Insecticidal effect of polysaccharides extracted from Prunus amygdalus amara’ seeds

Hafsia Bouzenna; Hmed Ben Nasr; Najla Hfaiedh

doi:10.56027/JOASD.202025

Auteurs

Hafsia Bouzenna Laboratory of Biotechnology and Biomonitoring of the Environment and Oasis Ecosystems (LBBEEO), Faculty of Sciences of Gafsa, University of Gafsa, Tunisia.
Hmed Ben Nasr Department of Life Sciences, Faculty of Sciences of Gafsa, University of Gafsa, Tunisia.
Najla Hfaiedh Laboratory of Biotechnology and Biomonitoring of the Environment and Oasis Ecosystems (LBBEEO), Faculty of Sciences of Gafsa, University of Gafsa, Tunisia.

DOI :

https://doi.org/10.56027/JOASD.202025

Mots-clés :

Prunus amygdalus amara, polysaccharides, insecticidal

Résumé

La recherche de molécules naturelles à effets insecticides et peu néfastes à l’environnement fait l’une des préoccupations scientifiques dans le domaine agricole. Dans ce travail, la fraction des polysaccharidiques des graines de Prunus amygdalus amara est testée pour son potentiel insecticide contre Tribolium confusum. Les polysaccharides solubles dans l’eau de P. amygdalus ont été extraits à 80°C puis filtrés dans un milieu sevag. Leur composition chimique a été estimée par la technique FTIR. Les essais de toxicité par contact et l’effet répulsif ont été effectués en exposant T. confusum à différentes concentrations des extraits, dans des boites de pétri. Le taux de malondialdehyde est mesuré chez les individus survivant après 7 jours d’exposition à 4 mg/ml de PAP. Les résultats ont montré la richesse des PAP en plusieurs composés chimiques de nature aromatique et sulfurée qui sont probablement complexées à des protéines. La mortalité des insectes due à e test de toxicité par contact a prouvé un effet insecticide dose et temps -dépendant. Par exemple, appliqué à 8 mg/ml les PAPs induisent la mortalité d’environ 80 % des adultes dans 15 jours. L’effet répulsif a été très marqué avec un pourcentage variant de 66 % à 100%, pour les doses étudiées., après 6 heures d’exposition. L’analyse du malondialdéhyde prouve que l’exposition au PAPs induit un stress oxydatif au niveau organismique expliquant en partie son effet toxique sur T. confusum. En conclusion, les polysaccharides extraits de P. amygdalus amara exercent un effet insecticide contre les coléoptères et peuvent être conçu pour le développement de nouveaux insecticides amis à « l’environnement ».

Références

Abdulhay, H. S. (2012). Insecticidal activity of aqueous and methanol extracts of apricot Prunus armeniaca L. kernels in the control of Tribolium confusum Duval (Coleoptera: Tenebrionidae). Al-Mustansiriyah Journal of Science, 23(6), 7-18.

Ahmed, S. S., Naroz, M. H., & El-Mohandes, M. A. (2022). Use of modified atmospheres combined with phosphine in controlling stored date fruit pests, Oryzaephilus surinamensis and Tribolium confusum, and effect on the fruit chemical properties. International Journal of Tropical Insect Science, 42(2), 1933-1941.

Arifuzzaman Md, Bachchu Md, Kulsum M.O, Ara R. (2014). Toxicity and repellency effect of some indigenous plant extracts Against lesser grain borer, Rhyzopertha dominica (f.) (Coleoptera: Bostrychidae). J. bio-sci. 22: 31-39.

Bibars, E. E. D. A., Yassin, E. M., & Abdelkhalik, A. R. (2018). Survey of different mites and insect pests associated with date palm fruits in different locations of Egypt. Egyptian Journal of Agricultural Research, 96(3), 909-919.

Capek, P., & Košťálová, Z. (2022). Isolation, chemical characterization and antioxidant activity of Prunus spinosa L. fruit phenolic polysaccharide-proteins. Carbohydrate Research, 515, 108547.

Chen, G.; Yuan, Q.; Saeeduddin, M.; Ou, S.; Zeng, X.; Ye, H. Recent advances in tea polysaccharides: Extraction, purification, physicochemical characterization and bioactivities. Carbohydr. Polym. 2016, 153, 663–678.

Chouana T. (2017). Caractérisation structurale et activités biologiques des polysaccharides d'Astragalus gombobunge. Thèse de doctorat, UniversiteKasdiMerbahd’Ouargla,203p.

Dubois M, Gilles K A, Hamilton, J.K, Rebers Pt, Smith F. (1956). Colorimetric method for determination of sugars and related substances. Analytical chemistry, 28,350-356.

El Hawary, S. S., Sokkar, N. M., El Halawany, A. M., & Mokbel, H. A. (2014). Study of nutritional contents of Prunus amygdalus Batsch seeds. The Egyptian Journal of Hospital Medicine, 57, 437-443.

