Repellent activity of essential oils from native plants and their blend for Tribolium castaneum control in store grains

Abstract

Los aceites esenciales (EO) de 5 plantas aromáticas nativas de La Pampa, Argentina, se obtuvieron mediante hidrodestilación y se analizaron para determinar su repelencia en adultos de Tribolium casteneum Herbst. Todos los EO probados mostraron una alta actividad de repelencia a la concentración más alta establecida (0.3 mg.cm­^-2). Los EO de Baccharis spartioides y Helianthus petiolaris fueron los más eficientes, mostrando una mayor repelencia en comparación con el control positivo estándar (DEET). A 3x10­^-1 mg.cm­^-2, B. spartioides y H. petiolaris mostraron un 95% y un 92,2% de repelencia, respectivamente. La composición química de los EO se analizó luego por cromatografía de gases­espectrometría de masas (GC­MS), se presenta la primera determinación de la composición química del EO de H. petiolaris. Finalmente, para evaluar la actividad de repelencia en ‘condiciones de campo’ simuladas, se evaluó el comportamiento de la plaga en harina tratada. En presencia de EO H. petiolaris, el 90% de los insectos abandonaron el grano, mientras que B. spartioides indujo un 81% de emigración. Para maximizar los rendimientos en la producción de repelentes, se propuso una mezcla que utiliza EO limón comercial. Los resultados obtenidos muestran una diferencia significativa después de 24 h de tratamiento, donde la repelencia de la mezcla persistió en contraste con los EO puros. Estos hallazgos presentan las mezclas de EOs de B. spartioides y H. petiolaris como alternativas prometedoras para controlar T. castaneum en granos almacenados.

The essential oils (EOs) from 5 native aromatic plants from La Pampa, Argentina, were obtained by hydrodistillation and tested for repellency on Tribolium castaneum Herbst. adults. All tested EOs showed high repellency activity at the highest concentration established (0.3 mg.cm­^-2). The EOs from Baccharis spartioides and Helianthus petiolaris were the most efficient, showing higher repellency when compared to the standard positive control (DEET). At 3x10­^-1 mg.cm­^-2 , B. spartioides and H. petiolaris showed 95% and 92.2% of repellency respectively. The EOs chemical composition was then analyzed by Gas chromatography-mass spectrometry (GC­MS) and the first report of H. petiolaris EO composition is presented. Finally, in order to assess repellency activity in simulated 'field conditions', pest behavior was evaluated in treated flour. In presence of H. petiolaris EO, 90% of the insects left the grain, while B. spartioides induced an 81% of emigration. To maximize the yields in repellent production, a blend using commercial lemon EO was proposed. The results obtained show a significant difference after 24 h of treatment, were the repellency of the blend persisted in contrast with pure EOs. These findings present the B. spartioides and H. petiolaris EOs blends as promising alternatives to control T. castaneum in stored grains.