Efeito subletal de Azadirachta indica sobre a biologia e o sistema imune de Spodoptera frugiperda

Abstract

Spodoptera frugiperda (Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae) é uma espécie de importância econômica em diversas plantas cultivadas por consumirem as folhas, reduzindo a área fotossintética e consequentemente a produção. O controle deste inseto com inseticidas sintéticos é o mais comum, entretanto, além de não serem eficientes, causam uma série de problemas para o homem e para o ambiente. Assim, outras estratégias para o seu controle têm sido investigadas, como o uso de compostos originados de plantas. Dentre esses produtos se encontra o óleo de Azadirachta indica (A. Juss.) (Sapindales: Meliaceae), conhecido também como óleo de nim e responsável por poder provocar a morte e vários problemas no desenvolvimento de insetos. O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito de doses subletais do óleo de A. indica sobre aspectos biológicos e imunológicos de S. frugiperda. Para avaliar o efeito na biologia, lagartas de segundo ínstar foram, individualmente, alimentadas com dieta artificial contendo óleo vegetal de nim com propanona, nas concentrações de 5.000, 10.000 e 15.000 ppm (1 ppm = μg de óleo/g de dieta) e o grupo controle, o qual recebeu dieta apenas com propanona. Em cada tratamento foram feitas quatro repetições de 35 lagartas, as quais foram diariamente observadas até a pupação e emergência. Avaliou-se a sobrevivência larval, duração dos períodos larval e pupal, peso e viabilidade das pupas, comprimento da asa, porcentagem de adultos deformados, fertilidade, fecundidade e longevidade. O óleo na dieta reduziu a sobrevivência das lagartas e retardou a duração do período larval e pupal. Quando o óleo foi ingerido durante a fase larval o peso das pupas reduziu e a proporção de adultos deformados aumentou. Não houve influência na viabilidade pupal. O óleo de nim também acarretou a redução do tamanho da asa, da fecundidade e da longevidade, mas a fertilidade não foi alterada. Para a avaliação do efeito sobre o sistema imune, lagartas de segundo ínstar foram colocadas, individualmente, em frascos com dieta artificial, propanona e óleo de nim nas concentrações de 125, 250 e 500 ppm além de um grupo controle, o qual recebeu dieta apenas com propanona. As lagartas permaneceram nos frascos até o final do sexto ínstar, antes de atingir a fase de pré-pupa. Para cada um dos tratamentos foram avaliados: o número total de hemócitos, a atividade fagocítica, a das enzimas tipo lisozima e a da fenoloxidase. O número total de hemócios dos insetos expostos às xi diferentes concentrações do óleo de nim foi reduzido. Não se observou diferença na porcentagem das células que fagocitaram as esferas de látex quando as lagartas ingeriram óleo de nim. O diâmetro médio dos halos de lise celular, que mede a atividade das enzimas tipo lisozima, foi reduzido apenas nas lagartas que se desenvolveram em dieta contendo 125 e 250 ppm de óleo de nim. Não houve diferença na atividade da fenoloxidase, avaliando-se a absorbância da hemolinfa, quando os insetos ingeriram dieta contendo óleo de nim. Esses resultados sugerem que óleo de nim tem efeito letal e subletal sobre S. frugiperda, causando vários problemas no desenvolvimento e no sistema imune, podendo reduzir a probabilidade desses insetos se manterem no ambiente. Além disso, os resultados encontrados podem ser úteis para se traçar estratégias de controle com o uso de bioinseticidas.

Spodoptera frugiperda (Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae) is a pest of economic importance in several crops due to feeding on leaves, reducing the photosynthetic area and hence production. Its control with synthetic insecticides is the most common; however, besides not being efficient, it causes multiple health and environmental problems. Thus, other strategies for its control have been investigated, as the use of botanical compounds. Among these products, Azadirachta indica (A. Juss.) (Sapindales: Meliaceae) oil is known by neem oil and responsible for causing death and several problems in insect development. This work aimed to evaluate the effect of sublethal doses of A. indica oil on biological and immunological features in S. frugiperda. To evaluate the effect on biology, second-instar caterpillars were, individually, fed on artificial diet containing neem vegetable oil with propanone, at 5 000, 10 000 and 15 000 ppm concentrations (1 ppm = μg oil/g diet) and control group, which received diet with just propanone. In each treatment, four replicates of 35 caterpillars were established and they were observed daily until pupation and emergence. We evaluated larval survival, larval and pupal time period, pupal weight and viability, wing length, proportion of deformed adults, fertility, fecundity and longevity. The oil in the diet reduced the caterpillar survival and retarded pupal and larval period. Pupal weight was reduced when the oil was ingested during the larval phase and proportion of deformed adults increased. There was no influence on pupal viability. The neem oil also reduced wing length, fecundity and longevity, but did not alter fertility. To evaluate the effect on immune system, second-instar caterpillars were placed, individually, in containers with artificial diet, propanone and neem oil at 125, 250 and 500 ppm concentrations and control group, which consisted in a diet with just propanone. Caterpillars remained in these containers until the end of the sixth instar, before enter in prepupa phase. For each treatment we evaluated: total haemocyte count, phagocytic activity, lysozyme-like activity and phenoloxidase activity. The total haemocyte count when the insects were subjected to different concentrations of neem oil was reduced. There was no difference in proportion of cells that phagocytosed latex beads when caterpillars have ingested neem oil. The halo diameter of cell lysis, which measures lysozyme-like activity, was only reduced when caterpillars have developed on diets contained neem oil at 125 and 250 ppm concentrations. There was no difference in phenoloxidase activity, by xiii evaluating the haemolymph absorbance, when insects have ingested an oil-containing diet. These results suggest that neem oil has a lethal and sublethal effect on S. frugiperda, causing multiple problems in development and immune system and this may reduce the probability of these insects maintain themselves in the environment. Besides, these results might be useful to design control strategies with the use of bioinsecticides.