Larvicidal activity of microparticles of Melissa officinalis L. essential oil (Lamiaceae) against Aedes aegypti (Diptera, Culicidae)

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v10i1.11166

Keywords:

Bioproduct; Microparticles; Encapsulation.

Abstract

This study aimed to evaluate the larvicidal activity of essential oil microparticles (EO) of Melissa officinalis L. against Aedes aegypti. The leaves of M. officinalis were collected in the municipality of São José de Ribamar, Maranhão, Brazil, later dried, crushed and ground. 90g of the dried leaves were used to obtain the EO by the hydrodistillation method. For the synthesis of microencapsulated EO, 60g of sodium alginate (2.5% m/v) was added to the mixture of 15g of Tween 20 with 6g of EO. The mixture was homogenized and drips over CaCl2 5% m/v solution for the hardening of particles via crosslinking. The microparticles were washed with distilled water in filter and dried at 35ºC/24h and 15 days at tamb (30ºC). The eggs of Aedes aegypti were collected at the Federal University of Maranhão by the ovitrampas method. The larvae that hatched were fed until they reached the fourth instar. Groups of larvae (n=20) were submitted to solutions of EO and microparticles of 10-90 mg/L . After 24 h, live and dead larvae were counted and LC50 was calculated by the Reed&Muench method, using Cheng's criterion for classification of active potential. All larvae presented mortality in all concentrations tested. The LC50 obtained for the EO was 40.60 mg/L and for the microparticles 22.10 mg/L, both classified as active according to the adopted criterion, but it is observed that the microparticles increased the larvicidal potential of the EO. Through the results obtained, it is concluded that the microparticles formulated with the EO proved to be efficient in the face of the larvae of Aedes aegypti, being interesting and important in controlling and combating the mosquito that transmits dengue.

Author Biographies

Mariana Oliveira Arruda, Faculdade Maurício de Nassau

Formada em Ciências Biológicas pela UFMA
Mestre em Microbiologia Médica pela UFC
Doutora em Biotecnologia pela UFMA

Andressa Almeida Santana Dias, Faculdade Maurício de Nassau

Doutora em Biotecnologia

Ari Pereira de Araújo Neto, Faculdade Maurício de Nassau

Mestre em Biotecnologia

Ana Maria Almeida Silva Carvalho, Universidade Federal do Maranhão

Mestranda em Saúde do Adulto

Leila da Silva Silveira, Universidade Federal do Maranhão

Especialista em hematologia pela Universidade Federal do Goiás.

Francilidia Oliveira Vitorino de Assunção Conceição, Universidade Federal do Maranhão

Mestrando em Odontologia na área de Saúde Coletiva

Carlos Eduardo Pereira Conceição , Hospital Guarás

Especialista em Medicina do Trabalho

Ricardo Teixeira de Sousa, LabMed e BioSaude

Especialista em Citologia Clínica

References

Campos, S. C., Silva, C. G., Campana, P. R. V., & Almeida, V. L. (2016). Toxicidade de espécies vegetais. Revista Brasileira de plantas medicinais, 18(1), 373-382.

Coller, B. A. G., & Clements, D. E. (2011). Dengue vaccines: progress and challenges. Current opinion in immunology, 23(3), 391-398.

Costa, J. G. M., Rodrigues, F. F. G., Angélico, E. C., Silva, M. R., Mota, M. L., Santos, N. K. A., ... & Lemos, T. L. G. (2005). Estudo químico-biológico dos óleos essenciais de Hyptis martiusii, Lippia sidoides e Syzigium aromaticum frente às larvas do Aedes aegypti. Revista Brasileira de Farmacognosia, 15(4), 304-309.

Barbosa, C. D. O. (2018). Caracterização química e atividades biológicas dos óleos essenciais e extratos alcoólicos das espécies Ocimum spp.(manjericão) e Curcuma longa (açafrão da terra).

de Jesus, N. A., & Suchara, E. A. (2013). Cultivo de plantas tóxicas e a ocorrência de intoxicações em domicílios no município de barra do garças. Revista Eletrônica Interdisciplinar, 2(10).

Dias, A. F. (2017). Variação sazonal no estudo metabolômico e na atividade antioxidante da erva-cidreira (melissa officinalis).

Dias, C. N., & Moraes, D. F. C. (2014). Essential oils and their compounds as Aedes aegypti L.(Diptera: Culicidae) larvicides. Parasitology research, 113(2), 565-592.

