Published March 29, 2024 | Version v1
Publication Open

Larvicidal, Ovicidal, and Repellent Activities of Leucas stachydiformis (Hochst. ex Benth.) Briq Essential Oil against Anopheles arabiensis

Creators

  • 1. Addis Ababa University
  • 2. Martin Luther University Halle-Wittenberg
  • 3. University of Graz

Description

Larvicidal, ovicidal, and repellent activities of the essential oil extracted by hydrodistillation from the leaves of the endemic Ethiopian plant Leucas stachydiformis (Hochst. ex Benth.) Briq were investigated against Anopheles arabiensis, the dominant malaria vector species in Ethiopia with the objective of searching for a plant-based malaria vector control strategy from medicinal plants. The larvicidal effect was tested against the fourth instar An. arabiensis wild larvae whilst freshly laid ova of An. arabiensis were used to determine the ovicidal activity of the essential oil at concentrations ranging from 6.25 to 400 ppm. Concentrations of 41.6-366.7 µg/cm2 were used to evaluate the repellent activity of the essential oil on 3-5 days old adult female An. arabiensis. The oil composition of L. stachydiformis was also analyzed using GC-MS. The study revealed that the oil possesses the highest larvicidal activity at 400 ppm and 200 ppm after 24 h and 48 h of treatment. LC50 values for the fourth larval instar after 24 h and 48 h of treatment were 43.4 ppm and 34.2 ppm, respectively. After 72 h of exposure, the oil displayed 100% ovicidal activity at 400 ppm with an IH50 value of 32.2 ppm. In the repellency test, at concentrations of 366.7, 133.3, and 41.6 µg/cm2, the oil gave a total percentage protection of 67.9 ± 4.2%, 37.2 ± 2.8%, and 32 ± 2.2%, respectively, for 4 h. The highest concentration (366.7 µg/cm2) gave 100% protection up to 90 min. GC-MS analysis of the oil revealed the presence of 24 compounds representing 90.34% of the total oil with caryophyllene oxide, germacrene D, and trans-caryophyllene constituting more than 50% of its components. Results of the present study suggest that the essential oil of L. stachydiformis has the potential to be used for the control of An. arabiensis mosquitoes.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

أنشطة مبيد اليرقات ومبيد البويضات والطارد للزيت العطري المستخرج عن طريق التقطير المائي من أوراق النبات الإثيوبي المستوطن لوكاس ستاشيديفورمس (هوكست. السابقين Benth.) تم التحقيق في بريق ضد الأنوفيلة العربية، وهي أنواع ناقلات الملاريا السائدة في إثيوبيا بهدف البحث عن استراتيجية نباتية لمكافحة ناقلات الملاريا من النباتات الطبية. تم اختبار التأثير المبيد لليرقات ضد المرحلة الرابعة من اليرقات العربية البرية بينما تم استخدام البويضة الموضوعة حديثًا من البويضة العربية لتحديد نشاط مبيد البويضات للزيت العطري بتركيزات تتراوح من 6.25 إلى 400 جزء في المليون. تم استخدام تركيزات من 41.6-366.7 ميكروغرام/سم 2 لتقييم النشاط الطارد للزيت العطري على أنثى بالغة تبلغ من العمر 3-5 أيام. كما تم تحليل تركيبة زيت L. stachydiformis باستخدام GC - MS. وكشفت الدراسة أن الزيت يمتلك أعلى نشاط مبيد لليرقات عند 400 جزء في المليون و 200 جزء في المليون بعد 24 ساعة و 48 ساعة من العلاج. كانت قيم التركيز المميت للنصف للطور اليرقي الرابع بعد 24 ساعة و 48 ساعة من العلاج 43.4 جزء في المليون و 34.2 جزء في المليون على التوالي. بعد 72 ساعة من التعرض، أظهر الزيت نشاطًا مبيدًا للبيض بنسبة 100 ٪ عند 400 جزء في المليون بقيمة IH50 تبلغ 32.2 جزء في المليون. في اختبار الطارد، بتركيزات 366.7 و 133.3 و 41.6 ميكروغرام/سم 2، أعطى الزيت حماية إجمالية بنسبة 67.9 ± 4.2 ٪ و 37.2 ± 2.8 ٪ و 32 ± 2.2 ٪ على التوالي لمدة 4 ساعات. أعطى أعلى تركيز (366.7 ميكروغرام/سم 2) حماية بنسبة 100 ٪ حتى 90 دقيقة. كشف تحليل GC - MS للزيت عن وجود 24 مركبًا تمثل 90.34 ٪ من إجمالي الزيت مع أكسيد الكاريوفيلين والجرماكرين D وعبر الكاريوفيلين التي تشكل أكثر من 50 ٪ من مكوناته. تشير نتائج الدراسة الحالية إلى أن الزيت العطري لـ L. stachydiformis لديه القدرة على استخدامه للسيطرة على بعوض An. arabiensis.

