Potential of Tetradenia riparia leaf essential oil and its fractions in controlling Aedes aegypti and Rhipicephalus microplus larvae

Tetradenia riparia (Hochst.) Codd (Lamiaceae) is a shrub, commonly known as ginger bush or false myrrh, and several studies have shown that T. riparia exhibits a variety of biological properties. This study aimed to determine the chemical composition of T. riparia essential oil and its fractions, investigate their anticholinesterase activity, and assess their larvicidal activity against the cattle tick Rhipicephalus microplus and the mosquito Aedes aegypti. Eleven essential oil fractions were obtained by fractionation and analyzed by gas chromatography/mass spectrometry. Larvicidal activity against R. microplus and third-instar A. aegypti was assessed using a larval packet test and a larval immersion test, respectively. Anticholinesterase activity was determined by a bioautographic method. Forty-nine compounds were identified in the essential oil, of which the major classes were oxygenated sesquiterpenes (45.95%) and sesquiterpene hydrocarbons (35.20%) and the major components were isospathulenol (17.40%), ß-caryophyllene (15.61%), 14-hydroxy-9-epi-caryophyllene (10.07%), 14-hydroxy-α-muurolene (8.32%), and 9ß,13ß-epoxy-7-abietene (5.53%). Bioassays showed that T. riparia essential oil (LC50 = 1.56 µg/mL) and FR3 (LC50 = 0.30 µg/mL) were the most active against R. microplus and A. aegypti larvae, respectively. The essential oil and FR1, FR2, and FR3 exhibited acetylcholinesterase inhibitory activity. These results indicate that T. riparia essential oil and its fractions hold promise in the development of novel, environmentally safe agents for the control of R. microplus and A. aegypti larvae.

Plantas alimentícias não convencionais: revisão / Non-conventional food plants: review / Plantas alimenticias no convencionales: revisión

As plantas alimentícias não convencionais (PANCs) são hortaliças nativas, normalmente encontradas em calçadas ou terrenos abandonados, sempre fizeram parte do cardápio dos antepassados. No entanto, com a modernização da agricultura e do êxodo rural, seu consumo foi esquecido de ser repassado para as gerações futuras. O objetivo deste estudo consistiu em realizar um levantamento bibliográfico sobre as plantas alimentícias não convencionais (PANCs), sua importância na alimentação e farmacológica. A metodologia consistiu na realização de levantamento bibliográfico, com as principais plantas utilizadas como alimento pelos antepassados sendo as plantas Pereskia aculeata Miller, Basella alba, Sonchus oleraceus, Stachys byzantina, Taraxacum Officinale, Xanthosoma sagittifolium, Dioscorea bulbifera, Physalis angulata, Acmella oleracea, Tropaeolum majus. Através deste estudo pode-se constatar que estas plantas são úteis, pois além de apresentar valor nutricional e a sua utilização na alimentação, também são utilizadas como como plantas medicinais, devido à presença de compostos ativos responsáveis pela ação biológica.

Unconventional food plants (PANCs) are native vegetables, usually found on sidewalks or abandoned land, have always been part of the ancestors' menu. Nonetheless, with the modernization of agriculture and the rural exodus, its consumption was forgotten to be passed on to future generations. The objective of this study was to carry out a bibliographic survey on unconventional food plants (PANCs), their importance in food and pharmacology. The methodology consisted of carrying out a bibliographic survey, with the main plants used as food by the ancestors being the plants Pereskia aculeata Miller, Basella alba, Sonchus oleraceus, Stachys byzantina, Taraxacum Officinale, Xanthosoma sagittifolium, Dioscorea bulbifera, Physalis angulata, Acmella oleracea, Tropaeolum majus. Through this study it can be seen that these plants are useful, because in addition to presenting nutritional value and their use in food, they are also used as medicinal plants, due to the presence of active compounds responsible for biological action.

Las plantas alimenticias no convencionales (PANC, por sus siglas en inglés) son vegetales nativos, que generalmente se encuentran en las aceras o en terrenos abandonados, y siempre han sido parte del menú de los antepasados. Sin embargo, con la modernización de la agricultura y el éxodo rural, su consumo quedó en el olvido para pasar a las generaciones futuras. El objetivo de este estudio fue realizar un levantamiento bibliográfico sobre las plantas alimenticias no convencionales (PANCs), su importancia en la alimentación y farmacología. La metodología consistió en realizar un levantamiento bibliográfico, siendo las principales plantas utilizadas como alimento por los ancestros las plantas Pereskia aculeata Miller, Basella alba, Sonchus oleraceus, Stachys byzantina, Taraxacum Officinale, Xanthosoma sagittifolium, Dioscorea bulbifera, Physalis angulata, Acmella oleracea , Tropaeolum mayor. A través de este estudio se puede apreciar que estas plantas son útiles, pues además de presentar valor nutritivo y su uso en la alimentación, también son utilizadas como plantas medicinales, debido a la presencia de compuestos activos responsables de la acción biológica.

