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https://repositorio.utn.edu.ec/handle/123456789/18965| Título : | Repelencia y atracción: El efecto hormético de los aceites esenciales de plantas aromáticas sobre el comportamiento de los insectos |
| Title : | Repellence and attractiveness: The hormetic effect of aromatic plant essential oils on insect behavior |
| Autor : | Bedini, Stefano Tasnim, Djebbi Ascrizzi, Roberta Farina, Priscilla Pieracci, Ylenia Echeverria, Maria Cristina Flamini, Guido Trusendi, Francesca Ortega Andrade, Sania Chiliquinga, Andrea Jazmín Conti, Barbara |
| Orcid: | https://orcid.org/0000-0002-3760-9894 https://orcid.org/0009-0000-9640-973X https://orcid.org/0000-0003-1791-8208 https://orcid.org/0000-0001-9000-9276 https://orcid.org/0000-0002-0993-7946 https://orcid.org/0000-0001-8475-5432 https://orcid.org/0000-0003-2418-9349 ttps://orcid.org/0000-0002-9766-8511 https://orcid.org/0000-0002-5643-0929 https://orcid.org/0000-0002-0914-7602 https://orcid.org/0000-0002-7861-1536 |
| Tipo docuemento: | Article |
| Palabras clave : | BOTÁNICO;BIOACTIVIDAD;TOXICIDAD;QUIMIOTAXIS;SITOPHILUS ZEAMAIS |
| Keywords : | BOTANICAL;BIOACTIVITY;CHEMOTAXIS;HORMESIS;SITOPHILUS ZEAMAIS |
| Fecha de publicación : | 2-feb-2021 |
| Fecha de creación : | 20-feb-2026 |
| Editorial : | INDUSTRIAL CROPS & PRODUCTS |
| Resumen : | Aromatic plant essential oils (EOs) represent a promising alternative to synthetic compounds for humans, food and crop protection from insect pests. However, although many studies have demonstrated the toxic and repellent effect of EOs against harmful insects, some studies indicate that EOs can act, on the contrary, as attractants for harmful insects. In the practical use of EOs as active ingredients in insecticidal/repellent formulations, these contrasting effects may generate unexpected responses from insects. In this work, we tested the hypothesis that EOs may act in a hormesis biphasic concentration-response effect characterized by a low-concentration stimulation (attraction) and a high-concentration inhibition (repulsion) of the insect chemotaxis. For this purpose, the EOs obtained from twelve aromatic plant species belonging to eight botanical families were chemically characterized and tested for their toxicity (by fumigation) and attractiveness or repellence (by two-choice olfactometer bioassays) against the stored cereals pest Sitophilus zeamais Motschulsky (Coleoptera: Curculionidae). EO compositions were variable both qualitatively and quantitatively: while phenylpropanoids were the most represented chemical class in the EOs of Cinnamomum verum, Myristica fragrans, Ocimum basilicum, Piper aduncum, and Syzygium aromaticum, monoterpene hydrocarbons dominated the Citrus aurantium and Citrus reticulata EOs compositions, and they represented over 60% of the Schinus molle EO; the Clinopodium nubigenum and Clinopodium tomentosum EOs, as well as the Elettaria cardamomum EO, were mainly rich in oxygenated monoterpenes, while Piper nigrum was the only species among those studied whose EO composition was mainly represented by sesquiterpene hydrocarbons. Toxicity tests showed a wide range of activity among the tested EOs, with LC50 values ranging from 2.19 to 218.32 µL L−1 for C. nubigenum and C. verum EOs, respectively. Behavioral tests showed that C. aurantium, C. nubigenum, C. tomentosum, and O. basilicum EOs exerted an overall repellent effect, which was significant at concentrations ranging from 1.19 to 23.87 µL EO L−1 air. Conversely, C. verum and S. aromaticum EOs were predominantly attractive, with a significant attractiveness in the range of concentrations from 2.39 to 11.94 and at 23.87 µL EO L−1 air, respectively. However, half of the tested EOs (C. reticulata, E. cardamomum, M. fragrans, P. aduncum, P. nigrum, and S. molle) showed both negative and positive chemotaxis depending on the EO concentration. Overall, the results indicated that EOs can exert attractive and repellent activity depending on their chemical composition and concentration. Since EOs contain volatile substances whose concentration varies over time after the application, the implication of these results will be discussed in relation to their possible use as insect repellents for active packaging or as attractive lures for trapping. |