Translated Description (French)

Activités larvicides, ovicides et répulsives de l'huile essentielle extraite par hydrodistillation des feuilles de la plante endémique éthiopienne Leucas stachydiformis (Hochst. ex Benth.) Les Briq ont été étudiés contre Anopheles arabiensis, l'espèce dominante de vecteur du paludisme en Éthiopie dans le but de rechercher une stratégie de lutte contre le vecteur du paludisme à base de plantes à partir de plantes médicinales. L'effet larvicide a été testé contre les larves sauvages d'An. arabiensis du quatrième stade, tandis que les ovules fraîchement pondus d'An. arabiensis ont été utilisés pour déterminer l'activité ovicide de l'huile essentielle à des concentrations allant de 6,25 à 400 ppm. Des concentrations de 41,6-366,7 µg/cm2 ont été utilisées pour évaluer l'activité répulsive de l'huile essentielle sur An. arabiensis femelle adulte âgée de 3-5 jours. La composition en huile de L. stachydiformis a également été analysée par GC-MS. L'étude a révélé que l'huile possède l'activité larvicide la plus élevée à 400 ppm et 200 ppm après 24 h et 48 h de traitement. Les valeurs de CL50 pour le quatrième stade larvaire après 24 h et 48 h de traitement étaient de 43,4 ppm et 34,2 ppm, respectivement. Après 72 h d'exposition, l'huile a montré une activité ovicide de 100 % à 400 ppm avec une valeur IH50 de 32,2 ppm. Dans le test de répulsion, à des concentrations de 366,7, 133,3 et 41,6 µg/cm2, l'huile a donné un pourcentage total de protection de 67,9 ± 4,2 %, 37,2 ± 2,8 % et 32 ± 2,2 %, respectivement, pendant 4 h. La concentration la plus élevée (366,7 µg/cm2) a donné une protection de 100 % jusqu'à 90 min. L'analyse GC-MS de l'huile a révélé la présence de 24 composés représentant 90,34% de l'huile totale avec l'oxyde de caryophyllène, le germacrène D et le trans-caryophyllène constituant plus de 50% de ses composants. Les résultats de la présente étude suggèrent que l'huile essentielle de L. stachydiformis a le potentiel d'être utilisée pour le contrôle des moustiques An. arabiensis.

Translated Description (Spanish)

Actividades larvicidas, ovicidas y repelentes del aceite esencial extraído por hidrodestilación de las hojas de la planta endémica etíope Leucas stachydiformis (Hochst. ex Benth.) Briq se investigó contra Anopheles arabiensis, la especie de vector de malaria dominante en Etiopía, con el objetivo de buscar una estrategia de control de vectores de malaria basada en plantas a partir de plantas medicinales. El efecto larvicida se probó contra las larvas silvestres de An. arabiensis en el cuarto estadio, mientras que los óvulos recién colocados de An. arabiensis se utilizaron para determinar la actividad ovicida del aceite esencial en concentraciones que oscilan entre 6,25 y 400 ppm. Se utilizaron concentraciones de 41.6-366.7 µg/cm2 para evaluar la actividad repelente del aceite esencial en An. arabiensis hembra adulta de 3-5 días de edad. La composición del aceite de L. stachydiformis también se analizó mediante GC-MS. El estudio reveló que el aceite posee la mayor actividad larvicida a 400 ppm y 200 ppm después de 24 h y 48 h de tratamiento. Los valores de LC50 para el cuarto estadio larval después de 24 h y 48 h de tratamiento fueron 43.4 ppm y 34.2 ppm, respectivamente. Después de 72 h de exposición, el aceite mostró 100% de actividad ovicida a 400 ppm con un valor de IH50 de 32.2 ppm. En la prueba de repelencia, a concentraciones de 366.7, 133.3 y 41.6 µg/cm2, el aceite dio un porcentaje total de protección de 67.9 ± 4.2%, 37.2 ± 2.8% y 32 ± 2.2%, respectivamente, durante 4 h. La concentración más alta (366,7 µg/cm2) proporcionó una protección del 100% hasta 90 min. El análisis de GC-MS del aceite reveló la presencia de 24 compuestos que representan el 90.34% del aceite total con óxido de cariofileno, germacreno D y trans-cariofileno que constituyen más del 50% de sus componentes. Los resultados del presente estudio sugieren que el aceite esencial de L. stachydiformis tiene el potencial de ser utilizado para el control de mosquitos An. arabiensis.