Determinação do rendimento do óleo essencial de Chenopodium ambrosioides l. em função da variação sazonal / Determination of the income of the essential oil of chenopodium ambrosioides l. in function of the variations of temperature and pluviometric indexes in the period of 09/2006 until 08/2007 / Determinación del rendimiento de aceite esencial de Chenopodium ambrosioides l. en función de la variación estacional

Chenopodium ambrosioides conhecida como mastruço, é utilizado na medicina tradicional para tratamento de ascaridíase; controle de artrópodes e pragas domésticas; inibição do desenvolvimento de fungos do solo e de insetos, tratamento de lesões cutâneas e alívio da dor de barriga e gripe. O objetivo do presente trabalho constituiu na avaliação do teor extrativo do óleo essencial de Chenopodium ambrosioides L. cultivado no Horto Medicinal da Universidade Paranaense (Umuarama-PR), durante um ano, no período de setembro de 2006 a agosto de 2007. A metodologia foi realizada através da coleta do material vegetal para obtenção do óleo pelo processo de hidrodestilação dos frutos frescos de mastruço. O rendimento do óleo foi calculado a partir da massa dos frutos frescos pela massa do óleo essencial obtido. Também foram avaliados os parâmetros de temperatura e índices pluviométricos aferidos diariamente. Os resultados demonstram um maior rendimento do óleo no período em que as temperaturas e índices pluviométricos estavam mais elevados (1,096 % na primavera e 0,998 % no verão); já em meses com temperaturas mais amenas e/ou secos o rendimento de óleo essencial apresentou considerável redução (0,774 % no outono e 0,819 % no inverno). Isto indica que o aumento e diminuição da produção de óleo essencial pela planta é influenciada pelos fatores climáticos, mostrando a importância deste estudo com a finalidade de padronização da época de colheita para maior rendimento do óleo e consequente aplicação em produtos cosméticos e farmacêuticos.

Chenopodium ambrosioides known as mastruço, is used in traditional medicine to treatment ascariasis; control of arthropods and domestic pests; inhibition of the development of soil fungi and insects, treatment of skin lesions and relief of stomach ache and flu. The objective of the present work was to evaluation of the extractive content of the essential oil of Chenopodium ambrosioides L. cultivated in the Horto Medicinal da Universidade Paranaense (Umuarama-PR), during one year, from September 2006 to August 2007. The methodology was carried out through the collection of plant material to obtain the oil through the hydrodistillation process of fresh mastruço fruits. The oil yield was calculated from the mass of fresh fruits by the mass of essential oil obtained. Temperature parameters and rainfall measured daily were also evaluated. The results demonstrate a higher oil yield in the period when temperatures and rainfall were higher (1.096% in spring and 0.998% in summer); in months with milder and/or drier temperatures, the essential oil yield showed a considerable reduction (0.774% in autumn and 0.819% in winter). This indicates that the increase and decrease in the production of essential oil by the plant is influenced by climatic factors, showing the importance of this study with the purpose of standardizing the harvest time for greater oil yield and consequent application in cosmetic and pharmaceutical products.

Chenopodium ambrosioides conocido como mastruço, se utiliza en la medicina tradicional para tratar la ascaridiasis; control de artrópodos y plagas domésticas; inhibición del desarrollo de hongos e insectos del suelo, tratamiento de lesiones cutáneas y alivio del dolor de estómago y gripe. El objetivo del presente trabajo fue evaluar el contenido extractivo del aceite esencial de Chenopodium ambrosioides L. cultivado en el Horto Medicinal da Universidade Paranaense (Umuarama-PR), durante un año, de septiembre de 2006 a agosto de 2007. La metodología fue llevada a través de la recolección de material vegetal para la obtención del aceite mediante el proceso de hidrodestilación de frutos frescos de mastruço. El rendimiento de aceite se calculó a partir de la masa de frutos frescos por la masa de aceite esencial obtenido. También se evaluaron parámetros de temperatura y precipitación medidos diariamente. Los resultados demuestran un mayor rendimiento de aceite en el período de mayor temperatura y precipitaciones (1,096% en primavera y 0,998% en verano); en meses con temperaturas más suaves y/o más secas, el rendimiento de aceite esencial mostró una reducción considerable (0,774% en otoño y 0,819% en invierno). Esto indica que el aumento y disminución de la producción de aceite esencial por parte de la planta está influenciado por factores climáticos, mostrando la importancia de este estudio con el propósito de estandarizar el tiempo de cosecha para mayor rendimiento de aceite y consecuente aplicación en productos cosméticos y farmacéuticos.

