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Mortality and impaired development of Zabrotes subfasciatus boh. (Coleoptera: Chrysomelidae) induced by extract of sangra d'agua Croton urucurana Baill (Euphorbiaceae)/Mortalidade e comprometimento do desenvolvimento de Zabrotes subfasciatus Boh. (Coleoptera: Chrysomelidae), induzido pelo extrato de sangra d'agua Croton urucurana Baill (Euphorbiaceae).

Introducao

o feijao (Phaseolus vulgaris L.) e uma das principais fontes de proteinas e minerais na dieta humana, sobretudo para populacoes de baixa renda, especialmente na America Latina e Africa. No Brasil, o feijao e cultivado por pequenos e medios produtores, representando uma fonte significativa de renda e subsistencia. Porem, sua produtividade e considerada baixa devido a alguns fatores, dentre os quais, destacam-se os danos causados por diferentes insetos-praga, desde a emergencia ate o armazenamento, no qual se destaca o Zabrotes subfasciatus (Boheman, 1833) (Coleoptera: Chrysomelidae, Bruchinae) como a principal praga de feijao armazenado. Em razao do seu potencial depreciativo, a especie Z. subfasciatus, reduz o peso e a qualidade dos graos e sementes, especialmente quanto a germinacao, por atacar os cotiledones do feijao armazenado e, na fase larval, ao abrir galerias, podendo destrui-los completamente, ao que se soma a presenca de ovos nos graos, orificios de emergencia dos adultos, insetos mortos e de excrementos que afetam a qualidade do produto. Os graos destinados a semeadura tem os embrioes destruidos, ficando seriamente prejudicados (Boica Junior et al., 2002, Borem & Carneiro, 2006, Brito et al., 2006).

A utilizacao de inseticidas convencionais continua sendo a estrategia de controle mais utilizada para atenuar as perdas ocasionadas por insetos pragas em produtos armazenados. Entretanto, quando utilizado de forma inadequada resulta em serios danos ao ambiente e a saude publica. Alem disso, pode causar reducao nas populacoes de insetos beneficos, ressurgencia e erupcao de pragas e perda na eficacia dos inseticidas, em razao da selecao de populacoes resistentes a estes compostos (Guedes & Fragoso, 1999). Assim, o estudo dos mecanismos de defesa das plantas possibilita investigar novas substncias com atividade inseticidas, que preencham os requisitos de eficacia, seguranca e seletividade. Neste contexto, os metabolitos secundarios presente nas plantas, destacando-se por possuir compostos com potencial inseticida. (Prates & Santos, 2002).

Segundo Ming (1996), menos de 1% da flora brasileira foi investigada quimicamente, o que evidencia a importncia de trabalhos cujo objetivo e conhecer a composicao quimica de plantas potencialmente inseticidas.

Estudos realizados por Almeida et al. (1999) demonstraram que o extrato alcoolico de Croton tiglium Willd. (Euphorbiaceae) provoca 99% de mortalidade, quando em contato com Sitophilus zeamais Motsch. (Coleoptera: Curculionidae). As fracoes diclorometano e acetato de etila de C. urucurana, causaram aproximadamente 65% de mortalidade as larvas de Anagasta kuehniella (Lepidoptera: Pyralidae) e tem alta toxicidade a Dysdercus maurus (Hemiptera: PyrrhocoridaeJ. Esta atividade inseticida foi atribuida, devido a acao de compostos fenolicos, catequina e galocatequina (Silva et al., 2009; Silva et al., 2012).

Embora inumeras especies do genero Croton (Euphorbiaceae) apresentem diversas atividades biologicas (Peres et al., 1997 e 1998; Suarez et al., 2003; Anazetti et al., 2004; Silva et al., 2009; 2010), sao poucos os relatos para C. urucurana, quanto a atividade inseticida, deterrente e repelente para pragas de graos armazenados, sobretudo, utilizando Z. subfasciatus como especie alvo.

Assim o presente trabalho teve como objetivo avaliar a atividade inseticida do extrato bruto de C. urucurana quanto a mortalidade e desenvolvimento de Z. subfasciatus, importante praga do feijao armazenado.

Material e Metodos

As folhas e flores de C. urucurana foram coletadas, na regiao de Dourados, sul de Mato Grosso de Sul. A especie foi identificada pelo biologo Claudio Conceicao do Departamento de Biologia da Universidade Federal de Mato Grosso do Sul-UFMS, Campo Grande -MS e uma exsicata foi depositada no Herbario da CGMS sob o N[degrees] 5009.

