Potencialidade inseticida de extratos aquosos de essências florestais sobre mosca-branca

Insecticidal potential of aqueous extracts from arboreous species against whitefly

ENTOMOLOGIA

Potencialidade inseticida de extratos aquosos de essências florestais sobre mosca-branca

Insecticidal potential of aqueous extracts from arboreous species against whitefly

Giani Maria Cavalcante^I; Alberto Fábio Carrano Moreira^I; Simão Dias Vasconcelos^II

^IUniversidade Federal Rural de Pernambuco, Dep. de Ciência Florestal, Av. Dom Manoel de Medeiros, s/nº, CEP 52171-900, Recife, PE. E-mail: [e-mail], [e-mail]

^IIUniversidade Federal de Pernambuco, Centro de Ciências Biológicas, Dep. de Zoologia, Av. Prof. Moraes Rego, s/nº, CEP 50670-420 Recife, PE. E-mail: [e-mail]

RESUMO

O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial inseticida de extratos aquosos foliares de quatro essências florestais: algaroba (Prosopis juliflora), aroeira (Myracrodruon urundeuva), leucena (Leucaena leucocephala) e sabiá (Mimosa caesalpiniifolia), preparadas em quatro concentrações, 3, 5, 7 e 10%. Foram avaliados três parâmetros em mosca-branca (Bemisia tabaci Gennadius 1889) (Hemiptera: Aleyrodidae): presença de compostos secundários, mortalidade de ovos e ninfas, e alterações na fertilidade do inseto. Determinou-se a presença de tanino nas quatro espécies, e de alcalóides em P. juliflora e M. urundeuva; as saponinas não foram detectadas em nenhuma espécie. Apenas os extratos de P. juliflora e L. leucocephala causaram mortalidade significativa de ovos e ninfas, tendo atingido, em alguns tratamentos, 75% de mortalidade sobre as ninfas. Esses extratos, com o de M. caesalpiniifolia, afetaram a fertilidade do inseto, tendo reduzido a taxa de reprodução, o tempo médio de geração e a taxa intrínseca de crescimento para três gerações de B. tabaci. Os efeitos variam de acordo com a concentração do extrato testado.

Termos para indexação:Bemisia tabaci, Anacardiaceae, Leguminosae, taninos, plantas inseticidas.

ABSTRACT

The objective of this work was to assess the insecticidal potential of aqueous extracts of four arboreous species: mesquite (Prosopis juliflora), "aroeira" (Myracrodruon urundeuva), leucaena (Leucaena leucocephala) and "sabiá" (Mimosa caesalpiniifolia), under four concentrations, 3, 5, 7 and 10%. Three parameters were evaluated in Bemisia tabaci (Gennadius 1889) (Hemiptera: Aleyrodidae): the presence of secondary compounds, mortality of eggs and nymphs, and alterations in insect's fertility. The presence of tannin was determined in all species, while alkaloids were observed only in P. juliflora and M. urundeuva; saponins were not detected in any species. Only the exctracts of P. juliflora and L. leucocephala caused significant mortality in eggs and nymphs, reaching, in some treatments, 75% mortality. These extracts and the one from M. caesalpiniifolia altered insect's fertility, reducing the reproduction rate, the mean generation time and the intrinsic growth rate for three generations of B. tabaci. The observed effects varied according to the concentration of the extracts tested.

Index terms:Bemisia tabaci, Anacardiaceae, Leguminosae, tannins, insecticidal plants.

Introdução

Compostos orgânicos bioativos produzidos por vegetais incluem repelentes, deterrentes alimentares e de oviposição, inibidores de crescimento, esterilizantes e toxinas, que formam uma vasta defesa química contra insetos e microrganismos invasores (Saxena, 1989). Atualmente, são conhecidos aproximadamente cem mil compostos naturais ecoquimicamente ativos (Larcher, 2000).

Plantas com atividade alelopática são encontradas em várias famílias, e as espécies botânicas mais promissoras, como fontes de substâncias inseticidas, pertencem às famílias Anacardiaceae, Anonaceae, Asteraceae, Cannellaceae, Lamiaceae, Leguminosae, Meliaceae, Mirtaceae e Ruraceae (Jacobson, 1989).

Uma estratégia viável para a redução das populações de insetos é o uso de extratos de plantas, associado a outros métodos de controle, uma vez que sistemas auto-sustentáveis de produção requerem metodologias menos agressivas que, preferencialmente, sejam parte do agroecossistema e, assim, mais duradouras.

