Construction and evaluation of nanoformulation of essential oils of some medicinal plants for control of potato tuber moth Phthorimaea operculella (Zeller)

Mahdavi, Vahid (2018) Construction and evaluation of nanoformulation of essential oils of some medicinal plants for control of potato tuber moth Phthorimaea operculella (Zeller). Doctoral thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img]
Preview
Text (ساخت و ارزیابی نانوفرمولاسیون اسانس¬های برخی از گیاهان دارویی برای کنترل بید سیب¬زمینی Phthorimaea operculella (Zeller))
Vahid Mahdavi.pdf

Download (496kB) | Preview
Official URL: http://www.uma.ac.ir

Abstract

Phthorimaea operculella (Zeller) is one of the most common insect pests of potato in tropical and subtropical regions. The larvae feed on leaves and stems but they are most harmful to potato tubers. In this study, insecticidal and residual effects of pure essential oil and nano-formulation of Artemisia sieberi, Ziziphora cliniopodiodes, Satureia hortensis, Artemisia dracunculus, Matricaria chamomilla, Vitex agnus-castus, Lippia citriodora, Cupressus arizonica, Citrus sinensis, Coriandrum sativum, Petroselinum crispum, Anethum graveolens, Cuminum cyminum, Zingiber officinale and Cinnamomum zeylanicum were assessed on different life stages of potato tuber moth (egg, first instar larvae, male and female adults) under laboratory conditions. The essential oils were obtained by using a modified Clevenger type apparatus. The nanofibers were made by the electrospinning method using polyvinyl alcohol (PVA) polymer. The morphological characteristics of the nanofibers were evaluated by scanning electron microscopy (SEM). The chemical constituents of essential oils were detected by GC/MS. SEM and FTIR analyses confirmed the presence of essential oils on the nanofiber structure. GC/MS analysis showed that β-Thujene, Pulegone, Thymol, trans-Anethole, α-bisabolol oxide A, 1,8-Cineole, Geranial, l- Limonene, l- Limonene, Linalool L, Myristicin, Linalool L, Cuminaldehyde, α-Zingiberene and Cinnamaldehyde were the primary constituents of Artemisia sieberi, Ziziphora cliniopodiodes, Satureia hortensis, Artemisia dracunculus, Matricaria chamomilla, Vitex agnus-castus, Lippia citriodora, Cupressus arizonica, Citrus sinensis, Coriandrum sativum, Petroselinum crispum, Anethum graveolens, Cuminum cyminum, Zingiber officinale and Cinnamomum zeylanicum essential oils, respectively. Fumigant bioassays revealed that nanofibers loaded with essential oils were more toxic than pure essential oils against at all stages of P. operculella. The results showed that the C. zeylanicum essential oil had the lowest value of LC50 (4.92 μl/1 air) and the highest value was related to A. graveolens essential oil (122.68 μl/1 air). Persistence test results showed that nanofibers loaded with essential oils in comparison with pure essential oils have been higher persistence. Based on the results of the persistence tests, the highest persistence in the formulation was related to M. chamomilla essential oil (67 days). The highest value of PT50 was observed in essential oil of M. chamomilla (32.77 days). Our results suggest that nanofibers loaded with essential oils can be used as an effective new tool for the management of P. operculella.

Item Type: Thesis (Doctoral)
Persian Title: ساخت و ارزیابی نانوفرمولاسیون اسانس های برخی از گیاهان دارویی برای کنترل بید سیب¬زمینی Phthorimaea operculella (Zeller)
Persian Abstract: بید سیب¬زمینی، Phthorimaea operculella (Zeller) یکی از مهمترین آفات حشره¬ای سیب¬زمینی¬ در مناطق گرمسیری و نیمه¬گرمسیری می¬باشد. لاروهای آفت از برگ¬ها و ساقه¬ها تغذیه می کنند، اما بیشترین خسارت آنها به غده¬های سیب¬زمینی می¬باشد. در این مطالعه، اثرات حشره¬کشی و دوام اسانس¬های خالص و نانوفرمولاسیون گیاهان درمنه، کاکوتی¬کوهی، مرزه، ترخون، بابونه، پنج¬انگشت، به¬لیمو، سرو نقره¬ای، پرتقال، گشنیز، جعفری، شوید، زیره¬سبز، زنجبیل و دارچین روی مراحل مختلف زیستی (تخم، لارو سن اول، حشرات کامل نر و ماده) بید سیب-زمینی P. operculella در شرایط آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار گرفت. اسانس¬های گیاهی با استفاده از دستگاه کلونجر استخراج شدند. نانوالیاف¬ها به روش الکتروریسی با استفاده از پلی¬مر پلی وینیل الکل (PVA) تهیه شدند. ریخت¬شناسی نانوالیاف¬ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مطالعه شدند. ترکیبات شیمیایی اسانس¬ها با استفاده از GC-MS شناسایی شدند. نتایج SEM و FTIR، استقرار اسانس در ساختار نانوالیاف را تایید کردند. نتایج GC-MS نشان داد که ترکیبات اصلی اسانس¬های گیاهان درمنه، کاکوتی¬کوهی، مرزه، ترخون، بابونه، پنج¬انگشت، به¬لیمو، سرو نقره¬ای، پرتقال، گشنیز، جعفری، شوید، زیره¬سبز، زنجبیل و دارچین به ترتیب -Thujeneβ، Pulegone، Thymol، trans-Anethole، -Bisabolol oxide Aα، 1,8-Cineole، Geranial، l- Limonene، l- Limonene، Linalool L، Myristicin، Linalool L، Cuminaldehyde، α-Zingiberene و Cinnamaldehyde بودند. نتایج زیست¬سنجی¬های تدخینی نشان داد که نانوالیاف¬های حاوی اسانس در تمامی مراحل بید سیب زمینی سمی¬تر از اسانس¬های خالص بودند. نتایج نشان داد که اسانس دارچین در مرحله¬ی تخم دارای کمترین میزان LC50 (92/4 میکرولیتر بر لیتر هوا) و اسانس شوید دارای بیشترین میزان LC50 (68/122 میکرولیتر بر لیتر هوا) بود. نتایج آزمایش¬های دوام نشان دادند که نانوالیاف¬های حاوی اسانس دوام بالاتری نسبت به اسانس¬های خالص گیاهان داشتند. براساس نتایج آزمایش¬های دوام، بالاترین میزان دوام در حالت فرموله شده مربوط به اسانس بابونه (67 روز) بوده است. همچنین بیشترین میزان PT50 در نانوفرمولاسیون اسانس گیاه بابونه (77/32 روز) مشاهده شد. نتایج ما پیشنهاد می¬کند که نانوفرمولاسیون¬های اسانس می¬توانند به عنوان یک ابزار جدید موثردر مدیریت بید سیب¬زمینی استفاده شوند.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Rafiee Dastjerdi, HooshangUNSPECIFIED
Asadi, AsadollahUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Razmjou, JabraeilUNSPECIFIED
Fathi Achachlouei, BahramUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Plant Protection
Divisions > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Plant Protection
Divisions: Subjects > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Plant Protection
Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Plant Protection
Date Deposited: 29 Sep 2018 19:25
Last Modified: 29 Sep 2018 19:25
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/127

Actions (login required)

View Item View Item