Bioactivities of essential oil of Eucalyptus globolus L. against Tribolium castaneum

Document Type: Original article

Authors

Department of Plant Protection, Faculty of Agricultural Sciences, Sari University of Agricultural Sciences and Natural Resources, Sari, Iran;

Abstract

Background & Aim: The use of herbal extracts as safe and effective factors for eradicating of stores pests has attracted much attention. In this paper, the bio-effects of fumigation and repellent effects of essential oil of Eucalyptus globolus were investigated on red flour beetle. Experimental: In this study, the toxicity, fumigation and repellency contacts were assayed by topical application and impregnation of filter papers (Whatman N°1). One micro liter of different essential oil concentrations were placed on thorax of adults by micro-applicator apparatus in topical application experiments. For impregnation method, treated filter papers were attached to top or bottom of Petri plates in two different assays in order to separation of fumigant and contact toxicity. Fumigation bioassays were carried out in 40 ml glass vials. For evaluating repellency value of the essential oil, the numbers of insects present on treated compared to untreated surface of filter papers were recorded after 2h of exposure and percentage repellency (PR). The essential oil achieved LD50 at 0.22 µl Insect-1 in topical method. It needs three time more essential oil for control of 90 percent of insects (LD90 = 0.69 µl/I) based on pro-bit analysis of data. Results & Discussion: We rejected the current method of contact toxicity evaluating as fumigation had more ‎contribution in filter paper treating assays. Percentage mortalities of ‎‏20.4‏‎, ‎‏14.8‏‎ and ‎‏14.8‏‎ were ‎evaluated by ‎‏1.04‏‎, ‎‏0.52‏‎ and ‎‏0.56‏‎ µl/cm‏2‏‎ of essential oil following subtraction of fumigant ‎toxicity portion. The LC‏50‏‎ of ‎‏113.6‏‎ µl/L of air were estimated in fumigation bioassays. Here ‎the equivalent LD‏90‏‎ was only ‎‏168.9 µl/L of air. The average repellency value of the four ‎concentrations, 0.93‏‎, ‎‏0.62‏‎, ‎‏0.31‏‎ and ‎‏0.1‏‎ µl/cm‏2‏‎ were ‎‏83.2 percent that is of group V (‎‏100-80.1‏‎‎‎% repellency). Industrial and practical recommendations: The limitation and prohibition of using chemical fumigation compositions appropriate have made the need of alternative pesticides more tangible. The considerable quantity of Eucalyptus extract, being harmless for biologic systems and its appropriate effectiveness on store pets are the factors that make this herbal composition important to be substituted for dangerous chemical compositions.

Keywords


Article Title [Persian]

اثرات زیستی اسانس اکالیپتوس (Eucalyptus globulus) روی شپشه آرد Tribolium confusum

Authors [Persian]

  • فریبا باقری
  • محمود محمدی شریف
  • علیرضا هادی‌زاده
  • بهنام امیری بشلی
گروه گیاه پزشکی، دانشکده علوم زراعی، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، ساری، ایران؛
Abstract [Persian]

مقدمه و هدف: کاربرد اسانس‌های گیاهی به عنوان عواملی امن و موثر برای مبارزه با آفات انباری توجه زیادی را به خود جلب کرده است. در تحقیق حاضر اثرات زیستی اسانس اکالیپتوس  E. globulus روی شپشه آرد، یکی از حشرات آفت محصولات انباری، برآورد گردید. روش تحقیق: در این پژوهش اثرات تماسی، تدخینی و دورکنندگی اسانس اکالیپتوس روی شپشه آرد T. confusum مورد بررسی قرار گرفت. اثر تماسی به دو شیوه قطره گذاری و آغشته نمودن سطوح کاغذ صافی آزمایش گردید. قطره گذاری با دستگاه میکرواپلیکاتور و قرار دادن یک مایکرولیتر از غلظت­های مختلف اسانس روی قفس سینه حشرات کامل انجام شد. برای آزمایش اثر تدخینی از ظروف استوانه‌ای شیشه‌ای با حجم ml 40 استفاده شد. اثر دور کنندگی اسانس از طریق مقایسه میزان استقرار حشرات کامل در دو سطح تیمار شده و تیمار نشده مورد آزمایش قرار گرفت. بر مبنای تجزیه پروبیت داده‌ها، LC50 اسانس اکالیپتوس در روش قطره‌گذاری µl/I 22/0 برآورد شد. نتایج و بحث: مقایسه نتایج به­دست آمده از سه غلظت مورد استفاده در دو سری آزمایش تیمار سطوح نشان داد که این شیوه روش مناسبی برای برآورد اثر تماسی نیست چرا که مرگ و میر مشاهده شده بیشتر ناشی از اثر تدخینی است تا تماسی. پس از کسر کردن اثر تدخینی، مرگ و میر ناشی از اثر تماسی برای سه غلظت 35/0، 7/0 و cm2/µl 41/1 به­ترتیب برابر بود با 44/19، 7/16 و 18 درصد. قابلیت تأثیر تدخینی اسانس بر مبنای LC50،µl 4/23 بر لیتر هوا برآورد گردید. میانگین درصد دور کنندگی اسانس اکالیپتوس بر اساس نتایج به­دست آمده از چهار غلظت 93/0، 62/0، 31/0 و cm2/µl 1/0 حدود 2/83 درصد برآورد گردید که جزو گروه V (1/80 تا 100 درصد دورکنندگی) از گروه‌های پنج گانه قرار می‌گیرد.  توصیه کاربردی/صنعتی: محدودیت و ممنوعیت کاربرد ترکیبات شیمیایی تدخینی، نیاز به آفت­کش‌های جایگزین مناسب را ملموس‌تر نموده است. کمیت قابل توجه اسانس اکالیپتوس، بی‌ضرر بودن آن برای سیستم‌های زیستی و کارآیی مناسب آن روی آفات انباری، عواملی هستند که این ترکیبات گیاهی را به عنوان جایگزین مناسب ترکیبات شیمیایی پرخطر مطرح نموده‌اند.