As folhas e flores foram secas a temperatura ambiente e moida em moinho manual sendo extraidas com etanol. Apos a evaporacao do etanol em evaporador rotatorio, obteve-se o extrato etanolico.

A populacao de Z. subfasciatus foi coletada junto a pequenos produtores da regiao de Bom Jesus - PI. A identificacao dos insetos foi realizada com base na chave de identificacao (Romero & Johnson 2000) e comparacao dos exemplares da criacao estoque de laboratorio. Os insetos foram, multiplicados, e armazenados em potes plasticos (19 cm de altura; 12 cm de dimetro) na sala de criacao, no laboratorio de Zoologia da Universidade Federal do Piaui, campus Prof Cinobelina Elvas (27 [+ or -] 2[degrees]C, 70 [+ or -] 10%UR e fotoperiodo de 12:12). Os potes foram vedados com tecido do tipo voil, o qual permite a circulacao de ar e impede a fuga dos insetos. Como alimento, foi ofertado aos insetos, feijao carioca (Phaseolus vulgaris) Linnaeus 1753. A manutencao das populacoes foi realizada semanalmente, para evitar a presenca de acaros e parasitoides.

O extrato etanolico de C. urucurana foi dissolvido em alcool etilico nas concentracoes, variando de 0,0005 a 0,1 g.[mL.sup.-1]. Posteriormente, 0,2 mL/frasco da solucao, nas respectivas concentracoes, foram aplicados em frascos de 10 mL, quantidade necessaria para cobrir igualmente toda a parede do frasco. Os tubos foram movimentados para que o extrato fosse distribuido uniformemente por toda a superficie interna e evaporacao do solvente. Vinte insetos adultos nao sexados foram expostos ao residuo seco do extrato por um periodo de 48 horas. Transcorrido este periodo, avaliou-se a mortalidade dos insetos em cada concentracao, incluindo a testemunha, onde apenas o solvente foi utilizado. Os insetos foram considerados mortos quando nao respondiam a estimulos provocados por meio de toques com pincas. O delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado com dez repeticoes.

Cinquenta gramas de feijao carioca foram tratados com extrato bruto de C. urucurana nas concentracoes de 0,0005; 0,001; 0,005; 0,01 e 0,1 g.[mL.sup.-1]., com o auxilio de um pulverizador,. Apos a secagem do feijao, vinte insetos nao sexados, foram expostos aos residuos de extratos secos por um periodo de 72h. Posteriormente, avaliou-se a mortalidade dos insetos em todas as concentracoes utilizadas. Os insetos da geracao F1 que permaneceram vivos foram mantidos em potes por 10 dias para que as femeas ovipositassem, sendo posteriormente descartados. Apos 25 dias, foi avaliado o numero de insetos da geracao F2 que emergiram.

Para o Bioensaio de contato, 500|jL do extrato etanolico de C. urucurana na concentracao de 0,01 g.[mL.sup.-1] foram aplicados em papel filtro com 7 cm de dimetro. Apos a evaporacao do solvente, 20 insetos adultos nao sexados foram acondicionados em placas de petri e o efeito do extrato sobre a sobrevivencia de Z. subfasciatus foi avaliado com 24, 48 e 72 horas. Na testemunha utilizou-se apenas o solvente alcool etilico. O delineamento utilizado foi o inteiramente casualizado com 5 repeticoes.

Para o Bioensaio de vaporizacao com extrato das folhas e flores de C. urucurana, os extratos foram macerados em cadinho e mantido em repouso por 72 hs. Transcorrido este periodo, os extratos foram aplicados com um compressor adaptado para leva-los, junto com o ar, diretamente aos insetos. Apos 30 minutos da aplicacao, os potes foram abertos e o numero de insetos mortos foram contabilizados. O delineamento utilizado foi inteiramente casualizado com cinco repeticoes contendo 150 gramas de feijao e 50 insetos, em cada recipiente (potes de 2,5 L), alem da testemunha que recebeu somente o solvente alcool etilico.

