Prospecção de extratos de Tephrosia toxicaria Pers. para controle de nematoides das galhas e desenvolvimento de bionanoformulações derivadas dos extratos para aplicação como nematicida na agricultura
Among the phytonematoids, the genus Meloidogyne stands out, due to its genetic plasticity, versatility and adaptability, which places them as the main group causing damage to agriculture. Several compounds of plant origin have nematicidal activity, are profitable and environmentally safe, and can...
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Brasil
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| Endereço do item: | https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/28633 |
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Timbó Meloidogyne Moléculas bioativas Nanoencapsulação Ecotoxicidade Citotoxicidade CNPQ::ENGENHARIAS |
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Timbó Meloidogyne Moléculas bioativas Nanoencapsulação Ecotoxicidade Citotoxicidade CNPQ::ENGENHARIAS Moreira, Francisco José Carvalho Prospecção de extratos de Tephrosia toxicaria Pers. para controle de nematoides das galhas e desenvolvimento de bionanoformulações derivadas dos extratos para aplicação como nematicida na agricultura |
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Among the phytonematoids, the genus Meloidogyne stands out, due to its genetic plasticity,
versatility and adaptability, which places them as the main group causing damage to
agriculture. Several compounds of plant origin have nematicidal activity, are profitable and
environmentally safe, and can be used in organic farming systems, however, many of these
products degrade easily, reducing persistence, making control difficult. In this sense, the
nanoencapsulation of botanical pesticides presents as a formidable technology, being able to
transform the physical state of the substances for better manipulation, allowing the
optimization of formulations with controlled release, thus avoiding their degradation, due to
adverse conditions. The objective of this work was to evaluate the in vivo nematicidal activity
of the aqueous and hydroalcoholic extracts of stems, leaves and roots of Tephrosia toxicaria
in the control of root-knot nematodes (Meloidogyne enterolobii and M. javanica) in 'Pati'
tomato their environmental evaluation through cytotoxicity in 3T3 cells and soil ecotoxicity in
Caenorhabditis elegans. Then another set of assays to evaluate the in vitro effect of the
aqueous and hydroalcoholic extracts free and conveyed in SNEDDS colloidal system of the
roots of T. toxicaria on root-knot nematodes (M. enterolobii and M. javanica) and their
environmental evaluation, with aquatic ecotoxicity in microcrustaceans (Ceriodaphinia dubia)
and phytotoxicity in lettuce (Lactuca sativa). The results demonstrate that aqueous extracts of
leaves, stems and roots of T. toxicaria were efficient in the control of M. enterolobii and M.
javanica, and the leaves and roots were more promising, from the concentration of 0.8 %,
revealing the potential of these for the development of alternatives for the control of gnats
nematodes with low cost and low environmental risk. As for the second assay, it was
observed for the free aqueous extract, inhibited hatching and caused mortality (100%) of the
J2 from 0.2%; while free hydroalcoholic extract inhibited hatching from 0.1% and total
mortality from 0.2%, with similar behavior for both nematodes. As the hydroalcoholic extract,
which gave greater inhibition of hatching and mortality of juveniles. With the introduction of
the extracts in colloidal SNEDDS (Self-nanoemulsifying drug delivery systems) containing
aqueous and hydroalcoholic extracts of roots of T. toxicaria were effective, in vitro, inhibition
complete of hatching from 0.10 and 0.025%, respectively; and total mortality from 0.050% in
the two types of extracts conveyed; to the ecotoxicity, it was also verified that the free extracts
caused mortality in only the two highest concentrations (1.6 and 3.2%), whereas the extracts
showed no aquatic toxicity to the microcrustacean (C. dubia); as for phytotoxicide on
germination of lettuce (L. sativa) seeds 'Summer Nanny' there was no harmful effect.
