Caracterização química, ação antioxidante e potencial acaricida do extrato pirolenhoso de Eucalyptus spp. frente à Rhipicephalus (Boophilus) microplus

Abstract

Introdução: O uso inadequado e excessivo de antioxidantes e acaricidas sintéticos estão associados a altos índices de toxicidade, de forma que se acumulam na natureza e podem causar grandes prejuízos à saúde humana e animal. Além disso, existem diversos relatos da seleção de carrapatos resistentes aos acaricidas químicos disponíveis para comercialização, o que se torna um cenário bastante preocupante. Diante dessa problemática, alguns produtos naturais vêm sendo utilizados como alternativas aos compostos sintéticos, tais como os extratos vegetais. O extrato pirolenhoso é originado através da pirólise de biomassa vegetal e apresenta uma pluralidade de compostos em sua constituição com diversas atividades biológicas, apresentando-se como uma fonte potencial de agentes antioxidantes e acaricidas. Dentre as espécies vegetais utilizadas como matéria-prima de biomassa para a produção do extrato, destacam-se as pertencentes à família Myrtaceae, em especial, do gênero Eucalyptus. Objetivos: Caracterização dos constituintes químicos e dos parâmetros físico-químicos de amostras comerciais de extrato pirolenhoso de Eucalyptus spp., avaliação da atividade antioxidante e acaricida, isolada e em associação ao fungo M. anisopliae frente ao carrapato bovino R. (B.) microplus. Métodos: A caracterização química de extratos pirolenhosos comerciais de Eucalyptus spp. (EPE1 e EPE2) foi realizada por CG-EM. A atividade antioxidante foi avaliada pelo método de ABTS (2,2-azinobis (3-etilbenzotiazolina-6-ácido sulfônico)), DPPH (2,2- difenil-1-picrilidrazila) e β-caroteno/ácido linoleico. Já as propriedades acaricidas frente ao carrapato R. microplus, foram investigadas pelo teste de imersão de adultos (TIA) e de imersão larval (TIL). Resultados: Os componentes majoritários encontrados em EPE1 foram o ácido acético (48,74%) e siringol (18,58%) e, de forma semelhante, para EPE2, ácido acético (37,57%) e siringol (19,57%). Em relação à atividade antioxidante, na metodologia de DPPH, as amostras EPE1 e EPE2 apresentaram IC50 de 1175,30 μg/mL e 550,71μg/mL, respectivamente. Para o ABTS, o IC50 encontrado foi de 2031,61μg/mL e 248,82 μg/mL, respectivamente. Já no ensaio de β-caroteno/ácido linoleico, na maior concentração testada (3000 μg/mL), a amostra EPE1 foi capaz de inibir a peroxidação do ácido linoleico em 14,10% para 1 hora e em 8,30% para 2 horas. EPE2 obteve 15,90% para 1 hora e 19,80% após 2h. Em relação à atividade acaricida, no ensaio de TIA, a partir da concentração de 5% de EPE1 foi possível inibir significativamente a oviposição quando comparada ao controle negativo. A formulação contendo 10% de EPE1 e 2,5mg/mL de M. anisopliae já foi capaz de inibir de forma significativa a oviposição de R. microplus em comparação ao controle negativo. Para o ensaio de TIL, a amostra EPE1 apresentou LC50 de 8,30%, LC99,9 de 17,43% e as concentrações acima de 5% foram estatisticamente diferentes do controle negativo. Além disso, a formulação de 10% de EPE1 combinada com M. anisopliae, na menor concentração (2,5 mg/mL), já foi capaz de provocar mortalidade de 100% das larvas de R. microplus, de forma significativa quando comparada à formulação contendo somente M. anisopliae. Conclusão: Os resultados do estudo demonstraram a atividade antioxidante dos extratos pirolenhosos de Eucalyptus spp., com ênfase para EPE2, que apesar de possuir perfil químico bastante semelhante à EPE1, apresentou teor um pouco maior de siringol, composto fenólico majoritário, o que pode explicar sua maior atividade antioxidante. Além disso, os resultados encontrados para o ensaio de imersão de adultos e imersão larval, revelam o potencial acaricida demonstrado pelo extrato pirolenhoso de Eucalyptus spp. em inibir significativamente à oviposição de R. microplus e provocar 100% de mortalidade larval, interferindo diretamente no ciclo reprodutivo do carrapato bovino. Através da caracterização físico-química das amostras (EPE1 e EPE2) também foi possível observar a considerável constância dos parâmetros do extrato, facilitando seus testes e aplicações. Dessa forma, os resultados do estudo ressaltam os produtos naturais como alternativas promissoras ao uso de antioxidantes e acaricidas sintéticos.