O bioensaio de taxa instantnea de crescimento populacional ([r.sub.i]) foi conduzido utilizando-se potes de vidro com capacidade de 1,5L. Para obtencao de insetos de mesma faixa de idade, o feijao foi peneirado para retirada de todos os adultos presentes. Apos dois dias, os insetos recem emergidos foram utilizados para montagem do experimento. Cinqenta insetos adultos nao-sexados foram retirados e colocados nos potes de vidro com 250g de feijao, livres de infestacao e tratados com 0,01 g.mL-1 do extrato etanolico de C. urucurana. Esses potes foram vedados com a tampa contendo um orificio no centro, o qual foi fechado com tecido tipo voil de modo a permitir as trocas gasosas. O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado com tres repeticoes. A avaliacao foi realizada 60 dias apos a adicao dos insetos nos potes. Os parmetros avaliados foram: numero de insetos vivos, a massa corporal dos insetos e o peso final da massa de graos

A taxa instantnea de crescimento populacional (ri) foi calculada utilizando-se a equacao a seguir, proposta por Wlthall e Stark (1997). [r.sub.i] = ln([N.sub.f] / [N.sub.o]) /[DELTA]t, onde [N.sub.f] o numero final de insetos; [N.sub.o] e o numero inicial de insetos e [DELTA]t e a variacao do tempo. Valor positivo de r indica crescimento populacional, [r.sub.i] = 0 significa que a populacao esta estavel e valor negativo de [r.sub.i] indica declinio da populacao ate a extincao.

Os resultados de mortalidade foram submetidos a analise de Probit por intermedio do procedimento PROC PROBIT, SAS Istitute 2000, gerando as curvas de concentracaomortalidade. Os dados de mortalidade obtidos foram corrigidos pela mortalidade que ocorreu no tratamento controle. Os resultados dos bioensaios comportamentais, teste de preferencia sem escolha e taxa instantnea de crescimento, foram submetidos a analise de varincia univariada e teste de media, diferenca minima significativa (PROC, UNIVARIATE, GLM, SAS Institute, 2000) e o teste de preferencia livre escolha, analise de regressao logistica.

Resultados

A [CL.sub.50] do extrato etanolico de C. urucurana no teste de dose resposta, foi estimada em 2560 ppm (2219 [+ or -] 3009). Os parmetros da curva de concentracao-mortalidade sao apresentados na Tabela 1.

Ao analisar a acao inseticida, do extrato etanolico de C. urucurana, em graos tratados com o extrato e utilizados para a alimentacao dos insetos, verificou-se que todas as concentracoes apresentaram diferencas estatisticas significativas com relacao ao controle, tendo provocado efeitos satisfatorios quanto a proporcao de mortalidade em funcao do aumento da concentracao, ocasionando 100% de mortalidade (Figura 1).

Como pode ser visto na Tabela 2, o efeito do extrato etanolico de C. urucurana na concentracao de 0,01 g.[mL.sup.-1], no bioensaio de contato mostrou toxicidade semelhante ao inseticida permetrina, sendo este, um dos inseticidas recomendado para o controle de insetos- praga de graos armazenados. Este resultado evidencia o potencial inseticida de C. urucurana sobre Z. subfasciatus

No teste de vaporizacao todos os tratamentos diferiram estatisticamente entre si (F= 155,43 e P=0,001). O extrato das flores aplicados diretamente nos insetos causou maior percentual de mortalidade nos adultos de Z. subfasciatus , que os extratos da folha (Tabela 3), Provavelmente isto ocorreu devido a maior quantidade de compostos volateis presente nas flores.

Com base nos resultados obtidos, pode-se observar que a taxa de crescimento populacional e emergencia acumulada, reduziu significativamente, no bioensaio em que os graos foram tratados com extrato etanolico das folhas de C. urucurana (ri=0,035) (Figura 2).

A massa corporal dos insetos tambem diferiu em relacao ao controle sugerindo toxicidade do extrato em alguma rota fisiologica de Z. subfasciatus que, inibe a alimentacao ou interfere nas atividades enzimatica do metabolismo energetico e/ou digestivo deste inseto (Tabela 4).

Discussao

O uso de plantas com atividade inseticida tem ganhado importncia nos ultimos anos, a utilizacao de plantas nao e um tema novo, visto que seu uso era comum antes do emprego dos inseticidas inorgnicos. A crescente investigacao de extratos vegetais, com potencial inseticida, se fundamenta no fato de que, muitos compostos antes eficientes no controle de diferentes insetos-pragas, perderam eficiencia, em decorrencia do surgimento de populacoes resistentes. E necessario estudar moleculas que ajudem no manejo de pragas, que minimizem os danos ao meio ambiente e nem permanecam de forma residual nos alimentos.

