Avaliação do efeito tóxico e genotóxico do óleo essencial de Piper marginatum (Jacq.) ao controle de Aedes aegypti, na Amazônia central

dc.contributor.advisorRafael, Míriam Silva
dc.contributor.authorMatos, Evely Lima
dc.contributor.co-advisorCruz, Daniel Luís Viana
dc.date.accessioned2025-09-11T12:24:59Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractAedes aegypti, an important vector of arboviruses responsible for dengue, Zika, and chikungunya, has shown resistance to synthetic chemical insecticides, which has driven the search for effective vector control alternatives that are less harmful to the environment and to non-target organisms. Among the promising options, the use of essential oils (EOs) from plants of the Piperaceae family, especially from the Piper genus, stands out. In this context, the present study investigated the toxic and genotoxic effects of the essential oil of Piper marginatum (EOPM) on Ae. aegypti larvae and isogenic BALB/c strain mice (Mus musculus), aiming to evaluate its potential as an alternative for vector control. The EOPM was extracted by hydrodistillation, and its composition was determined by Gas Chromatography coupled to Mass Spectrometry (GC-MS), identifying 49 compounds, mainly sesquiterpenes and monoterpenes. The larvicidal bioassay on Ae. aegypti demonstrated larval mortality at all tested concentrations (50 to 90 µg/mL), with a progressive increase in mortality with rising concentration and exposure time. The Lethal Concentrations (LC10, LC50, and LC90) determined after 72 hours were 44.49, 66.61, and 88.73 µg/mL, respectively. In the genotoxicity bioassay, conducted with larvae exposed to concentrations of 15, 25, and 35 µg/mL, neuroblastic cells were analyzed, and genotoxic damage was observed, including micronuclei, in generations 1 and 2 (G1 and G2), with significant differences (p < 0.001) compared to the controls, especially the negative control (NC), although differences were also noted relative to the positive control (PC). In BALB/c mice, the acute oral toxicity test revealed no adverse effects at doses up to 2000 mg/kg/day, classifying EOPM as safe (Category C, according to OECD). In the micronucleus test, EOPM did not cause a significant increase in micronuclei in bone marrow, whereas the mutagenic agent methyl methanesulfonate (MMS), used as the PC, showed strong mutagenic activity. Cytotoxicity was dose-dependent after 24 hours, with a reduction in the frequency of polychromatic erythrocytes (PCEs) and in the polychromatic to normochromatic erythrocyte (PCE:NCE) ratio, an effect that was not maintained after 48 hours. These results indicate that EOPM exhibits larvicidal and genotoxic activity against Ae. aegypti without evidence of acute oral toxicity or mutagenicity in mammals under the tested conditions. Thus, EOPM may represent an effective and viable alternative for Ae. aegypti population control and, potentially, a safer approach from an environmental perspective for the development of bioinsecticides targeting epidemiologically relevant vectors. Further studies are needed to confirm its safety in other non-target organisms.
dc.description.resumoO Aedes aegypti, importante vetor de arbovírus causadores da dengue, Zika e chikungunya, tem apresentado resistência a inseticidas químicos sintéticos, o que vem impulsionando a busca por alternativas eficazes de controle vetorial e menos nocivas ao meio ambiente e a organismos não alvo. Entre as opções promissoras, destaca-se o uso de óleos essenciais (OEs) de plantas da família Piperaceae, especialmente do gênero Piper. Neste contexto, o presente estudo investigou os efeitos tóxicos e genotóxicos do óleo essencial de Piper marginatum (OEPM) sobre larvas de Ae.aegypti e camundongos (Mus musculus) isogênicos da linhagem BALB/c, visando avaliar seu potencial como alternativa ao controle vetorial. O OEPM foi extraído por hidrodestilação e sua composição determinada por Cromatografia Gasosa acoplada a Espectrômetro de Massas (CG-EM), identificando 49 compostos, com destaque para sesquiterpenos e monoterpenos. O bioensaio larvicida em Ae. aegypti demonstrou mortalidade larval em todas as concentrações testadas (50 a 90 µg/mL), com aumento progressivo da mortalidade conforme o aumento da concentração e o tempo de exposição. As Concentrações Letais (CL10, CL50 e CL90) determinadas, foram respectivamente: 44,49; 66,61 e 88,73 µg/mL após 72 horas. No bioensaio de genotoxicidade, realizado com larvas expostas às concentrações de 15, 25 e 35 µg/mL foram analisadas células neuroblásticas, observando-se danos genotóxicos, incluindo micronúcleos, nas gerações 1 e 2 (G1 e G2), com diferenças significativas (p < 0,001) em relação aos controles, com destaque para o controle negativo (CN), embora também tenha havido diferença em relação ao controle positivo (CP). Em camundongos BALB/c, o teste de toxicidade oral aguda revelou ausência de efeitos adversos em doses de até 2000 mg/kg/dia, classificando o composto OEPM como seguro (categoria C, segundo a OECD). Já no teste do micronúcleo, o OEPM não promoveu aumento significativo de micronúcleos na medula óssea, enquanto o CP, o agente mutagênico metil metanosulfonato (MMS) evidenciou forte atividade mutagênica. A citotoxicidade foi dose-dependente após 24 horas, com redução na frequência de eritrócitos policromáticos (PCEs) e na razão entre eritrócito policromático e eritrócito normocromático (PCE:NCE), efeito não mantido após 48 horas. Esses resultados indicam que o OEPM apresenta ação larvicida e genotóxica contra Ae. aegypti sem evidências de toxicidade oral aguda e mutagenicidade em mamíferos, sob as condições testadas. Assim, o OEPM pode representar uma alternativa eficaz e viável ao controle populacional de Ae. aegypti e, possivelmente, mais segura sob o aspecto ambiental ao desenvolvimento de bioinseticidas, voltados ao controle de vetores de importância epidemiológica. Estudos adicionais são necessários para atestar a sua segurança em outros organismos não alvo.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.61818/ted25047
dc.identifier.urihttps://repositorio.inpa.gov.br/handle/1/40991
dc.language.isopt_BR
dc.publisher.programGenética, Conservação e Biologia Evolutiva - GCBEv
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectAedes aegypti
dc.subjectToxicidade
dc.subjectGenotoxicidade
dc.titleAvaliação do efeito tóxico e genotóxico do óleo essencial de Piper marginatum (Jacq.) ao controle de Aedes aegypti, na Amazônia central
dc.typeDissertação

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