Um exemplo de inseto fitófago, cuja dificuldade de controle convencional estimula a busca por inseticidas de origem botânica, é a mosca-branca (Bemisia tabaci Gennadius 1889) (Hemiptera: Aleyrodidae).

Considerado atualmente um complexo de biótipos, B. tabaci é o inseto de maior importância da agricultura nacional, por causar danos diretos e indiretos à planta hospedeira, especialmente na transmissão de fitoviroses. Adicionalmente, B. tabaci apresenta alto potencial reprodutivo, com elevada fecundidade e ciclo de vida curto (Bethke et al., 1991), além de amplo espectro de plantas hospedeiras, com mais de 500 espécies registradas, entre cultivadas e selvagens, pertencentes a 77 famílias botânicas (Basu, 1995; Hilje, 1996). Tais características, somadas aos problemas resultantes do uso indiscriminado de inseticidas químicos, impulsionam a pesquisa com extratos vegetais, para seu controle (Souza & Vendramim, 2001).

O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial inseticida de extratos aquosos foliares de quatro essências florestais arbóreas – algaroba (Prosopis juliflora), aroeira (Myracrodruon urundeuva), leucena (Leucaena leucocephala) e sabiá (Mimosa caesalpiniifolia) –, tendo utilizado B. tabaci biótipo B como inseto-alvo.

Material e Métodos

Obtenção de material biológico e preparação dos extratos

Os experimentos foram desenvolvidos entre março de 2003 e maio de 2004, na Universidade Federal de Pernambuco. Adultos e ninfas de B. tabaci, biótipo B, foram obtidos de criação massal mantida em casa de vegetação, criadas há pelo menos dez gerações, a partir de insetos coletados em Petrolina, PE.

Plântulas de tomate, Lycopersicon esculentum L., variedade IPA-6, foram mantidas em casa de vegetação, em gaiolas teladas, para oviposição de B. tabaci.

Foram utilizados extratos foliares das seguintes essências florestais: algaroba (Prosopis juliflora SW, Leguminosae), aroeira (Myracrodruon urundeuva FR. All. Anacardiaceae), leucena (Leucaena leucocephala (Lam) De Wit, Leguminosae) e sabiá (Mimosa caesalpiniifolia Benth, Leguminosae). Essas espécies foram selecionadas considerando-se o registro de sua atividade alelopática na literatura, a abundante ocorrência na Região Nordeste e sua facilidade de cultivo. As folhas foram coletadas em mudas cultivadas no campus da UFRPE; foram secadas em estufa, a 45°C, por 48 horas, trituradas em liqüidificador e misturadas em água destilada nas proporções de 3, 5, 7, e 10 g por 100 mL. Depois de 24 horas, foram filtradas por tecido de voil, tendo-se obtido os extratos aquosos nas concentrações de 3, 5, 7 e 10%, para cada espécie.

Presença de compostos secundários nos extratos

Os ensaios fitoquímicos qualitativos, para a identificação das classes dos principais compostos metabólicos nos extratos, foram realizados no Dep. de Antibióticos da UFPE e seguiram a metodologia descrita por Costa (1994). Dissolveu-se 1 g da planta seca e triturada, em 10 mL de H₂SO₄ 1%; aqueceu-se a mistura em banho-maria por 2 minutos, em seguida filtrou-se a solução, da qual pequenas alíquotas foram utilizadas para determinar a presença de alcalóides, em função dos reagentes empregados. Os resultados foram considerados positivos para o teste de Dragendorff, quando do aparecimento de precipitado vermelho-alaranjado, e para o teste de Mayer, quando do aparecimento de precipitado esbranquiçado.

A presença de saponinas foi avaliada pelo teste de espuma, que consiste na mistura de 1 g da folha seca e triturada, em 5 mL de água destilada, em tubo de ensaio. A formação de espuma persistente por 30 minutos, depois de agitação por 5 minutos, foi considerada evidência da presença de saponinas. Para taninos, foi utilizado o método do cloreto férrico, em que 1 g da folha seca e triturada é colocado em 10 mL de água e, em seguida, filtrado. Depois da filtração, a suspensão foi testada com solução de cloreto férrico 1%. O surgimento de coloração ou precipitado verde ou azul foi considerado positivo para a presença de taninos.

