Synergistic potential of dillapiole-rich essential oil with synthetic pyrethroid insecticides against fall armyworm

Fazolin, M.; Estrela, Joelma Lima Vidal; Medeiros, André Fábio Monteiro; Silva, Iriana Maria da; Gomes, Luiara Paiva; Silva, Maria Samylla de Farias

doi:10.1590/0103-8478cr20141500

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“…Among the compounds that are synthesized by the secondary metabolism of plants, terpenoids are a rich source of bioactive molecules that exhibit toxicity to various pests (Ali et al, 2010;Lima et al, 2013;Lima et al, 2009;Silva et al, 2010). Some studies have shown that these compounds act as inhibitors of AChE, impair oviposition (Alexenizer;Dorn, 2007;Cavalcante;Vasconcelos, 2006) and cellular respiration (Yu, 2008) and act as synergists of other bioactive agents (Fazolin et al, 2016).…”

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Ocimum basilicum essential oil combined with deltamethrin to improve the management of Spodoptera frugiperda

et al. 2017

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For an important and expensive crop such as corn, the resistance of Spodoptera frugiperda J.E. Smith to various pesticides has led to research throughout the world for a potential insecticide from a natural source. For the management of pest resistance, natural compounds associated with synthetic insecticides can be a promising tool because they can reduce the application of the synthetics molecules while maintaining their effectiveness and promoting the control of the pests. Linalool is a potential insecticide that is easily obtained because it is found in high concentrations in the essential oil of Ocimum basilicum L. Therefore, the present study aimed to evaluate the toxicity of this essential oil and its combination with deltamethrin to control S. frugiperda. Through dose response assays, the acute toxicities (LD 50 ) of the essential oil and deltamethrin were estimated. Additionally, the combination of these materials was also assessed, attaining a reduction of 80% of the LD 50 of deltamethrin while obtaining the same result as when the pyrethroid was administered alone. From these results, it is expected that the combination of natural compounds and synthetic insecticides will be a promising practice, helping to manage resistance while reducing the environmental impact of toxic compounds.Index terms: Natural insecticides; linalool; fall armyworm; pyrethroid; synergism. RESUMOPara uma cultura importante e expressiva como o milho, a resistência de Spodoptera frugiperda J.E. Smith a vários inseticidas atraiu a atenção no mundo para pesquisar o potencial inseticida de compostos naturais. Para o manejo da resistência, os compostos naturais associados a inseticidas sintéticos podem ser uma ferramenta promissória por reduzirem a aplicação das moléculas sintéticas para que não percam sua eficácia, além de promover o controle das pragas. O linalol é um terpenoide considerado como inseticida potencial, pode ser facilmente obtido naturalmente uma vez que é encontrado em alta concentração no óleo essencial de Ocimum basilicum. Portanto, o presente estudo teve como objetivo avaliar a toxicidade deste óleo essencial e sua combinação com deltametrina no controle de Spodoptera frugiperda. Através do ensaio de dose-resposta, foi estimada a toxicidade aguda (DL50) do óleo essencial e da deltametrina. Adicionalmente, foi também avaliada a combinação entre ambos, alcançando uma redução de 80% da DL 50 de deltametrina para se obter o mesmo resultado quando o piretroide foi administrado sozinho. A partir dos nossos resultados, espera-se que uma combinação de uso de compostos naturais e inseticidas sintéticos possa ser uma prática promissora, auxiliando no manejo da resistência de pragas e principalmente reduzindo os impactos ambientais de compostos tóxicos.

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Section: Introductionmentioning

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“…Furthermore, insecticides used in combination can enhance their toxicity compared to their individual use (Khann et al, 2013). A good example of this combination is a mixture of pyrethroid, safrole and rotenone (terpenoids), known to inhibit the cytochrome P450, which is the main route of metabolism for pesticides (Fazolin et al, 2016).…”

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Ocimum basilicum essential oil combined with deltamethrin to improve the management of Spodoptera frugiperda

et al. 2017

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“…Esta, talvez, seja a razão de os inseticidas do grupo dos piretroides avaliados neste experimento serem sinergizados com OEPA, indistintamente nas duas vias de contaminação e doses subletais ou concentrações equivalentes às respectivas DL 50 e CL 50 do óleo essencial, uma vez que a presença do grupo metilenodioxifenil em sua composição justifica o efeito sinérgico para esse grupo de inseticidas (Mukerjee & SAXENA, 1979;Bernard et al, 1990: Fazolin et al, 2016.…”

Section: Combinações De Inseticidasunclassified

“…Potencial sinérgico do óleo de Piper aduncum para inseticidas formulados com misturas de princípios ativos de compostos aromáticos essencialmente fenilpropanoidicos dos tipos lignanas e neolignanas, além da ocorrência de terpenos, flavonoides e outras classes de produtos naturais (Gottlieb et al, 1995) O óleo rico em dilapiol, obtido de plantas de Piper aduncum L. (Piperaceae), é uma opção à produção de lignanas sinérgicas, comprovando esse efeito para inseticidas do grupo dos piretroides (Mukerjee & Saxena, 1979;Bernard et al, 1990;Fazolin et al, 2016), uma vez que esse composto secundário atua no processo detoxificativo dos insetos por possuir uma associação de lignanas ao grupo metilenodioxifenil, tratando-se de uma característica das piperáceas, considerada importante inibidora de monoxigenases do citocromo P450 (Bernard et al, 1990). Essa espécie de piperácea, com altos teores de dilapiol (Maia et al, 1998), é abundante na Amazônia Ocidental e apresenta viabilidade de produção em escala comercial.…”

unclassified

Potencial sinérgico do óleo de Piper aduncum para inseticidas formulados com misturas de princípios ativos.