Dubey, R. (2009). Microencapsulation technology and applications. Defence Science Journal, 59(1), 82.

Forattini, O. P. (1962). Entomologia médica, vol. 1. Universidade de São Paulo, São Paulo, 185-302.

Gonsalves, J. K. M. C., Costa, A. M. B., de Sousa, D. P., Cavalcanti, S. C. H., & Nunes, R. S. (2009). Microencapsulação do óleo essencial de Citrus sinensis (L) Osbeck pelo método da coacervação simples. Scientia Plena, 5(11).

Govindarajan, M., Sivakumar, R., Rajeswary, M., & Yogalakshmi, K. (2013). Chemical composition and larvicidal activity of essential oil from Ocimum basilicum (L.) against Culex tritaeniorhynchus, Aedes albopictus and Anopheles subpictus (Diptera: Culicidae). Experimental parasitology, 134(1), 7-11.

Hasheminejad, N., Khodaiyan, F., & Safari, M. (2019). Improving the antifungal activity of clove essential oil encapsulated by chitosan nanoparticles. Food chemistry, 275, 113-122.

Horta, M. A., Castro, F. I., Rosa, C. S., Daniel, M. C., & Melo, A. L. (2011). Resistance of Aedes aegypti (L.)(Diptera: Culicidae) to temephos in Brazil: a revision and new data for Minas Gerais state. BioAssay, 6(7), 1-6.

Jones, C. D., Woods, K. E., & Setzer, W. N. (2012). A chemical ecological investigation of the allelopathic potential of Lamium amplexicaule and Lamium purpureum.

Kishore N, Mishra BB, Tiwari VK, Tripathi V (2011) Uma revisão sobre produtos naturais com potencial mosquitosidal. In: Tiwari VK (ed) Oportunidade, desafio e escopo de produtos naturais em química medicinal, Kerala Research Signpost 335-365

Kumar, P., Mishra, S., Malik, A., & Satya, S. (2011). Repellent, larvicidal and pupicidal properties of essential oils and their formulations against the housefly, Musca domestica. Medical and Veterinary Entomology, 25(3), 302-310.

Lima, L. R. (2019). Caracterização e avaliação da atividade biológica de micropartículas de quitosana contendo óleos essenciais.

Luz, J. M. Q., Silva, S. M., Habber, L. L., & Marquez, M. O. M. (2014). Produção de óleo essencial de Melissa officinalis L. em diferentes épocas, sistemas de cultivo e adubações. Revista Brasileira de Plantas Medicinais, 16(3), 552-560.

Martins, T. G. T., Everton, G. O., Rosa, P. V. S., Arruda, M. O., da Silva Souto, L. A., Fonseca, D., ... & de Araújo Neto, A. P. (2020). Atividade larvicida do óleo essencial de Pimenta dioica Lindl. frente as larvas do mosquito Aedes aegypti. Research, Society and Development, 9(8), e151985518-e151985518.

Meyer, B. N., Ferrigni, N. R., Putnam, J. E., Jacobsen, L. B., Nichols, D. J., & McLaughlin, J. L. (1982). Brine shrimp: a convenient general bioassay for active plant constituents. Planta medica, 45(05), 31-34.

Nascimento, I. D., Innecco, R., Marco, C. A., Mattos, S. H., & Nagao, E. O. (2003). Efeito do horário de corte no óleo essencial de capim-santo. Cienc Agron, 34, 169-172.

Ozório, R. Á. (2007). Elaboração e caracterização de micropartículas de astaxantina com quitosana.

Pasqualim, P., Culpi, T. A., Kaminski, G. T. A., Fin, M. T., Sasso, D. G. B., Costa, C. K., ... & Zanin, S. M. W. (2020). Microcápsulas de alginato de cálcio e óleo vegetal pela técnica de gelificação iônica: um estudo da capacidade de encapsulamento e aplicação dermatológica. Visão Acadêmica, 11(1).

Paula, H. C., Oliveira, E. F. D., Abreu, F. O., Paula, R., Morais, S. M. D., & Forte, M. (2010). Esferas (beads) de alginato como agente encapsulante de óleo de croton zehntneri pax et hoffm. Polímeros, 20(2), 112-120.