Efeito dos extratos na mortalidade de ovos e ninfas

Ovos de B. tabaci foram obtidos colocando-se cinco casais adultos em garrafas de plástico, que continham planta de tomate. Depois de 24 horas, as folhas foram examinadas sob microscópio-estereoscópio, para selecionar um folíolo por planta, com no mínimo 50 ovos. Os folíolos foram mantidos em placa de Petri forrada com papel-filtro umedecido e, em seguida, pulverizados com os extratos. Folíolos pulverizados apenas com água destilada serviram como controle. Para testar o efeito dos extratos sobre o desenvolvimento da fase jovem, os folíolos foram novamente pulverizados quando as ninfas tinham três dias de idade. Na fase final de desenvolvimento, a placa de Petri foi envolta em um tecido fino, para evitar a fuga dos adultos. Diariamente, era feita a observação dos indivíduos, para avaliação da mortalidade por estágio, da duração das fases de ovo e de ninfa por tratamento e, finalmente, da quantidade de adultos emergidos por tratamento. A temperatura média foi de 24,4±2°C e a umidade relativa, de 68,8±15,3%, ao longo do estudo.

O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com cinco tratamentos (controle, extratos aquosos a 3, 5, 7 e 10%) e cinco repetições de cada tratamento.

Os resultados foram analisados pelo teste de F, e as comparações entre as médias pelo teste de Tukey (p<0,05), usando-se o programa computacional Biostat 2.0.

Efeito dos extratos na fertilidade

Para verificar a ação de cada extrato e sua respectiva concentração sobre a fertilidade do inseto, foram elaboradas tabelas de vida de fertilidade para três gerações populacionais, utilizando-se os dois extratos que causaram maior mortalidade: 7 e 10%. Para tanto, foi colocada uma folha de tomateiro em placa de Petri forrada com papel-filtro umedecido e envolvida por um tecido de voil. Em cada placa, colocaram-se três casais de adultos recém-emergidos, e aplicaram-se os extratos em cinco repetições. Diariamente, foram feitas contagens de insetos e registrados: a razão sexual, o número de fêmeas, o número de ovos por fêmea, a longevidade dos adultos e a duração dos estágios de desenvolvimento; ao mesmo tempo, eram colocadas novas folhas de tomate para oviposição. As tabelas foram elaboradas segundo Silveira Neto et al. (1976), tendo-se calculado os valores da taxa líquida de reprodução (Ro = ålx.mx), tempo médio de geração (T = ålx.mx.x/x.mx) e taxa intrínseca de aumento (rm = Ln.Ro/T.0,4343), por meio dos dados de intervalo de idade da amostragem (x), fertilidade especifica (mx) e probabilidade de sobrevivência (lx). Fez-se então a média dos valores de Ro, T e rm das três gerações, e os resultados foram analisados pelo teste de F, com a comparação de médias feita pelo teste de Tukey (p<0,05), empregando-se o programa computacional Biostat 2.0.

Resultados e Discussão

A presença de taninos flabofênicos foi observada nas quatro espécies de essências florestais estudadas. A detecção de taninos em M. urundeuva concorda com os resultados de Queiroz et al. (2002). Quanto a M. caesalpiniifolia, L. leucocephala e P. juliflora, trata-se do primeiro registro dessa natureza. Taninos flabofênicos foram detectados em outras espécies de Leguminosae dos gêneros Mimosa e Caesalpinia (Soares et al., 2002). Taninos são classificados como substâncias quantitativas, por serem redutores digestivos, com efeito proporcional à concentração (Strong et al., 1984). Reduzem, significativamente, o crescimento e a sobrevivência de insetos, uma vez que inativam enzimas digestivas e criam um complexo de taninos-proteínas de difícil digestão (Mello & Silva-Filho, 2002). Variedades de sorgo (Sorghum vulgare) com alto teor de taninos prolongam o ciclo de ovo a adulto e diminuem o peso dos descendentes de Sitophilus zeamais (Coleoptera: Curculionidae) (Larcher, 2000).

Neste trabalho, as espécies que causaram maiores índices de mortalidade nas formas jovens da mosca-branca foram as que apresentaram as maiores concentrações de tanino.

Por meio dos testes de Drangedorff e de Mayer, detectou-se a presença de alcalóides nas espécies P. juliflora e M. urundeuva. Segundo Strong et al. (1984), alcalóides são ácidos não-protéicos, classificados como tóxicos qualitativos, pois agem mesmo em pequenas quantidades. São particularmente tóxicos para insetos e, freqüentemente, causam sua morte (Mello & Silva-Filho, 2002). Das duas espécies que continham alcalóides, somente P. juliflora causou mortalidade significativa das formas jovens de mosca-branca, em relação ao controle. Em nenhuma das espécies foram detectadas saponinas, que representam o principal grupo de terpenóides, são tóxicas e deterrentes para herbívoros em geral. Freqüentemente encontrados nas espécies vegetais, os terpenóides caracterizam-se por sua solubilidade e elevada ação tóxica (Larcher, 2000; Taiz & Zeiger, 2004).

As quatro concentrações de P. juliflora testadas apresentaram evidente ação inseticida. O extrato foliar a 10% causou porcentuais máximos de mortalidade de 43,6% para ovos e 75,1% para ninfas, e em todas as concentrações, a mortalidade foi significativamente superior em relação ao controle (Tabela 1). A duração das fases jovens não foi afetada por nenhum dos extratos testados.

Os resultados obtidos confirmam a atividade inseticida de P. juliflora, evidenciada em experimentos, nos quais se registrou mortalidade de 78,5% de larvas de Liriomyza sativae (Diptera: Agromyzidae), em tomate (Embrapa, 2001). Entretanto, não havia sido observado registro da ação inseticida de P. juliflora sobre qualquer espécie de inseto sugador, especialmente mosca-branca.

Ovos e ninfas de B. tabaci expostos a extratos de L. leucocephala a 10 e a 7% tiveram mortalidade superior à do controle. A mortalidade provocada em ovos, por extratos a 10 e a 7%, não diferiram entre si, assim como a mortalidade causada por extratos a 3 e a 5%. A mortalidade de ninfas variou de 24,5 a 74,5% e aumentou, claramente, com a concentração do extrato (Tabela 1), não tendo sido alterada a duração dessa fase. Não foram encontrados trabalhos que comprovassem a atividade inseticida de L. leucocephala sobre mosca-branca ou outros insetos, para comparar com os resultados aqui obtidos. Porém, trabalhos de Prates et al. (2000), Pires et al. (2001) e Soares et al. (2002) confirmaram a atividade alelopática da espécie. De acordo com os níveis de mortalidade de ovos e ninfas de mosca-branca (Tabela 1), folhas de L. leucocephala podem ser consideradas como um inseticida botânico promissor.

Ao contrário das outras leguminosas testadas, os extratos de M. caesalpiniifolia e de M. urundeuva não causaram mortalidade de ovos e ninfas e nem afetaram a duração das fases jovens, em quaisquer das concentrações (Tabela 1). Não foram encontrados relatos da ação inseticida de M. caesalpiniifolia sobre insetos sugadores, o que dificulta a interpretação dos presentes resultados à luz de outras pesquisas. Embora a sabedoria popular reconheça M. urundeuva como essência arbórea de uso medicinal, alguns autores relatam a existência de propriedades inseticidas de alguns compostos presentes na espécie (Queiroz et al., 2002); contudo, faltam estudos que quantifiquem a ação de tais compostos da M. urundeuva sobre insetos fitófagos.

Embora a mortalidade de ovos e ninfas com os extratos das essências florestais P. juliflora e L. leucocephala não tenha sido comparada, aparentemente foi maior na fase de ninfa que na de ovo. Isso também foi relatado por Souza & Vendramim (2000a, 2001), quando trabalharam com extratos de meliáceas. Independentemente da ação inseticida dos extratos, a duração da fase imatura do inseto parece não ser afetada por nenhum deles nas condições testadas.

Souza & Vendramim (2000b, 2001), ao trabalharem com extratos aquosos de meliáceas, não observaram alterações na duração dos períodos de incubação e ninfal. Entretanto, constataram diferença significativa, quando foram aplicados extratos de estruturas vegetais diferentes (Souza & Vendramim, 2000a).

A inexistência de pesquisas sobre algumas das espécies testadas (P. juliflora, por exemplo) dificulta a contextualização dos resultados. A mortalidade observada estimula a extração por meio de outros solventes, para testes com mosca-branca. Segundo Costa (1994), a seleção do solvente para extração de compostos secundários é um processo fundamental, em razão da solubilidade desses compostos, comparada ao solvente utilizado.

Quando foi avaliada a ação do extrato de P. juliflora, sobre os parâmetros de fertilidade do inseto, observou-se redução em todos eles, ao longo de três gerações (Tabela 2). Por exemplo, a taxa líquida de reprodução na população controle diminuiu de 147 para 137 vezes, da primeira para a segunda geração, e para 121, da segunda para a terceira geração, em tratamentos expostos ao extrato. Observou-se, também, que o tempo médio da geração de B. tabaci aumentou de 19 para 24 dias na primeira geração, quando aplicado o extrato de P. juliflora a 10%.