El-Shafie, H. A. F., Abdel-Banat, B. M. A., & Al-Hajhoj, M. R. (2018). Arthropod pests of date palm and their management. CABI Reviews, (2017), 1-18.

Hassan, M. W., Jamil, M., Iqbal, J., Hussain, T., Iqbal, M., Khan, M. A., Ahmed, I., & Ali, L. (2013). Comparative infestation of some date fruit varieties by red flour beetle Tribolium castaneum (Coleoptera: Tenebrionidae) as a storage pest. World Applied Sciences Journal, 25(8), 1130-1133.

Lee, J., Zhang, G., Wood, E., Rogel Castillo, C., & Mitchell, A. E. (2013). Quantification of amygdalin in nonbitter, semibitter, and bitter almonds (Prunus dulcis) by UHPLC-(ESI) QqQ MS/MS. Journal of agricultural and food chemistry, 61(32), 7754-7759.

Luiz, C.; da Rocha Neto, A.C.; Franco, P.O.; & Di Piero, R.M. Emulsions of essential oils and aloe polysaccharides: Antimicrobial activity and resistance inducer potential against Xanthomonas fragariae. Trop. Plant Pathol. 2017, 42, 370–381.

McDonald, L. L., Guy, R. H., & Speirs, R. D. (1970). Preliminary evaluation of new candidate materials as toxicants, repellents, and attractants against stored-product insects (No. 882). Agricultural Research Service, United States Department of Agriculture.

Mirzaeva, A. U., Chakraborti, U., Tukhtaev, K. R., Akramova, F. D., Azimov, D. A., Musabaev, E. I., Rabbimov, S.Sh., & Bhadra, K. (2022). Acaricidal efficacy of bitter almond against two tick species, Argas persicus and Haemaphysalis darjeeling–an in vitro study. International Journal of Acarology, 48(6), 450-456.

Moqbel, H., El Hawary, S. S. E. D., Sokkar, N. M., El-Naggar, E. M. B., El Boghdady, N., & El Halawany, A. M. (2018). HPLC-ESI-MS/MS characterization of phenolics in Prunus amygdalus, cultivar “umm alfahm” and its antioxidant and hepatoprotective activity. Journal of Food Measurement and Characterization, 12, 808-819.

Moussa, I., Khiari, R., Moussa, A., Abouzeid, R., Mhenni, M. F., & Malek, F. (2019). Variation of chemical and morphological properties of different parts of Prunus Amygdalus L. and their effects on pulping. Egyptian Journal of Chemistry, 62(2), 343-356.

Nazeam, J.A.; Gad, H.A.; Esmat, A.; El-Hefnawy, H.M.; & Singab, A.-N.B. Aloe arborescens Polysaccharides: In Vitro Immunomodulation and Potential Cytotoxic Activity. J. Med. Food 2017, 20, 491–501.

Patil, H., Shejale, K. P., Jabaraj, R., Shah, N., & Kumar, G. (2020). Disinfestation of red flour beetle (Tribolium castaneum) present in almonds (Prunus dulcis) using microwave heating and evaluation of quality and shelf life of almonds. Journal of stored products research, 87, 101616.

Salim, H. A., Mahdi, M. H., Zedan, D. A., & Rosoki, B. O. (2019, September). Insecticidal and repellent activities of five plant extracts against stored grain pest Tribolium confusum (Jacquelin du duval), 1868 (Coleoptera: Tenebrionidae). In Journal of Physics: Conference Series (Vol. 1294, No. 9, p. 092034). IOP Publishing.

Stamopoulos, D. C., Damos, P., & Karagianidou, G. (2007). Bioactivity of five monoterpenoid vapours to Tribolium confusum (du Val) (Coleoptera: Tenebrionidae). Journal of stored products research, 43(4), 571-577.

Taha, S. M., & Gadalla, S. A. (2017). Development of an efficient method for multi residue analysis of 160 pesticides in herbal plant by ethyl acetate hexane mixture with direct injection to GC-MS/MS. Talanta, 174, 767-779.

Talukdar W, Howse F. 1994. Evaluation of a new insecticide formulation (F2) as a protectant of stored wheat, maize, and rice. J. Stored Prod. Res. 40 (3), 317-330.

Xie, J.-H.; Jin, M.-L.; Morris, G.A.; Zha, X.-Q.; Chen, H.-Q.; Yi, Y.; Li, J.-E.; Wang, Z.-J.; Gao, J.; Nie, S.-P.; Shang, P., & Xie M-Y. Advances on Bioactive Polysaccharides from Medicinal Plants. Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2016, 56, S60–S84.

Yagi, K., A simple fluorometric assay for lipoperoxide in blood plasma, Biochem. Med. 15 (1976) 212–216.