Fazolin¹,

Estrela²,

Medeiros³

et al. 2016

RCA

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PALAVRAS-CHAVEImidacloprido/betaciflutrina Teflubenzuron/alfacipermetrina Tiametoxan/lambda-cialotrina Resistência a inseticidas KEYWORDS Imidacloprid/beta-Cyfluthrin Teflubenzuron/alpha-Cypermethrin Thiamethoxam/lambda-Cyhalothrin Insecticide resistance RESUMO: O objetivo deste trabalho foi avaliar a sinergia e a homogeneidade da resposta das lagartas de Spodoptera frugiperda ao óleo essencial de Piper aduncum, em combinações com inseticidas formulados com dois princípios ativos em misturas prontas: imidacloprido/betaciflutrina, teflubenzuron/alfacipermetrina e tiametoxan/lambdacialotrina em comparação a butóxido de piperonila (PBO controle positivo). Por meio da relação das CL 50 e DL 50 dos inseticidas tomados isoladamente e de suas respectivas combinações sinérgicas com o óleo essencial e o PBO, foram obtidos os fatores de sinergismo (FSs) para comparação entre si. O coeficiente angular das curvas de dose/concentração-mortalidade foi utilizado para determinar a toxicidade relativa promovida pelos sinérgicos e a homogeneidade de resposta. Por contato residual, evidenciou-se significativa potencialização dos inseticidas comerciais formulados com misturas prontas de tiametoxan/lambdacialotrina (FS= 4,8) e teflubenzuron/alfacipermetrina (FS = 968,3 -1.294,4), quando combinados com óleo essencial de P. aduncum. Já por contato tópico, ocorreu significativa potencialização somente com a mistura teflubenzuron/alfacipermetrina (FS= 1,(6)(7)8), quando combinada com óleo essencial. As combinações sinérgicas apresentaram homogeneidade de resposta tanto por contato tópico como residual, para pelo menos uma combinação sinérgica com o óleo essencial de P. aduncum. A significância dos valores do FS das combinações do óleo essencial de P. aduncum com os inseticidas à base de tiametoxan/lambdacialotrina e teflubenzuron/alfacipermetrina pode indicar que esse óleo essencial é uma alternativa ao PBO na promoção do efeito sinérgico. and Teflubenzuron/alpha-Cypermethrin (FS= 968.3 -1294.4), when combined with the essential oil of P. aduncum. In the topical contact, there were significant potentiation only for the ready mixtures of Potencial sinérgico do óleo de Piper aduncum para inseticidas formulados com misturas de princípios ativos ABSTRACT: This study aimed to evaluate the synergy and response homogeneity of the Spodoptera frugiperda larvae population to the essential oil of Piper aduncum in combination with insecticides formulated with two active ingredients in ready mixtures: Imidacloprid/beta-Cyfluthrin, Teflubenzuron/ alpha-Cypermethrin and Thiamethoxam/lambda-Cyhalothrin, compared with piperonyl butoxide (PBO positive controls). By the ratio of the LC 50 and LD 50 of the insecticides taken singly and their respective synergistic combinations with essential oil and (PBO), the synergism (FS) factors for comparison with each other were obtained. The slope of the dose/concentration-mortality curves was used to determine the relative toxicity promoted by synergistics and the homogeneity of response. Residual contact reveale...

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“…It is known that combinations between different products can promote greater toxicity to insects, since a compound can potentiate the action of another active ingredient by weakening the insect detoxification system, acting on the inhibition of P450 enzymes and esterases (Khan et al, 2013;Fazolin et al, 2016). This method may allow the reduction of insecticide doses, while maintaining toxicity to pests.…”

Section: Introductionmentioning

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Toxicity of Ocimum basilicum essential oil combined with thiamethoxam to cotton aphid

Marques

Landim

Silva

et al. 2019

Agraria

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Aphis gossypii Glöver is one of the main cotton insect pests, causing significant losses in the crop. In order to reduce these damages, frequent applications of insecticides are carried out, despite reported cases of resistance. One auxiliary tool of resistance management is the combination of natural and synthetic products because the combinations can deliver comparable or greater pest toxicity while reducing the necessary dose of the synthetic molecules, thus maintaining its effectiveness. Therefore, the present work evaluated the toxicity of Ocimum basilicum essential oil, the synthetic insecticide thiamethoxam and the combination of these in the control of cotton aphid. The acute toxicities of thiamethoxam and the essential oil were obtained through dose response assays; then, combinations of the two products were assessed. The essential oil had a high concentration of linalool and it exhibited toxicity to the cotton aphid. The combination of the two products caused high mortality, particularly when they were applied as the LD 50 of the thiamethoxam + LD 50 of the essential oil and the 50% LD 50 of the thiamethoxam + 50% LD 50 of the essential oil. This work concludes that O. basilicum L. essential oil combined with thiamethoxam may be an alternative in the population management of the cotton aphid and may contribute in the future to the management of resistance and reduce the environmental impact of pesticides.

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Synergistic potential of dillapiole-rich essential oil with synthetic pyrethroid insecticides against fall armyworm

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Ocimum basilicum essential oil combined with deltamethrin to improve the management of Spodoptera frugiperda

Ocimum basilicum essential oil combined with deltamethrin to improve the management of Spodoptera frugiperda

Potencial sinérgico do óleo de Piper aduncum para inseticidas formulados com misturas de princípios ativos.

Toxicity of Ocimum basilicum essential oil combined with thiamethoxam to cotton aphid

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