Keywords [Persian]

  • آفات انباری اثر تماسی دورکنندگی شیوه قطره‌گذاری قابلیت تدخینی

باقری زنور، ا. 1386. آفات و عوامل زیان‌آور انباری و مدیریت کنترل آن­ها. انتشارات دانشگاه تهران، 435 صفحه.  

 

Bakkali, F., Averbeck, S., Averbeck, D. and Idaomar, M. 2008. Biological effects of essential oils – A
review. Food and Chemical Toxicology, 46: 446-475.

Batish, D.R, Singh, H.P. Kohli, R.K. and Kaur, S. 2008. Eucalyptus essential oil as a natural pesticide. Forest Ecology and Management, 256: 2166-2774.

Bell, C.H. 2000. Fumigation in the 21st century. Crop Protection, 19: 563-569.

Ebadollahi, A., Safaralizadeh, M.H., Pourmirza, A.A. and Ghosta, Y. 2010. Contact and fumigant toxicity of essential oils of Lavandula stoechas L. and Eucalyptus globulus Labil grown in Iran against Lasioderma serricorne F. Biharean Biologist, 4: 31-36.

Lee, B.H., Annis, P.C., Tumaalii, F. and Choi, W.S. 2004. Fumigant toxicity of essential oils from the Myrtaceae family and 1, 8-cineole against 3 major stored-grain insects. Journal of Stored Products Research, 40: 553-564.

Lee, S.E., Choi, W.S., Lee, H.S. and Park, B.S. 2000. Cross-resistance of a chlorpyrifos-methyl resistant strain of Oryzaephilus surinamensis (Coleoptera: Cucujidae) to fumigant toxicity of essential oil extracted from Eucalyptus globulus and its major monoterpene, 1,8-cineole. Journal of Stored Products Research, 36: 383-389.

Maciel, M.V., Morais, S.M., Bevilaqua, C.M.L., Silva, R.A., Barros, R.S., Sousa, R.N., Sousa, L.C., Brito, E.S. and Souza-Neto, M.A. 2010. Chemical composition of Eucalyptus spp. essential oils and their insecticidal effects on Lutzomyia longipalpis. Veterinary Parasitology, 167: 1–7.

Negahban, M. and S. Moharamipour, 2007. Fumigant toxicity of Eucalyptus intertexta, Eucalyptus sargentii and Eucalyptus camaldulensis against stored – product beetles. Journal of Applied Entomology, 137: 256-267.

Nerio, L.S., Olivero-Verbel, J. and Stashenko, E.E. 2009. Repellent activity of essential oils from seven aromatic plants grown in Colombia against Sitophilus zeamais Motschulsky (Coleoptera). Journal of Stored Products Research, 45: 212–214.

Nerio, L.S., Olivero-Verbel, J. and Stashenko, E.E. 2010. Repellent activity of essential oils: A review. Bioresource Technology, 101: 372-378.

Park, I.K., Lee, S.G., Choi, D.H., Park, J.D. and Ahn, Y.J. 2003. Insecticidal activities of constituents identified in the essential oil from leaves of Chamaecyparis obtusa against Challosobruchus chinensis (L.) and Sitophilus oryzae (L.). Journal of Stored Product Research, 39: 375-384.

Prates, H.T., Santos, J.P., Waquil, J.M., Fabris, J.D., Oliveira, A.B. and Foster, J.E. 1998. Insecticidal activity of monoterpenes against Rhyzopertha dominica (F.) and Tribolium castaneum (Herbst). Journal of Stored Products Research, 34: 243-249.

Rajendran, S. and V. Sriranjini, 2008. Plant products as fumigants for stored – product insect control. Journal of Stored Products Research, 44: 126-135.

Rozmana, V., I. Kalinovica and Z. Korunic, 2007. Toxicity of naturally occurring compounds of Lamiaceae and Lauraceae to three stored-product insects. Journal of Stored Products Research, 43: 349-355.

Stamopoulos, D.C., P. Damos and G. Karagianidou, 2007. Bioactivity of five monoterpenoid vapours to Tribolium confusum (du Val) (Coleoptera: Tenebrionidae). Journal of Stored Products Research, 43: 571-577.

Topondjon, A.L., C. Adler, D.A. Fontem, H. Bouda and C. Reichmuth, 2005. Bioactivities of cymol and essential oils of Cupressus sempervirens  and  Tribolium confusum du val. Journal of Stored Products Research, 41: 91-102.

Tunc, I., B.M. Berger, F. Erler and F. Dag, 2000. Ovicidal activity of essential oils from five plants against two stored-product insects. Journal of Stored Products Research, 36: 161-168.