RESUMEN
Abstract The lace bug, Corythucha gossypii (Fabricius) is a serious pest affecting over 24 wild and commercially important plant species of the families Annonaceae, Passiflorcae, Caricaceae, Euphorbiaceae, and Solanaceae. Thus far, commercial insecticides, such as 0.1% Dimethoate and 0.1% Imidacloprid have shown effectiveness against this insect, but no botanical pesticides are available to control this bug. In the present study, a Rollinia mucosa (Jacq.) Baillon ethanol extract was evaluated as a biological control agent against the lace bug. Through a toxicity assay involving Artemia salina, the median lethal concentration (LC50) of a raw ethanol extract of R. mucosa seeds was determined, as well as that of its Acetogenin (F1) and Alkaloid (F2) fractions; these LC50 were 0.184, 0.082, and 0.0493 μg/mL, respectively. In addition, with an insecticide assay on lace bug nymphs, a mortality percentage of 86.67% at 5 μg/mL after 72h was observed. These data demonstrate that the R. mucosa seed extract is highly active. Further chemical characterization studies revealed that the main active metabolites contributing to extract activity were acetogenins and alkaloids.
Resumen El hemíptero, Corythucha gossypii (Fabricius) es un insecto que causa daño sustancial en cultivos de más de 24 especies de plantas de las familias Annonaceae, Passifloraceae, Caricaceae, Euphorbiaceae y Solanaceae. En su mayoría estas plantas son de interés económico. Aunque insecticidas comerciales como el Dimetoato (0.1%) y el Imidacloprid (0.1%) permiten un manejo eficiente de este insecto-plaga, no se han reportado alternativas botánicas para estos insecticidas sintéticos. En el presente estudio se evaluó el extracto etanólico de la semilla de Rollinia mucosa (Jacq.) Baillon, como un biocontrolador de C. gossypii. A través de un test de toxicidad con Artemia salina se determinó que la concentración del extracto etanólico letal para el 50% de la población bajo estudio (LC50) fue de 0.184 μg/mL. De igual modo se identificó que las fracciones de acetogeninas (F1) y de alcaloides (F2) de este extracto tienen un LC50 de 0.082 y 0.0493 μg/mL, respectivamente. En el ensayo insecticida con ninfas de C. gossypii se observó una mortalidad del 86.67% después de 72 horas de exposición al extracto etanólico a una concentración de 5 μg/mL. Lo anterior demuestra que el extracto es altamente activo. La caracterización química del extracto evidenció que los principales metabolitos activos que contribuyen a su actividad insecticida son las acetogeninas y los alcaloides.
Resumo Corythucha gossypii (Fabricius) é uma praga séria que afeta mais de 24 plantas silvestre e de interesse comercial, pertencentes as famílias Annonaceae, Passifloraceae, Caricaceae, Euphorbiaceae e Solanaceae. Até o momento, inseticidas comerciais como Dimetoato (0.1%) e Imidacloprid (0.1%) apresentam um controle eficiente sobre este inseto, entretanto não há reportes de pesticidas de origem vegetal para o seu controle. No presente estudo, o extrato etanólico de Rollinia mucosa (Jacq.) Baillon foi avaliado como um controle biológico contra Corythucha gossypii. Por meio do ensaio de toxicidade com Artemia salina a concentração letal média (LC50) para o extrato etanólico das sementes, suas frações de acetogeninas (F1) e fração de alcaloides (F2) foi de 0.184, 0.082 y 0.0493 μg/mL, respetivamente. Adicionalmente, na avaliação do ensaio inseticida, se obteve uma porcentagem de mortalidade de 86.67% à concentração de 5 μg/mL após de 72 horas de exposição, demonstrando uma alta atividade do extrato de sementes de R. mucosa. Os estudos em relação à caracterização química evidenciaram que os principais metabólitos que aportam à atividade do extrato foram as acetogeninas e alcaloides.
Asunto(s)
Annonaceae , Alcaloides , Acetogeninas/clasificaciónRESUMEN
In plants, the presence and distribution of specialized metabolites during the early stages of development are not documented enough, even though their biosynthesis is one of the most important strategies for survival. In this study, five alkaloids and four acetogenins were detected in Annona muricata L. during early development seedling, including three phases of root emergence and three of seedling formation. Hexane and alkaloid extracts were obtained from each organ, which were analyzed in a gas-mass chromatograph and in a high-performance liquid chromatograph coupled with a photodiode array UV detector (HPLC-DAD). This research shows the presence of the acetogenins cis-uvarimicin IV, mosinone, muricina B, and cis-annonacin-10-one, as well as of the alkaloids reticuline, coreximine, anonaine, asimilobine, and nornuciferine, both groups with a variable organ-specific distribution, related with the formation of organs and tissues.
Asunto(s)
Acetogeninas/aislamiento & purificación , Alcaloides/aislamiento & purificación , Annona/metabolismo , Raíces de Plantas/metabolismo , Plantones/metabolismo , Acetogeninas/química , Acetogeninas/clasificación , Alcaloides/química , Alcaloides/clasificación , Annona/química , Annona/crecimiento & desarrollo , Cromatografía Líquida de Alta Presión , Cromatografía de Gases y Espectrometría de Masas , Especificidad de Órganos , Desarrollo de la Planta/fisiología , Extractos Vegetales/química , Raíces de Plantas/química , Raíces de Plantas/crecimiento & desarrollo , Plantones/química , Plantones/crecimiento & desarrolloRESUMEN
The synthesis of the subgroups of acetogenins containing non-adjacent bis-THF and non-adjacent THF-THP core units is reviewed. Specifically, total syntheses of gigantecin, 4-deoxygigantecin, cis-sylvaticin, squamostatin-C, squamostatin-D, sylvaticin and mucocin are discussed.