região protorácica a quantidade de 0,5 µl. Posteriormente, foi fornecido alimento às lagartas de acordo com suas dietas: folhas de tomate para T. absoluta e folhas de chuchu para D. hyalinata. Os potes plásticos com as lagartas foram acondicionados em sala climatizada a 25±5 C, umidade relativa de ar de 75±5% e fotofase de 12 horas. As avaliações de mortalidade dos insetos foram realizadas 48 horas após a montagem dos bioensaios. Em todos os casos foram consideradas mortas às lagartas que se mantinham imóveis e não respondiam aos estímulos feitos com pincel. Foram calculadas as mortalidades (%) dos insetos em cada unidade experimental. Hortic. bras., v. 30, n. 2, (Suplemento - CD Rom), julho 2012 S 1413

4 Bioensaio de seletividade com as vespas predadoras Os bioensaios foram realizados a fim de verificar a toxicidade dos óleos essenciais às vespas P. liliacea e P. micans. Os testes foram conduzidos no laboratório Clínica Fitossanitária da UFS no período de agosto a dezembro de Os tratamentos utilizados nos bioensaios foram os óleos essenciais nas concentrações estipuladas no teste preliminar e a testemunha (solvente). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com quatro repetições. Para os testes preliminares de cada espécie de vespa foram testadas 3 doses de cada óleo essencial (0,1; 1,0 e 10mg do óleo essencial/g do inseto). A partir destes testes foram determinadas diferentes doses dos óleos para os testes posteriores, observandose as dosagens a fim de se obter uma faixa de mortalidade de vespas que variasse desde próximo de 0 até 100%. Dentro dessa faixa de doses foram obtidas faixas mais estreitas de respostas, ou seja, doses intermediárias, para cada óleo essencial/inseto. Foram estabelecidas seis a 12 doses dos óleos essenciais; além do tratamento testemunha, onde se utilizou apenas o solvente. As parcelas experimentais foram constituídas por uma placa de Petri (9 cm de diâmetro x 2 cm de largura) com o fundo forrado com papel filtro, coberta com tecido organza fixado com um elástico. Em cada placa, foram liberados de 7-10 adultos de cada espécie de vespa, com o auxílio de um sugador de mangueira plástica. Para a alimentação das vespas durante o período experimental, foi adicionada uma solução de mel e açúcar (cândi) nas placas de Petri. Inicialmente, dez adultos de cada espécie de vespa tiveram suas massas quantificadas com o auxílio de balança de precisão. As dosagens dos óleos utilizadas em cada tratamento foram separadas com o auxílio de espátula para determinação de sua massa. Posteriormente estas quantidades prédeterminadas foram acondicionadas em vidros de cor âmbar (2 ml), os quais foram vedados com tampa plástica para impedir a evaporação. Estes vidros foram mantidos em freezer até a sua utilização. De acordo com a massa obtida dos óleos essenciais, foi calculado o volume de solvente para adicionar a estes. Em todos os casos o solvente utilizado foi acetona, sendo seu volume determinado através da fórmula: (massa do óleo essencial * volume de solução aplicada nos insetos) dividida pela (massa média dos insetos/dose utilizada no tratamento). Os óleos essenciais diluídos em acetona foram aplicados nos insetos com auxílio de uma microseringa de 10 µl (microlitros), marca Hamilton. Nos indivíduos de cada espécie de vespa foi aplicado, na região protorácica, a quantidade de 1 µl. Após a aplicação dos óleos essenciais, as placas foram levadas para estufa incubadora à temperatura de 25 ± 0,5 C, umidade relativa de 60 ± 5% e fotofase de 12 horas. Os testes foram avaliados 48 horas após a montagem do bioensaio. Foi registrado o número de insetos mortos por unidade experimental, sendo considerados mortos os que eram incapazes de voar. Hortic. bras., v. 30, n. 2, (Suplemento - CD Rom), julho 2012 S 1414

