Developing a Highly Stable Carlina acaulis Essential Oil Nanoemulsion for Managing Lobesia botrana

Type de document
journalArticle
Langue source
Anglais
Titre français
Développement d'une nanoémulsion d'huile essentielle de Carlina acaulis hautement stable pour la gestion de Lobesia botrana
Titre anglais
Developing a Highly Stable Carlina acaulis Essential Oil Nanoemulsion for Managing Lobesia botrana
Auteur(s)
  • BENELLI Giovanni
  • PAVONI Lucia
  • ZENI Valeria
  • RICCIARDI Renato
  • COSCI Francesca
  • CACOPARDO Gloria
  • GENDUSA Saverio
  • SPINOZZI Eleonora
  • PETRELLI Riccardo
  • CAPPELLACCI Loredana
  • MAGGI Filippo
  • PAVELA Roman
  • BONACUCINA Giulia
  • LUCCHI Andrea
Editeur(s)
Autre(s)
Id
42TNDZ35
Version
2169
Date ajout
28 octobre 2020 12:26
Date modification
28 octobre 2020 12:26
Résumé français
L'intérêt croissant pour le développement de stratégies de lutte contre les ravageurs verts conduit à l'exploitation des huiles essentielles (OE) en tant que pesticides botaniques prometteurs. À cet égard, la nanotechnologie pourrait efficacement soutenir l'utilisation des OE via leur encapsulation dans des nanoformulations stables, telles que les nanoémulsions (NE), pour améliorer leur stabilité et leur e ffi cacité. Cette technologie assure l'amélioration de la stabilité chimique, de l'hydrophilie et de la persistance environnementale des OE, apportant une valeur ajoutée pour la fabrication d'insecticides naturels efficaces contre un large spectre d'insectes vecteurs et de ravageurs d'importance publique et agronomique. L'OE de racine de Carlina acaulis (Asteraceae) a été récemment proposé comme ingrédient prometteur d'une nouvelle génération d'insecticides botaniques. Dans la présente étude, un NE à base de C. acaulis très stable a été développé. Fait intéressant, un tel nanosystème était capable d'encapsuler 6% (p / p) de C. acaulis EO, montrant un diamètre moyen d'environ 140 nm et un SOR (rapport surfactant-huile) de 0,6. Sa stabilité a été évaluée sur une période de stockage de six mois et corroborée par une étude de stabilité accélérée. Par conséquent, les NE à base de C. acaulis et de C. acaulis ont été évalués pour leur toxicité contre les larves de 1er stade de la pyrale de la vigne européenne (EGVM), Lobesia botrana (Denis & Schi ff ermüller, 1775) (Lepidoptera: Tortricidae), un vignoble majeur ravageur. La composition chimique de C. acaulis EO a été étudiée par chromatographie en phase gazeuse-spectrométrie de masse (GC-MS) révélant l'oxyde de carlina, un polyacétylène, comme constituant principal. Dans les tests de toxicité, tant l'OE de C. acaulis que le NE à base de C. acaulis étaient hautement toxiques pour les larves de L. botrana, avec des valeurs de CL50 de 7,299 et 9,044 µL / mL pour C. acaulis OE et NE, respectivement. Le NE à base de C. acaulis représente une option prometteuse pour développer des insecticides botaniques très stables pour la lutte antiparasitaire. À ce jour, cette étude représente la première preuve de la toxicité insecticide des OE et des NE à base d'OE contre ce ravageur majeur de la vigne.
Résumé anglais
The growing interest in the development of green pest management strategies is leading to the exploitation of essential oils (EOs) as promising botanical pesticides. In this respect, nanotechnology could efficiently support the use of EOs through their encapsulation into stable nanoformulations, such as nanoemulsions (NEs), to improve their stability and efficacy. This technology assures the improvement of the chemical stability, hydrophilicity, and environmental persistence of EOs, giving an added value for the fabrication of natural insecticides effective against a wide spectrum of insect vectors and pests of public and agronomical importance. Carlina acaulis (Asteraceae) root EO has been recently proposed as a promising ingredient of a new generation of botanical insecticides. In the present study, a highly stable C. acaulis-based NE was developed. Interestingly, such a nanosystem was able to encapsulate 6% (w/w) of C. acaulis EO, showing a mean diameter of around 140 nm and a SOR (surfactant-to-oil ratio) of 0.6. Its stability was evaluated in a storage period of six months and corroborated by an accelerated stability study. Therefore, the C. acaulis EO and C. acaulis-based NE were evaluated for their toxicity against 1st instar larvae of the European grapevine moth (EGVM), Lobesia botrana (Denis & Schiffermüller, 1775) (Lepidoptera: Tortricidae), a major vineyard pest. The chemical composition of C. acaulis EO was investigated by gas chromatography–mass spectrometry (GC–MS) revealing carlina oxide, a polyacetylene, as the main constituent. In toxicity assays, both the C. acaulis EO and the C. acaulis-based NE were highly toxic to L. botrana larvae, with LC50 values of 7.299 and 9.044 µL/mL for C. acaulis EO and NE, respectively. The C. acaulis-based NE represents a promising option to develop highly stable botanical insecticides for pest management. To date, this study represents the first evidence about the insecticidal toxicity of EOs and EO-based NEs against this major grapevine pest.
Note
None
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Titre de la publication
Nanomaterials
Volume
10
Pages
1867
Date caractères
2020-09-18
Date publication
18 septembre 2020
Doi
10.3390/nano10091867 Le DOI est une URL unique de référencement d'une publication. Il est donc plus fiable et permanent qu'une URL classique
Issn
2079-4991 L’ISSN est un code de 8 chiffres servant à identifier les journaux, revues, magazines, périodiques de toute nature et sur tous supports, papier comme électronique.