Tetradenia riparia leaves, flower buds, and stem essential oils to control of Aedes aegypti larvae

Abstract Tetradenia riparia (Hochst.) Codd (Lamiaceae) is a species native to the African continent and used as an insect repellent. The objective of the study was to evaluate the larvicidal potential of essential oils (EOs) from the leaves, flower buds, and stem of T. riparia, collected in winter against Aedes aegypti larvae. The EOs were extracted by hydrodistillation (3 h) and identified by GC/MS. The EOs were tested against larvae of A. aegypti at concentrations ranging from 12500 to 1.5 µg/mL for 24 h. The insecticide activity was evaluated by probit analysis, and the anticholinesterase activity was determined by bioautographic method. The results of the class projection indicated sesquiterpenes as the majority class, corresponding to 60.66% (leaves), 64.70% (flower buds) and 83.99% (stem), and the bioassays on A. aegypti larvae indicated LC50 of 1590, 675 and 665 µg/mL, respectively. The anticholinesterase activity indicated that the EO of the leaves inhibited the enzyme at a concentration of 780 µg/mL, and those from the flower buds and stem inhibited up to 1560 µg/mL. The results indicated weak activity of essential oils against A. aegypti larvae.

Schinus terebinthifolius essential oil and fractions in the control of Aedes aegypti / Schinus terebinthifolius óleo essencial e frações no controle do Aedes aegypti

Several technologies have been developed to controlAedes aegypti, mainly studies on isolated plant molecules. The Schinus terebinthifolius (Raddi) (Anacardiaceae), popularly known as pink pepper is a plant widely used in reforestation of degraded areas and its fruits are used as condiments. The objective of this work was to investigate the potential of essential oils (EOs) and fractions (FRs) obtained from fresh fruits and leaves of S. terebinthifolius. The EOs were obtained by hydrodistillation (2 hours), fractionated on a chromatographic column using as the stationary phase silica gel 60 (0.063-0.2mm), mobile phases: n-hexane, dichloromethane, ethyl acetate and methanol and chemically evaluated by gas chromatography coupled to mass spectrometer (GC/MS). EOs and FRs were tested against larvae of the third stage and pupae of Ae. aegypti by Immersion Test at concentrations ranging from 500.00 to 0.003 mg mL-1 (v/v). The hexane FRs obtained from fruits and leaves were the ones that showed the greatest activity on the larvae (LC99.9= 0.60 mg mL-1 and LC99.9 0.64 mg mL-1, respectively) and pupae (LC99,9 = 2.51 mg mL-1 and 2.61 mg mL-1, respectively). These results were confirmed by the anticholinesterase activity where the hexane (fruit and leaf) FRs presented the highest inhibitory potential on the acetylcholinesterase enzyme (0.156 mg mL-1 and 0.312 mg mL-1, respectively), suggesting the likely mechanism of action. The larvicidal potential can be explained by the presence of the major compounds bicyclogermacrene and germacrene D in the hexane FRs, indicating in this way that they may replace or even act in synergisms with conventional chemical larvicides. In this way the present study opens the field for new researches, aiming the development of products with the compounds bicyclogermacrene and germacrene D, as an alternative in the control of this culicide.

Diversas tecnologias têm sido desenvolvidas para o controle do Aedes aegypti, destacando pesquisas com moléculas isoladas de plantas. A Schinus terebinthifolius (Raddi) (Anacardiaceae), conhecida popularmente como pimenta rosa é uma planta muito utilizada no reflorestamento de áreas degradadas e seus frutos são utilizados como condimentos. O objetivo deste trabalho foi investigar o potencial dos óleosessenciais (OEs) e frações (FRs) obtidos dos frutos e folhas frescos de S. terebinthifolius. Os OEs foram obtidos por hidrodestilação (2 horas), fracionados em coluna cromatográfica utilizando como fase estacionária sílica gel 60 (0,063-0,2mm), fases móveis: n-hexano, diclorometano, acetato de etila e metanol e avaliados quimicamente por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG/EM). Os OEs e FRs foram testados frente a larvas do terceiro estádio e pupas do Ae. aegypti pelo Teste de Imersão em concentrações que variaram de 500,00 à 0,003 mg/mL (v/v). As FRs hexano obtidas dos frutos e folhas, foram as que apresentaram maior atividade sobre as larvas (CL99,9= 0,60 mg mL-1 e CL99,9 0,64 mg mL-1, respectivamente) e pupas (CL99,9= 2,51mg mL-1 e 2,61 mg mL-1, respectivamente). Estes resultados foram confirmados pela atividade anticolinesterase onde as FRs hexano (fruto e folha), foram as que apresentaram maior potencial inibitório sobre a enzima acetilcolinesterase (0,156 mg mL-1 e 0,312 mg mL-1, respectivamente), sugerindo desta forma o provável mecanismo de ação. O potencial larvicida encontrado pode ser explicado pela presença dos compostos majoritários biciclogermacreno e germacreno D nas FRs hexano, indicando desta forma, queestes possam vir a substituir, ou até mesmo agir em sinergismos com os larvicidas químicos convencionais. Desta forma o presente estudo abre campo para novas pesquisas, visando o desenvolvimento de produtos com os compostos bicyclogermacrene e germacrene D, como alternativa no controle deste culicídeo.