5 Análise estatística dos dados Os resultados de mortalidade obtidos para todos os insetos foram corrigidos em relação à mortalidade ocorrida na testemunha usando-se a fórmula de Abbott (1925). Análises de Próbite foram realizadas para determinar as curvas de dose-mortalidade dos óleos essenciais para cada lepidóptero-praga. Por meio destas curvas foram estimadas as doses letais para mortalidade de 50% e 90% das populações (DL 50 e DL 90, respectivamente). As doses letais para mortalidade de 50 e 90% das populações (DL 50 e DL 90 ) foram utilizadas para calcular o Índice de Tolerância Relativa aos óleos essenciais entre as espécies de insetos (ITRe 50 e ITRe 90 ) e o Índice de Seletividade Diferencial (ISD 50 e ISD 90 ). RESULTADOS E DISCUSSÃO Adultos de P. micans tendem a responder de forma mais homogênea ao óleo essencial de Lippia gracilis que os demais insetos estudados, como pode ser observada pela maior inclinação da curva de dose-mortalidade (b=8,71) (Tabela 1). Inclinação alta indica que pequenas variações na dose do óleo essencial de L. gracilis levarão a grandes variações na taxa de mortalidade de P. micans (Bacci et al., 2009). As DL 50 e DL 90 variaram de 2,03 a 5,95 e 4,39 a 23,65, respectivamente (Tabela 1). Lagartas de T. absoluta foram 1,43 e 2,11 vezes mais tolerantes ao óleo essencial de L. gracilis do que D. hyalinata, nas DL 50 e DL 90, respectivamente (Tabela 2). Na DL 50, P. micans foi 1,54 vezes mais tolerante que P. liliacea. Já na DL 90, devido à alta inclinação da curva, P. liliacea foi mais tolerante que P. micans a este óleo (Tabela 2). O óleo essencial de L. gracilis não apresentou seletividade às vespas predadoras P. liliacea e P. micans, como pode ser observado pelos ISD menores que 1,0 (Tabela 3). Este óleo foi cerca de duas e cinco vezes mais tóxico a adultos de P. micans do que a lagartas de T. absoluta na DL 90 (Tabela 3). Concluindo, neste trabalho verificou-se que o óleo essencial de L. gracilis foi mais efetivo no controle de D. hyalinata e que não houve seletividade diferencial as vespas predadoras. Portanto, considerando uma potencial utilização deste óleo no controle de D. hyalinata e T. absoluta deve-se utilizá-lo de forma seletiva (seletividade ecológica) de modo a diminuir a exposição das vespas ao óleo essencial. AGRADECIMENTOS Ao CNPq, CAPES, FAPEMIG e FAPITEC pelas bolsas e recursos concedidos. Hortic. bras., v. 30, n. 2, (Suplemento - CD Rom), julho 2012 S 1415

6 REFERÊNCIAS ABBOTT WSA Method of computing the effectiveness of an insecticide. Journal of Economic Entomology 18: AGUIAR-MENEZES EL Inseticidas botânicos: seus princípios ativos, modo de ação e uso agrícola. Seropédica: Embrapa Agrobiologia. 58 p. BACCI L; PICANÇO MC; FERNANDES FL; SILVA NR; MARTINS JC Estratégias e táticas de manejo dos principais grupos de ácaros e insetos-praga em hortaliças no Brasil. In: EHLERT PAD; BLANK AF; ARRIGONI-BLANK MF; PAULA JWA; CAMPOS DA ALVIANO CS Tempo de hidrodestilação na extração de óleo essencial de sete espécies de plantas medicinais. Revista Brasileira de Plantas Medicinais 8: FLINT ML; VAN DEN BOSCH R Introduction to integrated pest management. New York: Plenum. 240 p. KNAAK N; FIUZA LM Potencial dos óleos essenciais de plantas no controle de insetos e microrganismos. Neotropical Biology and Conservation 5: PICANÇO MC; GIRALDO AS; BACCI L; MORAIS EGF; SILVA GA; SENA ME Controle biológico das principais pragas de hortaliças no Brasil. In: ZAMBOLIM L; LOPES CA; PICANÇO MC; COSTA H. (Org.). Manejo integrado de doenças e pragas de hortaliças. 