A planta utilizada nos experimentos, C. urucurana, foi escolhida levando-se em consideracao as informacoes populares, a atividade bactericida e o estudo quimico ja realizado em estudos anteriores (Peres et al., 1997). O presente estudo possibilitou verificar a toxicidade do extrato etanolico sobre o desenvolvimento de Z. subfasciatus, conhecido como caruncho do feijao.

De acordo com os dados obtidos nesse trabalho,oextratobrutodeC.urucuranaprovocou mortalidade nas menores concentracoes, semelhante ao que foi observado para Anagasta kuehniella e Dysdercus maurus, comprovando ainda mais sua relevncia e continuidade dos estudos fitoquimicos de C. urucurana, bem como a eficiencia de moleculas no controle de pragas do feijao armazenado, com eficiente mecanismo de acao e baixa atividade residual (Silva et al., 2009; Silva et al., 2012).

Catequina e galocatequina estao presentes no extrato de C. urucurana e sao responsaveis por diferentes atividades biologicas (Peres et al., 1998). De acordo com Shirley (2001) taninos condensadas, catequina e galocatequina sao fenolico, ou seja, os compostos responsaveis pela adstringencia de muitos frutos, bem como defesa contra as pragas, como proteinas digestivas de insetos, tornando-se um mecanismo importante para a defesa da planta contra os agentes patogenicos (Oliveira et al., 2003).

A mortalidade dos insetos aumenta em funcao do periodo de exposicao ao extrato (Tabela 1), dado esse semelhante ao estudo realizado por (Azevedo et al., 2010) com o oleo de nim sobre a mortalidade de insetos adultos de Alphitobius diaperinus (Coleoptera: Tenebrionidae), que foi mais eficiente aos 90 e 120 dias do armazenamento, nas concentracoes de 3 e 4%, porem e necessario estudar a atividade residual desses extratos, pois o extrato de uma determinada planta pode conter milhares de compostos, os quais podem atuar isoladamente ou possuir algum tipo de sinergismo. O fato de ter ocorrido grande eficiencia na mortalidade no teste com graos tratados, pode estar relacionado a ingestao dos compostos. O que sugere que o extrato e detentor de substncias bioativas que possivelmente atua em alguma rota metabolica do inseto.

No presente estudo foi verificado que o extrato da flor de C. urucurana, foi mais toxico ao inseto no bioensaio de vaporizacao, provavelmente em funcao do tipo de composto responsavel pela toxicidade ser mais volatil e ao ter contato com o sistema respiratorio do inseto, atingindo seu sitio de acao. Outros fatores devem ser levados em consideracao, como a parte do vegetal utilizada nas preparacoes dos extratos ou mesmo a especie de insetos utilizada no bioensaio (Trindade et. al., 2000). Conforme Randal et al. (2004) estudando algumas especies de Croton, afirmaram que os terpenoides, substncias que podem estar associadas ao efeito inseticida, sao encontradas em todas as partes das plantas, havendo predominncia nas folhas e raizes. Fatos estes confirmam que os compostos bioativos de C. urucurana no controle de Z. subfasciatus estao nas folhas e flores.

No extrato da flor, o qual provocou mortalidade significativa de Z. subfasciatus, indicando que o estudo de diferentes partes da especie como a flor, folha e casca, alvo de estudo no controle desta praga do feijao, pode ocasionar toxicidade diferenciada, tanto letais como subletais. Conforme estudo realizado por Torres et al. (2001) a suscetibilidade de insetos aos aleloquimicos extraidos de vegetais depende do orgao e da especie vegetal, forma de extracao e especie do inseto. Ahmed e El-Salam.(2010) avaliando a toxicidade de sete plantas, no bioensaio de fumigacao, com Calosobruchus maculatus (Coleoptera: Chrysomelidae: Bruchinae) observaram que os extratos das folhas de Cinnamomum zeylanicum (Lauraceae), Melaleuca alternifolia (Myrtaceae) e Thymus vulgaris (Lamiaceae), causaram 100% de mortalidade. Em varios trabalhos estudando o potencial inseticida de extratos e oleos de diferentes especies vegetais, relataram que os compostos inseticidas estao presentes em maior quantidade, cerca de 1,4 vezes mais nas folhas (Ho et al., 1997; Huang et al., 2002; Chang & Anh 2002; Morais et al., 2006).

Alguns trabalhos estao sendo realizados com extratos e oleos essenciais, quanto a toxicidade para pragas de graos armazenados e pode se concluir que e necessario um maior esforco na extracao de oleos para os bioensaios de fumigacao(Neves & Camara 2011; Aslan et al. 2004; Shojaaddini et al., 2008; Castro et al., 2010) e tambem se faz necessario o isolamento da molecula responsavel em causar o efeito letal ao inseto. Contudo, novas pesquisas devem ser realizadas tendo em vista que tais estudos ainda sao escassos, visando a investigacao fitoquimica de extratos vegetais, no controle de pragas.