Introduction: The inappropriate and excessive use of synthetic antioxidants and acaricides is associated with high levels of toxicity, so that they accumulate in nature and can cause great harm to human and animal health. Furthermore, there are several reports of the selection of ticks resistant to commercially available chemical acaricides, which becomes a very worrying scenario. Faced with this problem, some natural products have been used as alternatives to synthetic compounds, such as plant extracts. The pyroligneous extract originates through the pyrolysis of plant biomass and presents a plurality of compounds in its constitution with diverse biological activities, presenting itself as a potential source of antioxidant and acaricidal agents. Among the possible plant species used as biomass raw material for the production of the extract, those belonging to the Myrtaceae family, of the Eucalyptus genus, stand out. Objectives: Characterization of the chemical constituents and physicochemical parameters of commercial samples of pyroligneous extract of Eucalyptus spp., evaluation of the antioxidant and acaricidal activity, isolated and in association with the fungus M. anisopliae against the cattle tick R. (B.) microplus. Methods: Chemical characterization of commercial pyroligneous extracts of Eucalyptus spp. (EPE1 and EPE2) was performed by GC-MS. Antioxidant activity was evaluated by the ABTS method (2,2-azinobis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid), DPPH (2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl) and β-carotene/linoleic acid. The acaricidal properties against the R. microplus tick were investigated by the adult immersion test (TIA) and larval immersion test (TIL). Results: The majority components found in EPE1 were acetic acid (48.74%) and syringol (18.58%) and, similarly, for EPE2, acetic acid (37.57%) and syringol (19.57%). Regarding antioxidant activity, in the DPPH methodology, samples EPE1 and EPE2 presented IC50 of 1175.30 μg/mL and 550.71 μg/mL, respectively. For ABTS, the IC50 found was 2031.61 μg/mL and 248.82 μg/mL, respectively. In the β-carotene/linoleic acid assay, at the highest concentration tested (3000 μg/mL), the EPE1 sample was able to inhibit the peroxidation of linoleic acid by 14.10% for 1 hour and 8.30% for 2 hours. EPE2 obtained 15.90% for 1 hour and 19.80% after 2 hours. Regarding acaricidal activity, in the TIA assay, from a concentration of 5% of EPE1 it was possible to significantly inhibit oviposition when compared to the negative control. The formulation containing 10% EPE1 and 2.5 mg/mL of M. anisopliae was able to significantly inhibit the oviposition of R. microplus compared to the negative control. For the TIL assay, the EPE1 sample presented an LC50 of 8.30%, LC99.9 of 17.43% and concentrations above 5% were statistically different from the negative control. Furthermore, the formulation of 10% EPE1 combined with M. anisopliae, at the lowest concentration (2.5mg/mL), was already capable of causing 100% mortality of R. microplus larvae, significantly when compared to the formulation containing only M. anisopliae. Conclusion: The results of the study demonstrated the antioxidant activity of pyroligneous extracts of Eucalyptus spp., with emphasis on EPE2, which despite having a chemical profile very similar to EPE1, presented a slightly higher content of syringol, the main phenolic compound, which may explain its greater antioxidant activity. Furthermore, the results found for the adult immersion and larval immersion tests reveal the acaricidal potential demonstrated by the pyroligneous extract of Eucalyptus spp. in significantly inhibiting the oviposition of R. microplus and causing 100% larval mortality, directly interfering in the cattle tick's reproductive cycle. Through the physical-chemical characterization of the samples (EPE1 and EPE2) it was also possible to observe the considerable constancy of the extract parameters, facilitating its tests and applications. Thus, the results of the study highlight natural products as promising alternatives to the use of synthetic antioxidants and acaricides.