| Abstract: | Los aceites esenciales (AEs) de plantas aromáticas representan una alternativa prometedora a los compuestos sintéticos para la protección de los seres humanos, los alimentos y los cultivos frente a insectos plaga. Sin embargo, aunque numerosos estudios han demostrado el efecto tóxico y repelente de los AEs contra insectos nocivos, algunas investigaciones indican que, por el contrario, los AEs pueden actuar como atractantes para estos organismos. En la aplicación práctica de los AEs como ingredientes activos en formulaciones insecticidas/repelentes, estos efectos contrastantes pueden generar respuestas inesperadas en los insectos. En el presente trabajo se evaluó la hipótesis de que los AEs pueden actuar conforme a un efecto hormético bifásico de concentración–respuesta, caracterizado por una estimulación (atracción) a bajas concentraciones y una inhibición (repelencia) a altas concentraciones de la quimiotaxis de los insectos. Con este propósito, los AEs obtenidos de doce especies de plantas aromáticas pertenecientes a ocho familias botánicas fueron caracterizados químicamente y evaluados en cuanto a su toxicidad (mediante fumigación) y a su efecto de atracción o repelencia (mediante bioensayos en olfatómetro de doble elección) frente a la plaga de cereales almacenados Sitophilus zeamais Motschulsky (Coleoptera: Curculionidae). La composición de los AEs fue variable tanto cualitativa como cuantitativamente. Los fenilpropanoides constituyeron la clase química predominante en los AEs de Cinnamomum verum, Myristica fragrans, Ocimum basilicum, Piper aduncum y Syzygium aromaticum. Por su parte, los hidrocarburos monoterpénicos dominaron la composición de los AEs de Citrus aurantium y Citrus reticulata, representando además más del 60 % del AE de Schinus molle. Los AEs de Clinopodium nubigenum y Clinopodium tomentosum, así como el de Elettaria cardamomum, fueron principalmente ricos en monoterpenos oxigenados. En contraste, Piper nigrum fue la única especie estudiada cuyo AE estuvo compuesto mayoritariamente por hidrocarburos sesquiterpénicos. Las pruebas de toxicidad evidenciaron un amplio rango de actividad entre los AEs evaluados, con valores de CL50 que oscilaron entre 2,19 y 218,32 µL L−1 para los AEs de C. nubigenum y C. verum, respectivamente. Los ensayos conductuales mostraron que los AEs de C. aurantium, C. nubigenum, C. tomentosum y O. basilicum ejercieron un efecto global repelente, significativo en concentraciones comprendidas entre 1,19 y 23,87 µL de AE L−1 de aire. Por el contrario, los AEs de C. verum y S. aromaticum fueron predominantemente atractantes, con una atracción significativa en el intervalo de 2,39 a 11,94 µL de AE L−1 de aire y a 23,87 µL de AE L−1 de aire, respectivamente. No obstante, la mitad de los AEs evaluados (C. reticulata, E. cardamomum, M. fragrans, P. aduncum, P. nigrum y S. molle) mostró tanto quimiotaxis negativa como positiva en función de la concentración del AE. En conjunto, los resultados indican que los AEs pueden ejercer actividad atractante y repelente dependiendo de su composición química y concentración. Dado que los AEs contienen sustancias volátiles cuya concentración varía con el tiempo después de su aplicación, las implicaciones de estos hallazgos se discuten en relación con su posible utilización como repelentes de insectos en envases activos o como atrayentes para sistemas de trampeo. |
| URI : | https://repositorio.utn.edu.ec/handle/123456789/18965 |
| Url del recurso: | https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S092666902400102X |
| ISSN : | 09266690 |
| Ciudad. País: | Italia |
| Grado Académico: | N/A |
| Aparece en las colecciones: | Artículos |
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