Pimenta, A. T., Santiago, G. M., Arriaga, Â., Menezes, G. H., & Bezerra, S. B. (2006). Estudo fitoquímico e avaliação da atividade larvicida de Pterodon polygalaeflorus Benth (Leguminosae) sobre Aedes aegypti. Revista Brasileira de Farmacognosia, 16(4), 501-505.

Pinto, Z. T., Sánchez, F. F., Santos, A. R. D., Amaral, A. C. F., Ferreira, J. L. P., Escalona-Arranz, J. C., & Queiroz, M. M. D. C. (2015). Chemical composition and insecticidal activity of Cymbopogon citratus essential oil from Cuba and Brazil against housefly. Revista Brasileira de Parasitologia Veterinária, 24(1), 36-44.

Prophiro, J. S., Silva, O. S., Luna, J. E. D., Piccoli, C. F., Kanis, L. A., & Silva, M. A. N. D. (2011). Aedes aegypti e Aedes albopictus (Diptera: Culicidae): coexistência e susceptibilidade ao temephos, em municípios com ocorrência de casos de dengue e diferentes características de urbanização. Revista da Sociedade Brasileira de Medicina Tropical, 44(3), 300-305.

Reed, L. J., & Muench, H. (1938). A simple method of estimating fifty per cent endpoints. American journal of epidemiology, 27(3), 493-497.

Rothman, A. L. (2004). Dengue: defining protective versus pathologic immunity. The Journal of clinical investigation, 113(7), 946-951.

Silva, J. M. S. D. (2019). Encapsulamento do óleo essencial da Lippia alba em nanopartículas de poli-e-caprolactona (PCL) para avaliação da estabilidade e atividade larvicida contra o Aedes aegypti.

Silva, L. D. S. B., Cardoso, R. T. N., Fernandes, J. L. A., Silva, C. A., & Eiras, A. E. (2018). Modelo entomológico determinístico sob efeito da pluviosidade para o Aedes aegypti e o Aedes albopictus. TEMA (São Carlos), 19(2), 289-303.

Silva, H. H. G. D., Silva, I. G. D., Elias, C. N., Lemos, S. P. S., & Rocha, A. P. (1995). Idade fisiológica dos ovos de aedes (stegomyia) aegypti (Linnaeus, 1762)(diptera, culicidae).

Simões, C. M. O., Schenkel, E. P., Gosmann, G., Mello, J. C. P., Mentz, L. A., & Pedrovick, P. R. (2010). Farmacognosia: da planta ao medicamento [Pharmacognosy: from the Plant to the Drug]. UFRGS: Porto Alegre, Barzil.

Souza, E., Previero, C., Barros, L., & Oliveira, A. (2020). Estudo da toxicidade de plantas medicinais comercializadas por raizeiros de Palmas-TO.

Tabari, M. A., Youssefi, M. R., Maggi, F., & Benelli, G. (2017). Toxic and repellent activity of selected monoterpenoids (thymol, carvacrol and linalool) against the castor bean tick, Ixodes ricinus (Acari: Ixodidae). Veterinary parasitology, 245, 86-91

Vera, S. S., Zambrano, D. F., Méndez-Sanchez, S. C., Rodríguez-Sanabria, F., Stashenko, E. E., & Luna, J. E. D. (2014). Essential oils with insecticidal activity against larvae of Aedes aegypti (Diptera: Culicidae). Parasitology Research, 113(7), 2647-2654.

Xing, F., Cheng, G., Yi, K., & Ma, L. (2005). Nanoencapsulation of capsaicin by complex coacervation of gelatin, acacia, and tannins. Journal of applied polymer science, 96(6), 2225-2229.

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Published

18/01/2021

How to Cite

MARTINS, T. G. T.; ROSA, P. V. S. .; ARRUDA, M. O.; DIAS, A. A. S. .; ARAÚJO NETO, A. P. de .; CARVALHO, A. M. A. S. .; SILVEIRA, L. da S.; CONCEIÇÃO, F. O. V. de A.; CONCEIÇÃO , C. E. P.; SOUSA, R. T. de; MENDES FILHO, N. E.; MOUCHREK FILHO, V. E. .; EVERTON, G. O. Larvicidal activity of microparticles of Melissa officinalis L. essential oil (Lamiaceae) against Aedes aegypti (Diptera, Culicidae). Research, Society and Development, [S. l.], v. 10, n. 1, p. e35710111166, 2021. DOI: 10.33448/rsd-v10i1.11166. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/11166. Acesso em: 26 feb. 2021.

Issue

Section

Health Sciences