Bioinsecticide potential of Curcuma zedoaria rhizome essential oil / Potencial bioinseticida do óleo essencial dos rizom as de curcuma zedoaria

In this study the potential bioinseticide of the essential oil (OE) extracted from the rhizomes of the species Curcuma zedoaria (Zingiberaceae) was evaluated. The rhizomes were collected during dormancy (winter) and budding (summer). The EO was obtained by hydrodistillation (2h) and identified by GC/MS. In addition, a multivariate exploratory analysis was done to determine the analysis of the major compounds (PCA). The EO yield in dormancy was 0.61± 0.07 (%) and in budding 0.55 ± 0.08 (%). The bioassays on Aedes aegypti larvae and pupae were done by immersion test at different EO concentrations which ranged from 500.00 to 0.003 mg mL-1 (v/v). The results on the larvae and pupae indicated LC99.9 of (0.01 and 1.38 mg mL-1) for EO in dormancy, and (0.08 and 2.63 mg mL-1) for EO during budding, respectively. The action mechanism of EOs in both periods was determined by autobiographic method evaluating the inhibitory potential on the acetylcholinesterase enzyme, indicating greater inhibition of the EO enzyme during dormancy (0.039 mg mL-1) when compared to the EO during budding (0.156 mg mL-1). The projection representation of the EO chemical classes in both evaluated periods indicated that oxygenated sesquiterpenes are the major compound class (46.99% in dormancy) and (43.59% in budding). The projection of major chemical compounds of EOs presented three compounds with greater mass flow distancing: epicurzerenone (18.20% and 12.10%); 1.8 cineole (15.76% and 12.10%) and ß-elemene (4.43 and 0.01%) that are found in greater amounts in the dormancy EO when compared to budding, respectively. These results corroborate with the greater potential on Ae. aegypti larvae and pupae found for the dormancy EO. The results are promising because they show in which vegetative cycle phase C. zedoaria EO presents greater bioinsecticidepotential.

Neste trabalho foi avaliado o potencial bioinseticida do óleo essencial (OE) extraído dos rizomas da espécie Curcuma zedoaria (Zingiberaceae), coletados no período de dormência (inverno) e brotação das gemas (verão). O OE foi obtido por hidrodestilação (2h) e identificado por CG/EM foi observado rendimento 0,61 ± 0,07 (%) no óleo da dormência, quando comparado no período de brotação 0,55 ± 0,08 (%). Os bioensaios sobre as larvas e pupas de Aedes aegypti foram realizados pelo teste de imersão em diferentes concentrações dos OEs, que variaram de 500,00 a 0,003 mg mL-1 (v/v). Os resultados sobre as larvas e pupas indicaram uma CL99,9 de (0,01 e 1,38 mg mL-1) para o OE da dormência, e (0,08 e 2,63 mg mL-1) para o OE do período de brotação, respectivamente. Indicando maior atividade do OE da dormência. O mecanismo de ação dos OEs nos dois períodos foi determinado pelo método autobiográfico avaliando o potencial inibitório sobre a enzima acetilcolinesterase. Os resultados indicaram maior inibição da enzima do OE no período de dormência (0,039 mg mL-1), quando comparado ao OE de brotação (0,156 mg mL-1). A análise química destacou três compostos: epicurzerenone (18,20% e 12,10%) e 1,8 cineol (15,76% e 14,05%) e ß- elemeno (4,43 e 0,01%) em maior quantidade no período de dormência quando comparado ao período de brotação, respectivamente. Esta diferença pode explicar a maior ação inseticida do OE de dormência sobre as larvas e pupas do Ae. aegypti. Os resultados são promissores, pois estabelece em qual período do ciclo vegetativo o OE da C. zedoaria apresenta maior potencial bioinseticida.