Considering these results, we can conclude that the polar extracts of T. toxicaria present
potential for application as a botanical nematicide. The SNEDDS system presented efficiency as a carrier system of the biomolecules of aqueous and hydroalcoholic extracts of T. toxicaria,
maintaining the nematicidal effect of the active principles. The data set indicate the extracts of
T. toxicaria as an alternative to the control of gall nematodes, with significant effect at low
concentrations and with reasonable environmental safety. The SNEDDS, system carrier of the
polar extracts demonstrated potential as a new input for the management of root knots
nematodes, and may therefore result in a formulation that could be commercially employed in
agriculture, which resulted in a patent deposit with the National Institute of Industrial
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ri-123456789-286332024-03-19T04:06:02Z Prospecção de extratos de Tephrosia toxicaria Pers. para controle de nematoides das galhas e desenvolvimento de bionanoformulações derivadas dos extratos para aplicação como nematicida na agricultura Prospecting extracts of Tephrosia toxicaria Pers. for control of rootknot nematodes and development of bionanformulations derived from extracts for application as nematicides in agriculture Moreira, Francisco José Carvalho Uchoa, Adriana Ferreira Maciel, Maria Aparecida Medeiros Lanza, Daniel Carlos Ferreira Macedo, Gorete Ribeiro de Macedo, Leonardo Lima Pepino de Migliolo, Ludovico Timbó Meloidogyne Moléculas bioativas Nanoencapsulação Ecotoxicidade Citotoxicidade CNPQ::ENGENHARIAS Among the phytonematoids, the genus Meloidogyne stands out, due to its genetic plasticity, versatility and adaptability, which places them as the main group causing damage to agriculture. Several compounds of plant origin have nematicidal activity, are profitable and environmentally safe, and can be used in organic farming systems, however, many of these products degrade easily, reducing persistence, making control difficult. In this sense, the nanoencapsulation of botanical pesticides presents as a formidable technology, being able to transform the physical state of the substances for better manipulation, allowing the optimization of formulations with controlled release, thus avoiding their degradation, due to adverse conditions. The objective of this work was to evaluate the in vivo nematicidal activity of the aqueous and hydroalcoholic extracts of stems, leaves and roots of Tephrosia toxicaria in the control of root-knot nematodes (Meloidogyne enterolobii and M. javanica) in 'Pati' tomato their environmental evaluation through cytotoxicity in 3T3 cells and soil ecotoxicity in Caenorhabditis elegans. Then another set of assays to evaluate the in vitro effect of the aqueous and hydroalcoholic extracts free and conveyed in SNEDDS colloidal system of the roots of T. toxicaria on root-knot nematodes (M. enterolobii and M. javanica) and their environmental evaluation, with aquatic ecotoxicity in microcrustaceans (Ceriodaphinia dubia) and phytotoxicity in lettuce (Lactuca sativa). The results demonstrate that aqueous extracts of leaves, stems and roots of T. toxicaria were efficient in the control of M. enterolobii and M. javanica, and the leaves and roots were more promising, from the concentration of 0.8 %, revealing the potential of these for the development of alternatives for the control of gnats nematodes with low cost and low environmental risk. As for the second assay, it was observed for the free aqueous extract, inhibited hatching and caused mortality (100%) of the J2 from 0.2%; while free hydroalcoholic extract inhibited hatching from 0.1% and total mortality from 0.2%, with similar behavior for both nematodes. As the hydroalcoholic extract, which gave greater inhibition of hatching and mortality of juveniles. With the introduction of the extracts in colloidal SNEDDS (Self-nanoemulsifying drug delivery systems) containing aqueous and hydroalcoholic extracts of roots of T. toxicaria were effective, in vitro, inhibition complete of hatching from 0.10 and 0.025%, respectively; and total mortality from 0.050% in the two types of extracts conveyed; to the ecotoxicity, it was also verified that the free extracts caused mortality in only the two highest concentrations (1.6 and 3.2%), whereas the extracts showed no aquatic toxicity to the microcrustacean (C. dubia); as for phytotoxicide on germination of lettuce (L. sativa) seeds 'Summer Nanny' there was no harmful effect. Considering these results, we can conclude that the polar extracts of T. toxicaria present potential for application as a botanical nematicide. The SNEDDS system presented efficiency as a carrier system of the biomolecules of aqueous and hydroalcoholic extracts of T. toxicaria, maintaining the nematicidal effect of the active principles. The data set indicate the extracts of T. toxicaria as an alternative to the control of gall nematodes, with