A longevidade do adulto foi significativamente prolongada, em relação ao controle, nas duas concentrações testadas. De modo geral, também para as duas concentrações de P. juliflora, a taxa intrínseca de crescimento (rm) foi significativamente reduzida, em cerca de 30%, o que indica os efeitos indiretos dos compostos presentes no extrato. Tais efeitos foram registrados por Oliveira et al. (2002) sobre coleópteros e hemípteros, em conseqüência da descoberta, na semente de P. juliflora, da ação inibitória sobre proteinases, pela fitocistatina, a qual desempenha provável função de defesa na planta. Entretanto, a presença de substâncias de ação inseticida, em folhas e caules dessa espécie, é pouco conhecida.

O extrato de L. leucocephala provocou redução no número de ovos produzidos em relação ao controle. Nessas condições, constatou-se uma redução nas taxas líquida de reprodução e intrínseca de crescimento, e aumento no tempo médio da geração, ao longo de três gerações populacionais de mosca-branca – a capacidade de crescimento populacional dessa espécie é de 129 vezes na primeira geração e diminui para 121 na terceira geração, nos tratamentos submetidos aos extratos. A longevidade também foi afetada, uma vez que a taxa intrínseca de crescimento foi reduzida em torno de 30%, em relação ao controle (Tabela 2).

Quando foram aplicados extratos de M. caesalpiniifolia, não se detectou alteração significativa sobre a taxa líquida de reprodução, em relação ao controle. Não obstante, os insetos tiveram seu tempo médio de geração prolongado e a taxa intrínseca de crescimento significativamente reduzida (Tabela 2). Também não foram registradas alterações na fertilidade do inseto, quando submetido a extratos aquosos de M. urundeuva a 7 e a 10%. Adicionalmente, não foi detectada diferença, em relação ao controle, nos valores da taxa de reprodução, da taxa intrínseca de crescimento e no tempo médio de geração (Tabela 2).

Segundo Souza & Vendramim (2001), o efeito tóxico de uma planta varia em função da estrutura utilizada no preparo do extrato; isto se deve ao fato de os compostos secundários não estarem distribuídos uniformemente por todos os órgãos da planta. Rodriguez (1995), ao comparar o efeito de diferentes estruturas vegetais de Melia azedarach sobre Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae), verificou que extratos dos ramos tiveram efeitos deterrentes, enquanto os de folhas e frutos foram fago-estimulantes. Assim, sugere-se a realização de testes com as outras estruturas vegetais das plantas estudadas. Testes comparativos dos extratos com formulações comerciais são importantes e os trabalhos de campo são fundamentais, pois a ação dos extratos pode ser alterada por condições ambientais.

Essências florestais tradicionalmente cultivadas com outros fins – obtenção de madeira, extração de óleo, arborização, ornamentação, alimentação de animais domésticos e do homem, fonte de néctar para apicultura, adubação verde, retenção de água do solo, e até medicinal – podem servir como matéria prima para a produção de inseticidas alternativos. Isto é evidente para as espécies P. juliflora e L. leucocephala, cujos extratos afetaram negativamente populações de B. tabaci.

O uso de extratos vegetais na defesa fitossanitária constitui uma alternativa ecológica promissora e pode, ainda, ser associado às demais práticas de manejo integrado de pragas.

Conclusões

1. As espécies arbóreas estudadas contêm taninos, e no caso de P. juliflora e M. urundeuva, também outras substâncias de ação inseticida, como alcalóides.

2. Extratos aquosos de P. juliflora e L. leucocephala em concentrações variáveis entre 3 e 10%, provocam mortalidade e alterações nos parâmetros de fertilidade de B. tabaci, biótipo B.

3. Extratos aquosos de M. caesalpiniifolia a 7 e a 10% afetam a taxa intrínseca de aumento da população e o tempo médio de geração de B. tabaci, biótipo B.

Agradecimentos

À Dra. Márcia Nascimento e à Dra. Lourinalda Dantas, do Dep. de Antibióticos, da UFPE, pela análise fitoquímica dos extratos; ao Dr. André Vieira, por sugestões na análise estatística; à Capes, pela concessão de bolsa de mestrado a Giani Maria Cavalcante.

Recebido em 25 de outubro de 2004 e aprovado em 8 de junho de 2005

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  20 Mar 2006
• Data do Fascículo
  Jan 2006

Histórico

• Aceito
  08 Jun 2005
• Recebido
  25 Out 2004