Toxicity of the essential oil of basil cultivars and hybrids and its repellent effect on stored grain pests / Toxicidade do óleo essencial de cultivares e híbridos de manjericão e seu efeito repelente sobre pragas de grãos armazenados

Essential oils have emerged as an alternative to synthetic insecticides in the control of stored grain pests. The toxicity and repellency of the essential oils of four basil cultivars and three basil hybrids and the monoterpenes linalool, citral, and (E)-methyl cinnamate were evaluated in the stored grain pests Callosobruchus maculatus and Sitophillus zeamais. The essential oils of the cultivar Genovese and the hybrid 'Genovese' x 'Maria Bonita' were more toxic to C. maculatus. Conversely, the essential oils of the cultivar Sweet Dani and the hybrid 'Cinnamom' x 'Maria Bonita' were more toxic to S. zeamais. Among the monoterpenes, (E)-methyl cinnamate was the most toxic to both pests, taking 0.14 and 0.34 µ L.mL-1 to kill 50% of the C. maculatus and S. zeamais populations, respectively. All essential oils from cultivars, hybrids, and monoterpenes were repellent to S. zeamais, except for (E)-methyl cinnamate. For C. maculatus, this effect was lower, being citral the most repellent compound. Results demonstrate the insecticidal potential of the essential oil of O. basilicum and its monoterpenes in the control of stored grain pests.

Os óleos essenciais surgem como alternativa aos inseticidas sintéticos no controle das pragas de grãos armazenados. A toxicidade e a repelência dos óleos essenciais de quatro cultivares e três híbridos de manjericão e dos monoterpenos linalol, citral e (E)-cinamato de metila foram avaliadas nas pragas de grãos armazenados Callosobruchus maculatus e Sitophillus zeamais. Os óleos essenciais da cultivar Genovese e do híbrido 'Genovese' x 'Maria Bonita' foram mais tóxicos para C. maculatus. Já para S. zeamais, os óleos essenciais das cultivar Sweet Dani e do híbrido 'Cinnamom' x 'Maria Bonita' apresentaram maior toxicidade. Dentre os monoterpenos, o (E)-cinamato de metila foi o mais tóxico para ambas as pragas. Foram necessários 0,14 e 0,34 µ L.mL-1 para matar 50% da população de C. maculatus e S. zeamais. Todos os óleos essenciais das cultivares, dos híbridos e dos monoterpenos foram repelentes a S. zeamais, com exceção do (E)-cinamato de metila. Já para C. maculatus, este efeito foi reduzido, sendo o citral o composto mais repelente. Nos resultados demonstram o potencial inseticida dos óleos essenciais de O. basilicum e seus monoterpenos para o controle de pragas de grãos armazenados.

Activity of essential oils of Lippia alba chemotypes and their major monoterpenes against phytopathogenic fungi / Atividade dos óleos essenciais de quimiotipos de Lippia alba e seus monoterpenos majoritários sob fungos fitopatogênicos

This work aimed to evaluate the in vitro antifungal activity of the essential oils of L. alba belonging to the carvone chemotype (LA-13 and LA-57) and the citral chemotype (LA-10, LA-29, and LA-44); the carvone enantiomers (R)-(-)-carvone and (S)-(+)-carvone; and citral on phytopathogenic fungi Lasiodiplodia theobromae (LT), Fusarium pallidoroseum (FP) and Fusarium solani (FS). Concentrations of 0.01; 0.05; 0.1; 0.2; 0.3; 0.5 and 1.0 mL/100 mL were tested, and the percentage of mycelial growth inhibition (MGI) was calculated after 96h in relation to the control. Minimal Inhibitory Concentrations (MIC) and Minimal Fungicide Concentrations (MFC) were obtained for essential oils and compounds. From the concentration of 0.2 mL/100 mL, all the accessions and carvone enantiomers were effective against the fungus LT, except the accession LA-44, for which the maximum inhibition occurred from the concentration of 0.3 mL/100 mL. Citral was the most effective compound against LT, with 100% of MGI from the concentration of 0.05 mL /100 mL. All accessions and enantiomers caused 100% of MGI against FP fungus from the concentration of 0.2 mL/100 mL. Once again, citral stood out by providing the same result as the other treatments from the concentration of 0.1 mL/100 mL. Considering the fungus FS, carvone enantiomers and citral caused 100% of MGI from the concentration of 0.1 mL/100 mL while all accessions caused 100% of MGI from the concentration of 0.2 mL/100 mL. Citral and carvone enantiomers presented the lowest MIC values (0.1 mL/100 mL) against FS fungus. The MIC of citral for LT and FP were not determined at the concentrations tested. (R)-(-)-carvone enantiomer presented the lowest MIC (0.1 mL/100 mL) for the LT fungus. Most of the other accessions presented MIC of 0.2 mL/100 mL for the three fungi. In relation to the minimum fungicidal concentration (MFC), citral stood out with values from 0.05 mL/100 mL (LT). Citral and carvone presented the same MFC for FS (0.2 mL / 100 mL). The other accessions showed MFC values from 0.3 mL/100 mL for the three fungi. Essential oils of L. alba accessions, carvone enantiomers, and citral were efficient in phytopathogen control and could be considered as an alternative to fungicides for presenting inhibitory and fungicidal effect against these microorganisms at low concentrations.