significant effect at low concentrations and with reasonable environmental safety. The SNEDDS, system carrier of the polar extracts demonstrated potential as a new input for the management of root knots nematodes, and may therefore result in a formulation that could be commercially employed in agriculture, which resulted in a patent deposit with the National Institute of Industrial Property (INPI). Dentre os fitonematoides, o gênero Meloidogyne se sobressai, devido a sua plasticidade genética, versatilidade e adaptabilidade, o que os coloca como o principal grupo causador de danos à agricultura. Vários compostos de origem vegetal apresentam atividade nematicida, são rentáveis e ambientalmente seguros, podendo ser utilizados em sistemas de agricultura biológica, contudo, muitos destes produtos se degradam com facilidade, reduzindo a persistência, dificultando a eficiência do controle. Nesse sentido, a nanoencapsulação de pesticidas botânicos apresenta-se como uma tecnologia formidável, podendo transformar o estado físico das substâncias para melhor manipulação, possibilitando a otimização de formulações com liberação controlada, evitando assim a sua degradação, decorrente de condições adversas. Assim, objetivou-se neste trabalho a avaliar a atividade nematicida in vivo dos extratos aquosos e hidroalcoólicos de caules, folhas e raízes de Tephrosia toxicaria no controle de alternativo de nematoide das galhas (Meloidogyne enterolobii e M. javanica) em tomate ‘Pati’ e sua avaliação ambiental por meio da citotoxicidade em células 3T3 e ecotoxicidade no solo em Caenorhabditis elegans. Em seguida, outro conjunto de ensaios para avaliar o efeito in vitro dos extratos aquosos e hidroalcoólicos livres e veiculados em sistema coloidal SNEDDS das raízes de T. toxicaria sobre nematoide das galhas (M. enterolobii e M. javanica) e sua avaliação ambiental, com ecotoxicidade aquática em microcrustáceo (Ceriodaphinia dubia) e de fitotoxicidade em alface (Lactuca sativa). Os resultados demonstram que extratos aquosos de folhas, caules e raízes de T. toxicaria foram eficientes no controle de M. enterolobii e M. javanica, sendo que os de folhas e raízes mostraram-se mais promissores, a partir da concentração de 0,8%, revelando o potencial destes para o desenvolvimento de alternativas para o controle de nematoides das galhas com baixo custo e baixo risco ambiental. Quanto ao segundo ensaio, observou-se que o extrato aquoso livre, inibiu a eclosão e causou a mortalidade (100%) dos J2 a partir de 0,2%; enquanto extrato hidroalcoólico livre inibiu a eclosão a partir de 0,1% e provocou mortalidade total a partir de 0,2%, com comportamento semelhante para ambos os nematoides. Sendo o extrato hidroalcoólico, o que proporcionou maior inibição da eclosão e mortalidade dos juvenis. Com a veiculação dos extratos em sistema coloidal SNEDDS (Self-nanoemulsifying drug delivery systems), contendo os extratos aquosos e hidroalcoólicos de raízes de T. toxicaria mostraram-se efetivos, in vitro, inibição completa da eclosão a partir de 0,10 e 0,025%, respectivamente; e mortalidade total a partir de 0,050% nos dois tipos de extratos veiculados; quanto à ecotoxicidade, verificou-se ainda que os extratos livres provocaram mortalidade apenas nas duas concentrações mais elevadas (1,6 e 3,2%), enquanto os extratos veiculados não apresentaram toxidez aquática ao microcrustáceo (C. dubia); quanto a fitotoxicidez sobre a germinação de sementes de alface (L. sativa) ‘Babá de Verão’ não houve efeito danoso. Considerando esses resultados, podemos concluir que os extratos polares de T. toxicaria apresentam potencial para aplicação como nematicida botânico. O sistema SNEDDS apresentou eficiência como sistema carreador das biomoléculas dos extratos aquoso e hidroalcoólico de T. toxicaria, melhorando o efeito nematicida dos princípios ativos. O conjunto de dados apresentados indicam os extratos de T. toxicaria como uma alternativa ao controle de nematoide das galhas, com significativo efeito a baixas concentrações e com razoável segurança ambiental. O sistema SNEDDS, carreador dos extratos polares demonstrou potencial como um novo insumo para o manejo de nematoides das galhas, podendo, portanto, resultar numa formulação que poderá ser empregada comercialmente na agricultura, a qual resultou em um depósito de patente junto ao Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI). 2020-07-05 2020-03-20T23:49:52Z 2018-11-30 doctoralThesis MOREIRA, Francisco José Carvalho. Prospecção de extratos de Tephrosia toxicaria Pers. para controle de nematoides das galhas e desenvolvimento de bionanoformulações derivadas dos extratos para aplicação como nematicida na agricultura. 2018. 174f. Tese (Doutorado em Biotecnologia) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2018. https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/28633 pt_BR Acesso Embargado application/pdf Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOTECNOLOGIA |