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https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/18500
Document Type: | Tese |
Title: | Derivados sintéticos de timol e carvacrol : efeitos na sobrevivência e comportamento de formigas cortadeiras e urbanas |
Authors: | Dantas, Jaciele de Oliveira |
Issue Date: | 31-Mar-2023 |
Advisor: | Bacci, Leandro |
Resumo : | Ambientes antropizados favorecem a dispersão e colonização de formigas cortadeiras e de formigas vermelhas de fogo. As formigas cortadeiras do gênero Acromyrmex são consideradas importantes pragas agrícolas e de florestas plantadas, sendo encontradas na região neotropical. Já a formigavermelha, do gênero Solenopsis, é encontrada em todos os habitats terrestres, sendo considerada importante praga agrícola, urbana e hospitalar. O manejo dessas formigas é realizado principalmente por meio de inseticidas organossintéticos, embora esses sejam quase sempre tóxicos aos organismos não-alvos e ao meio ambiente. Além disso, poucos ingredientes ativos são registrados para o controle dessas formigas e alguns encontram-se em processo de derrogação. Neste cenário, os óleos essenciais de plantas (OEs), ricos em monoterpenos (ex. timol e carvacrol), são apontados como boas alternativas ao uso de inseticidas convencionais. A síntese de novos compostos a partir de moléculas derivadas de plantas tem apresentado sucesso no manejo de insetos praga, demonstrando que a variação de radicais químicos na estrutura do composto pode ser responsável por diferenças observadas em suas atividades. Assim, estruturas análogas podem auxiliar na concepção de substâncias químicas com desempenho superior e consistir em nova vantagem para a descoberta de inseticidas mais seguros. Neste estudo avaliamos os efeitos letais e subletais do timol, dos seus derivados sintéticos e do inseticida deltametrina sobre as espécies de Acromyremx balzani; e a toxicidade aguda e efeitos comportamentais e de transferência horizontal do óleo de Lippia gracilis carvacrol e seus compostos derivados sobre opérarias de Solenopsis sp. No primeiro capítulo foram realizados testes de toxicidade por aplicação tópica (DL e tempo letal) e testes comportamentais para avaliar mudanças na mobilidade e atividades individual e em grupo das operárias de Acromyrmex balzani. Foi observado que o timol, seu derivado mais tóxico (cloroacetato de timila) e a deltametrina reduziram a sobrevivência das operárias e alteraram os seus comportamentos individuais e coletivos. Tais alterações podem interferir em atividades básicas como forrageio, alterando a integridade da colônia por diversos mecanismos. Assim, apesar dos efeitos desejáveis da deltametrina sobre o controle das formigas, esse inseticida é altamente tóxico e encontra-se em processo de derrogação. Dessa forma, o cloroacetato de timila consiste em uma boa alternativa futura para manejo de formigas. No segundo capítulo foram realizados bioensaios de toxicidade por aplicação tópica (DL e TL), de transferência horizontal, alterações nas atividades individuais, coletivas e na locomoção individual das operárias de Solenopsis sp. O OE de L. gracilis, o carvacrol e seus derivados sintéticos apresentaram atividade inseticida para o controle de formigas vermelhas de fogo. Os tratamentos também interferiram nos comportamentos de locomoção. O benzoato de carvacrila foi o derivado que mais reduziu a sobrevivência dos insetos, possivelmente devido à necroforese. Dessa forma, nosso estudo evidencia o cloroacetato de timila e o benzoato de carvacrila como promissores no desenvolvimento de novos inseticidas para o manejo de Acromyremx balzani e de formigas do gênero Solenopsis. |
Abstract: | Environments transformed by humans provide resources and conditions necessary for the dispersion and colonization of red and leaf-cutting ants. The red ant of the genus Solenopsis is found in all terrestrial habitats; this insect is considered a significant agricultural, urban, and hospital pest. Likewise, the leaf-cutting ant of the genus Acromyrmex is considered a significant pest in agricultural and planted forest areas in the Neotropics. These ants are mainly managed using organosynthetic insecticides, although these insecticides are almost always toxic to non-target organisms and the environment. Furthermore, few active ingredients are registered for the control of these ants and the use of some is in the process of being suspended. In this scenario, plant essential oils rich in monoterpenes (e.g., thymol and carvacrol) are considered good alternatives to the use of conventional insecticides. The synthesis of new compounds from plant-derived molecules has proven to be successful in the management of important insect pests, showing that the variation of chemical radicals in the structure of the compound may be responsible for differences observed in its effects. Thus, analogous structures can assist in designing chemical substances with superior performance and they constitute a new advantage for discovery of safer insecticides. In this study, we evaluated the lethal and sublethal effects of thymol, of its synthetic derivatives, and of the insecticide deltamethrin on Acromyrmex balzani species and the acute toxicity, behavioral effects, and horizontal transfer effects of Lippia gracilis carvacrol oil and its derived compounds on Solenopsis sp. workers. In the first chapter, toxicity tests by topical application (LD and lethal time) and behavioral tests were carried out to assess changes in mobility and individual and group activities of Acromyrmex balzani workers. Thymol, its most toxic derivative (thymyl chloroacetate), and deltamethrin reduced the survival of workers and altered their individual and collective behavior. Such alterations can interfere with basic activities such as foraging, altering the integrity of the colony through several mechanisms. Thus, despite the desirable effects of deltamethrin on the control of ants, this insecticide is highly toxic and its use is in the process of being suspended. In the second chapter, bioassays of toxicity by topical application (DL and TL), of horizontal transfer, and of behavior were carried out to verify changes in individual and collective activities and in individual locomotion of Solenopsis sp. The essential oil of Lippia gracilis, carvacrol, and its synthetic derivatives showed insecticidal activity for the control of red fire ants. The treatments also interfered in locomotion behaviors. Carvacryl benzoate was the derivative that most reduced insect survival, possibly due to necrophoresis. These results show that carvacryl benzoate is promising in the development of new insecticides for the management of the genus Solenopsis sp. |
Keywords: | Agrobiodiversidade Inseticidas Formiga-cortadeira Pragas agrícolas Essências e óleos essenciais Formigas Inseticidas botânicos Derivados sintéticos Relação estrutura-atividade Acromyrmex Solenopsis Botanical insecticides Structure-activity relationship Lippia |
Subject CNPQ: | CIENCIAS AGRARIAS |
Language: | por |
Institution: | Universidade Federal de Sergipe (UFS) |
Program Affiliation: | Pós-Graduação em Agricultura e Biodiversidade |
Citation: | DANTAS, Jaciele de Oliveira. Derivados sintéticos de timol e carvacrol : efeitos na sobrevivência e comportamento de formigas cortadeiras e urbanas. 2023. 95 f. Tese (Doutorado em Agricultura e Biodiversidade) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2023. |
URI: | https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/18500 |
Appears in Collections: | Doutorado em Agricultura e Biodiversidade |
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