1 ed. Viçosa: Suprema. p Tabela 1. DL 50, DL 90, graus de liberdade (GL), qui-quadrado (χ²) e probablidade (P) das curvas dose-mortalidade do óleo essencial de Lippia gracilis para lagartas de Diaphania hyalinata e Tuta absoluta e adultos de Polybia liliacea e Polybia micans. Temperatura de 25±5ºC e U.R. de 75±5%. (LD 50, LD 90, degrees of freedom (DF), chi-square (χ ²) and probability (P) curves dose-mortality of the essential oil of Lippia gracilis for larvae Diaphania hyalinata and Tuta absoluta and adult Polybia liliacea and Polybia micans. Temperature of 25 ± 5 C and U.R. 75 ± 5%). São Cristóvão- SE, Inseto Equação 1 DL 50 (IC 95 ) 2 (mg/g do inseto) Diaphania 4,168 Y =3,15+2,98X hyalinata (3,623-4,686) Tuta 5,945 Y =3,35+2,13X absoluta (5,097-6,833) Polybia 2,029 Y =4,43+2,86X liliacea (1,728-2,433) Polybia 3,130 Y =0,68+8,71X micans (2,998-3,285) DL 90 (IC 95 ) 3 (mg/g do inseto) 11,197 (9,828-13,182) 23,645 (19,255-30,846) 9,923 (6,810-18,146) 4,389 (4,079-4,843) GL χ² P 3 4,944 0, ,342 0, ,620 0, ,495 0,522 ¹ Y = Mortalidade em próbit e X = logaritmo da dose (mg/g do inseto). 2 DL 50 = dose letal para matar 50% da população e IC 50 = intervalo de confiança da DL 50 a 95% de probabilidade. 3 DL 90 = dose letal para matar 90% da população e IC 90 = intervalo de confiança da DL 90 a 95% de probabilidade. (¹ Y = Mortality and X = log probit dose (mg / g insect). 2 LD 50 = lethal dose to kill 50% of the population and CI 50 = confidence interval for the LD 50 at 95% probability. 3 LD 90 = lethal dose to kill 90% of the population and CI90 = confidence interval for the LD 90 at 95% probability). Hortic. bras., v. 30, n. 2, (Suplemento - CD Rom), julho 2012 S 1416

7 Tabela 2. Índice de tolerância relativa (ITRe 50 e ITRe 90 ) ao óleo essencial de Lippia gracilis de lagartas de Tuta absoluta em relação a lagartas de Diaphania hyalinata e de adultos de Polybia micans em relação a adultos de Polybia liliacea. Temperatura de 25±5ºC e U.R. 75±5%. (Index of tolerance (ITRe 50 and ITRe 90 ) the essential oil of Lippia gracilis caterpillars Tuta absoluta against caterpillars Diaphania hyalinata and Polybia micans adults compared to adults of Polybia liliacea. Temperature of 25 ± 5 C and 75 ± 5% U.R). São Cristóvão-SE, Relação entre insetos Índice de tolerância relativa (ITRe)* Tuta absoluta/ Diaphania hyalinata DL 50 DL 90 1,43 2,11 Polybia micans/ 1,54 0,44 (2,26) Polybia liliacea * Valor entre parêntesis indica a tolerância de P. liliacea em relação a P. micans. (* Value in brackets indicates the tolerance of P. liliacea against P. micans). Tabela 3. Índice de seletividade diferencial (ISD 50 e 90 ) do óleo essencial de Lippia gracilis a adultos de Polybia liliacea e Polybia micans em relação a lagartas de Diaphania hyalinata e Tuta absoluta. Temperatura de 25±5ºC e U.R. de 75±5%. (Differential selectivity index (DSI 50 and 90 ) the essential oil of Lippia gracilis the adult Polybia liliacea and Polybia micans against larvae of Tuta absoluta and Diaphania hyalinata. Temperature of 25±5 C and U.R. 7 ±5%). São Cristóvão-SE, DL Polybia liliacea Índice de seletividade diferencial (ISD) Polybia micans D. hyalinata T. absoluta D. hyalinata T. absoluta DL 50 0,49 (2,05) 0,34 (2,93) 0,75 (1,33) 0,53 (1,90) DL 90 0,89 (1,13) 0,42 (2,38) 0,39 (2,55) 0,19 (5,39) ISD 50 ou 90 = DL 50 ou 90 do óleo essencial para P. liliacea ou P. micans/ DL 50 ou 90 do óleo essencial de D. hyalinata ou T. absoluta. Valores entre parênteses para ISD 50 ou 90 indicam quanto o óleo essencial de L. gracilis é mais tóxico para as vespas predadoras em relação aos lepidópteros-praga. (DSI 50 or 90 = LD 50 ou 90 essential oil of P. liliacea or P. micans / LD 50 ou 90 the essential oil of D. hyalinata or T. absoluta. Values in parentheses to indicate DSI 50 or 90 as the essential oil of L. gracilis is more toxic to predatory wasps compared to lepidopteran pests). Hortic. bras., v. 30, n. 2, (Suplemento - CD Rom), julho 2012 S 1417