O objetivo do trabalho foi avaliar a atividade antifúngica in vitro de óleos essenciais de Lippia alba pertencentes ao quimiotipo carvona (LA-13 e LA-57) e ao quimiotipo citral (LA-10, LA-29 e LA-44); dos enantiômeros da carvona: (R)-(-)-carvona e (S)-(+)-carvona; e do citral sobre os fungos fitopatogênicos Lasiodiplodia theobromae (LT), Fusarium pallidoroseum (FP) e Fusarium solani (FS). Foram testadas as concentrações 0,01; 0,05; 0,1; 0,2; 0,3; 0,5 e 1,0 mL/100 mL, e, após 96h de incubação, a porcentagem de inibição do crescimento micelial (ICM) foi calculada em relação ao controle. Foram determinadas as Concentrações Inibitórias Mínimas (CIM) e Fungicidas Mínimas (CFM) para os óleos essenciais e compostos. A partir da concentração de 0,2 mL/100 mL todos os acessos e os enantiômeros da carvona foram efetivos contra LT, exceto o acesso LA-44, que proporcionou máxima inibição a partir da concentração de 0,3 mL/100 mL. O monoterpeno citral foi o mais efetivo contra LT, pois a partir da concentração de 0,05 mL /100 mL, 100% de ICM foi observada. Todos os acessos e enantiômeros da carvona causaram 100% de ICM contra o fungo FP, a partir da concentração de 0,2 mL/100 mL. Novamente, o composto citral de destacou por causar máxima ICM a partir da concentração de 0,1 mL/100 mL. Contra o fungo FS, os enantiômeros da carvona e o citral causaram 100% de ICM a partir da concentração de 0,1 mL/100 mL, enquanto os acessos proporcionaram mesmos resultados a partir da concentração de 0,2 mL/100 mL. O citral e os enantiômeros da carvona apresentaram os menores valores de CIM (0,1 mL/100 mL) frente ao FS. Não foi possível determinar a CIM do citral para LT e FP nas concentrações testadas. O enantiômero (R)-(-)-carvone apresentou a menor CIM (0,1 mL/100 mL) para o fungo LT. Os acessos apresentaram CIM a partir de 0,2 mL/100 mL para os três fungos. Em relação à concentração fungicida mínima (CFM), o citral se destacou com a menor CFM (0,05 mL/100 mL) para LT. Citral e carvonas apresentaram a mesma CFM para FS (0,2 mL / 100 mL). Os acessos apresentaram CFM a partir de 0,3 mL/100 mL para os três fungos. Os óleos essenciais dos acessos de L. alba, e os monoterpenos carvona e o citral foram eficientes no controle dos fungos fitopatogênicos e são considerados como uma alternativa em relação aos fungicidas sintéticos por apresentarem efeitos inibitórios e fungicidas contra esses microorganismos quando utilizados em baixas concentrações.

In vitro conservation and leaf anatomy of different chemotypes of Lippia alba (Mill.) N. E. BR / Conservação in vitro e anatomia foliar de diferentes quimiotipios de Lippia alba (Mill.) N. E. BR

The aim of this work was to develop an in vitro conservation protocol for Lippia alba that involved mineral oil and to study the leaf anatomy of L. alba genotypes in in vitro and ex vitro environments. In vitro conservation involved five genotypes; LA-13 and LA-57 (carvone chemotype); LA-22 (linalool chemotype); and LA-29 and LA-44 (citral chemotype). Each genotype was treated with mineral oil, with water, and a control at 18°C and 23°C. Survival (%), shoot height (cm) and leaf color were assessed at 180 and 270 days. The genotypes with the best in vitro conservation outcomes (LA-13 and LA-57) were used to study the anatomy of the leaves. Midrib thickness, leaf blade thickness, adaxial and abaxial cuticles and the number of glandular and tector trichomes were assessed. A temperature of 18°C was optimal for the conservation of genotypes of the carvone chemotypes. The explants were short and had green leaves. This was especially true for LA-57, whose height did not exceed 2.0 cm. At 270 days, the LA-13 and LA-57 genotypes continued to have green and viable leaves, especially LA-57, which had the lowest mean height. Field plants of the carvone chemotype had thicker midribs, leaf blades, and cuticles and had more trichomes. The LA-57 genotype had the most glandular and tector trichomes.

O objetivo deste estudo foi desenvolver um protocolo de conservação in vitro com óleo mineral e estudar a anatomia foliar de genótipos de L. alba nos ambientes in vitro e ex vitro. A conservação in vitro constou de cinco genótipos LA-13 e LA-57 (quimiotipo carvona); LA-22 (quimiotipo linalol); LA-29 e LA-44 (quimiotipo citral), três tratamentos (com óleo mineral, com água e controle) e duas temperaturas 18 e 23°C. Aos 180 e 270 dias, avaliou-se a sobrevivência (%), altura da parte aérea (cm) e coloração das folhas. Os genótipos com os melhores resultados da conservação in vitro (LA-13 e LA-57) foram utilizados para estudos de anatomia. Avaliou-se espessura da nervura central, espessura do limbo foliar, cutículas adaxial e abaxial e quantidade de tricomas glandulares e tectores. A temperatura a 18°C foi a ideal para a conservação dos genótipos do quimiotipo carvona, com folhas verdes e baixos valores para altura, destacando-se LA-57 cuja altura não ultrapassou 2,0 cm. Aos 270 dias LA-13 e LA-57 permaneceram com folhas verdes e viáveis, com destaque para LA-57 com menores médias de altura. A anatomia do quimiotipo carvona mostrou que as plantas de campo apresentaram maiores espessuras da nervura, limbo e cutículas, e maiores quantidades de tricomas. O genótipo LA-57 obteve a maior quantidade de tricomas glandulares e tectores.