Conclusao

Os resultados deste trabalho permitem concluir que o extrato etanolico de C. urucurana tem alta toxicidade para Z. subfasciatus, em baixas concentracoes. Alem disso, foi possivel constatar que este composto afeta negativamente a postura das femeas e a taxa instantnea de crescimento populacional Z. subfasciatus. Considerando os resultados preliminares faz-se necessario a continuidade da pesquisa, uma vez que o extrato de C. urucurana mostrou ser uma alternativa de controle promissora para Z. subfasciatus.

Recebido: 12 Abril 2013

Aceito: 13 Setembro 2013

Agradecimentos

Ao CNPq, pelo apoio concedido e a UFPI por toda presteza e suporte oferecido.

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Gabriel dos Santos Carvalho, Leonardo Santana da Silva, Luciana Barboza Silva *, Mayra Layra dos Santos Almeida, Bruno. Ettore Pavam, Marize Terezinha Lopes Pereira Peres

Campus "Prof. (a) Cinobelina Elvas", Universidade Federal do Piaui, Bom Jeusus, PI, Brasil

* Autor correspondente, e-mail: lubarbosabio@hotmail.com

Tabela 1. Toxicidade do extrato etanolico de Croton urucurana (
Euphorbiaceae) sobre Zabrotes subfasciatus
(Coleoptera: Chrysomelidae).

Populacao      Inclinacao       [CL.sub.50]        [X.sup.2]     P
               [+ or -] EPM     (95% IC) (ppm)

Bom Jesus-PI   1,5 (0,089)      2560 (2219           27,08     0,99
                                [+ or -] 3009)

EPM = Erro padrao da media, CL = Concentracao Letal, IC 95%
Intervalo de Confianca a 95% de probabilidade,
[X.sup.2] = Qui-quadrado, P = probabilidade.

Tabela 2. Toxicidade de contato do extrato etanolico
das folhas de C. urucurana a Z.subfasciatus,
comparado ao inseticida Permetrina.

Tratamentos                  Mortalidade (N[degrees].
                             de individuos)

Controle                     1,6b
0,01 g.[mL.sup.-1]           16,1 (a)
Permetrina 50 [micro]g i.a.  17,1 (a)
CV%                          16,44
F                            206,.9 **

Medias seguidas pela mesma letra nao diferem estatisticamente pelo
teste de Tukey (P<0,05j;; ** ,* e (NS) = significativo a 1%, 5% e
nao significativo respectivamente pelo teste F.

Tabela 3. Toxidade do extrato etanolico da folha e
flores de C. urucurana sobre Z. subfasciatus.

Tratamentos           Mortalidade %

Controle                   0a
Extrato da Folha           20b
Extrato da Flor            46c
CV%                       16,70
F                       155,43 **

Medias seguidas pela mesma letra nao diferem estatisticamente pelo
teste de Tukey (P<0,05); **,* e (NS) = significativo a 1%, 5% e nao
significativo respectivamente pelo teste F.

Tabela 4. Taxa instantnea de crescimento populacional (ri), perda
da massa de graos de feijao, massa corporal e numero de adultos
emergidos apos 60 dias de uma populacao de Zabrotes subfasciatus
alimentados com graos de feijao tratados com o extrato etanolico
das folhas de Croton urucurana.

Tratamento PPM      Taxa instantnea   Consumo de biomassa    Massa
                    de crescimento     seca dos graos        corporal
                    (ri)               de feijao (g)         (g)

Controle            0,067 a (1)                     9,64       68,00a
0,01 g.[mL.sup.1]        0,035b                    4,17b       37,27a
CV%                        5,76                   21,105       29,71b
F                     287,36 **                 35,14 **       9,64 *

(1) Medias seguidas pela mesma letra nao diferem estatisticamente
pelo teste de Tukey (P<0,05j; **,* [e.sup.NS] = significativo a 1%,
5% e nao significativo respectivamente pelo teste F.
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Author:Carvalho, Gabriel dos Santos; Silva, Leonardo Santana da; Silva, Luciana Barboza; Almeida, Mayra Lay
Publication:Comunicata Scientiae
Article Type:Report
Date:Sep 1, 2014
Words:3963
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