Files

1051086.pdf.pdf

Files (4.5 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:39db377a65c3dea27b001110914ae65b
4.5 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
مبيد اليرقات، مبيد البيض، والأنشطة الطاردة للوكاس ستاكيديفورمس (Hochst. السابقين Benth.) زيت البريك العطري ضد الأنوفيلة العربية
Translated title (French)
Activités larvicides, ovicides et répulsives de Leucas stachydiformis (Hochst. ex Benth.) Briq Essential Oil contre Anopheles arabiensis
Translated title (Spanish)
Actividades larvicidas, ovicidas y repelentes de Leucas stachydiformis (Hochst. ex Benth.) Aceite esencial Briq contra Anopheles arabiensis

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4393320153
DOI
10.1155/2024/1051086

Is supplement to
https://openalex.org/W4361990231 (Other)
https://openalex.org/W4212899047 (Other)
https://openalex.org/W2910023678 (Other)
https://openalex.org/W2383986288 (Other)
https://openalex.org/W2363655329 (Other)
https://openalex.org/W2331232933 (Other)
https://openalex.org/W2112555945 (Other)
https://openalex.org/W2069678110 (Other)
https://openalex.org/W2042745717 (Other)
https://openalex.org/W1638491383 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Ethiopia

References

  • https://openalex.org/W1963996782
  • https://openalex.org/W1983677580
  • https://openalex.org/W1987854146
  • https://openalex.org/W2003589829
  • https://openalex.org/W2060027262
  • https://openalex.org/W2089115688
  • https://openalex.org/W2090341382
  • https://openalex.org/W2091630438
  • https://openalex.org/W2100468966
  • https://openalex.org/W2148270880
  • https://openalex.org/W2149960703
  • https://openalex.org/W2163710028
  • https://openalex.org/W2182596271
  • https://openalex.org/W2276006664
  • https://openalex.org/W2510796382
  • https://openalex.org/W2546863459
  • https://openalex.org/W2750762274
  • https://openalex.org/W2783738063
  • https://openalex.org/W2785078181
  • https://openalex.org/W2893449432
  • https://openalex.org/W2979332070
  • https://openalex.org/W2996022503
  • https://openalex.org/W2996632472
  • https://openalex.org/W3005585079
  • https://openalex.org/W3006726386
  • https://openalex.org/W3014636866
  • https://openalex.org/W3016894607
  • https://openalex.org/W3045466599
  • https://openalex.org/W3046917769
  • https://openalex.org/W3048577129
  • https://openalex.org/W3080712139
  • https://openalex.org/W3093175154
  • https://openalex.org/W3111318713
  • https://openalex.org/W3139276874
  • https://openalex.org/W3164662976
  • https://openalex.org/W3168756225
  • https://openalex.org/W3192024341
  • https://openalex.org/W4200054674
  • https://openalex.org/W4200181839
  • https://openalex.org/W4220923759
  • https://openalex.org/W4280594259
  • https://openalex.org/W4282568324
  • https://openalex.org/W4306687781
  • https://openalex.org/W4306766513
  • https://openalex.org/W4309462271
  • https://openalex.org/W4310344245
  • https://openalex.org/W4311677629
  • https://openalex.org/W4312075383
  • https://openalex.org/W4313839373
  • https://openalex.org/W4317759464
  • https://openalex.org/W4319314987
  • https://openalex.org/W4324359047
  • https://openalex.org/W4362469408
  • https://openalex.org/W4366827381
  • https://openalex.org/W4378219841
  • https://openalex.org/W4388452975
  • https://openalex.org/W4391397786