Evaluation of the sensitivity of the adult Culex quinquefasciatus Say to chemical insecticides
Rev. Saúde Pública vol.24 no.4 São Paulo Aug. 1990
http://dx.doi.org/10.1590/S0034-89101990000400002
Avaliação da sensibilidade de adultos de Culex quinquefasciatus Say a inseticidas químicos de contato
Carlos Fernando S. de Andrade
Departamento de Zoologia do Instituto de Biologia da UNICAMP. Cidade Universitária "Prof. Zeferino Vaz". Caixa Postal 6109 — 13081 — Campinas, SP — Brasil
A sensibilidade de adultos do pernilongo doméstico Culex quinquefasciatus a 5 inseticidas químicos foi avaliada sob condições de laboratório pelo critério de Tempo Letal Mediano (TL50). Foram utilizados o organofosforado Malathion e quatro piretróides: Bifenthrin, Deltamethrin, Esfenvalerate e Alfamethrin. Foi sugerida uma técnica simples e eficiente para se avaliar adultos de um dia de idade incluindo 5 repetições para cada tratamento. Os resultados obtidos mostraram ser o método bastante adequado para avaliações rotineiras. Não ocorreu resistência a esses 5 princípios ativos, na população natural de Culex quinquefasciatus estudada.
Descritores: Culex. Bioensaio, métodos. Inseticidas. Controle de mosquitos, métodos.
The sensitivity of the adult house mosquito Culex quinquefasciatus to 5 chemical insecticides was evaluated under laboratory condictions, based on the Median Lethal Time (LT50) criterion. The organophosphorous Malathion and four pyrethroids: Bifenthrin, Deltamethrin, Esfenvalerate and Alfamethrin were utilized. An easy and efficient technique was suggested for the testing of one-day-old adults, including five repetitions for each treatment. The results revealed the full adequacy of this method for routine use. Further, no resistance to the 5 chemical compounds was detected among this natural population of Cx. quinquefasciatus.
Keywords: Culex. Biological assay, methods. Insecticides. Mosquito control, methods.
A primeira etapa na avaliação do potencial de novos adulticidas nos programas da Organização Mundial da Saúde (OMS), para o controle ou erradicação de mosquitos, é o estudo da sensibilidade das espécies alvo sob condições de laboratório19. Para esses ensaios, bem como para a avaliação do desenvolvimento de resistência aos princípios químicos já rotineiramente utilizados, diversos métodos têm sido propostos e aperfeiçoados. Voltados para o controle dos vetores da malária, as primeiras recomendações da OMS, de 1970, foram revistas inicialmente em 1975 e novamente em 1981. Baseiam-se no uso de tiras de papel impregnadas com inseticida e visam principalmente a avaliação do efeito residual dos formulados. Esses métodos têm sido também utilizados para Culex quinquefasciatus tanto nos Estados Unidos como no Brasil10,13.
A sensibilidade aos produtos aplicados diretamente sobre os mosquitos tem sido avaliada com o uso de pulverizadores de baixo ou ultra baixo volume, ou mesmo pela aplicação tópica de gotículas com o princípio ativo (0,5µl) sobre o tórax de cada indivíduo. Esses métodos demandam, no entanto, laboratórios especialmente equipados com túnel de vento e geradores de aerossóis, ou os incovenientes da anestesia por CO2 ou a frio, dos pernilongos2,4,9,11,14.
O presente trabalho propõe o critério de Tempo Letal Mediano (TL50)1 e um método simples de laboratório, para a avaliação da sensibilidade de adultos de Culex quinquefasciatus a 5 inseticidas químicos. Para cada produto foram feitas 5 repetições para se verificar a repetitividade dos resultados. O método visa a permitir a avaliação da quantidade de produto aplicada por hectare bem como a estimativa de quanto de ingrediente ativo por mosquito foi atingido.
Para a obtenção de adultos de mesma idade, várias pupas eram coletadas em um criadouro natural no próprio campus universitário, próximo ao laboratório, e colocadas em placas de Petri. Sobre estas, era colocado um cone escuro de plástico, com uma pequena abertura (5 mm) no ápice. Esses conjuntos foram mantidos sob condições de laboratório, circundados por um anel de cano de PVC de 10 cm de diâmetro e 6 cm de altura, tampado superiormente com tela de filó. Esses anéis constituíam-se nas próprias unidades que recebiam as aplicações. Nesse caso, com suas duas aberturas tampadas por filó. Dessa forma, os adultos de pernilongos, emergidos e aprisionados nesses cilindros, foram diariamente contados e remanejados com frasco aspirador, para se obter 50 adultos/cilindro, e razão sexual 1/1. Todos os ensaios foram feitos com indivíduos de um dia de idade, sendo que, após as aplicações, um algodão embebido em solução açucarada a 10% era colocado sobre a tela de filó.
As aplicações foram feitas com um revólver de pintura fixo, ligado a um compressor de ar com filtro e válvula de pressão constante, distanciado 50 cm das gaiolinhas de PVC. Estas, deslocavam-se a frente do aplicador, penduradas em um fio movido por um quimógrafo com extensão. Na época dos ensaios, a temperatura e a umidade relativa média no laboratório foram de 24,6 ± 2,0 °C e 74 ±5%.
As estimativas do volume final usado por hectare foram feitas aplicando-se tinta em um fita de papel, rodando no quimógrafo com extensão, à velocidade de 32 m/min, e sempre para a pressão de 1 lbf/pol2. Obteve-se uma vazão padronizada em 47,5 ml/min, promovendo uma cobertura equivalente a 33 1/ha.
Os cálculos da quantidade de ingrediente ativo por mosquito foram feitos aplicando-se tinta em tiras de papel milimetrado revestidas de plástico transparente, dispostas na abertura posterior das gaiolinfras, de modo a receberem a quantidade de líquido que passava pela tela de filó colocada na abertura anterior. Da mesma forma que na hora dos tratamentos, as gaiolinhas passavam na frente do spray do revólver de aplicação, penduradas no barbante movido pelo quimógrafo. A quantidade de tinta, na forma de gotículas, que preenchia uma área conhecida no plástico, era calibrado, e assim o volume que atingiria cada mosquito era determinado. A superfície corporal média de um adulto de Cx. quinquefasciatus, exposta aos tratamentos, foi avaliada em ocular de micrometria como sendo 4,47 mm2 (DP= 0,25; n= 50).
Imediatamente após a aplicação dos inseticidas, os filos que haviam também recebido o produto, eram substituídos por outros limpos. Aplicações prévias com tinta mostraram que um volume desprezível atingia a superfície interna dos cilindros, não sendo necessária sua substituição.
Foram feitas 5 repetições de cada aplicação, com uma testemunha que recebia apenas o spray de água destilada. A susceptibilidade foi avaliada pela mortalidade final, corrigida pela fórmula de Henderson e Tilton8 (1955), e pelo critério de tempo letal mediano (TL50); calculado pela regressão linear entre log do tempo e próbite da percentagem de mortalidade1. A comparação entre os TLs50 para as 5 repetições foi feita considerando-se intervalos de confiança entre os limites inferior (LI) e superior (LS), obtidos para 95% de probabilidade. Os cálculos foram feitos no programa LOGPRO.BAS, desenvolvido pelo autor para microcomputador padrão IBM-PC.
Os produtos avaliados e suas concentrações aparecem listados na Tabela 1.
A aplicação de Malathion à base de 300 g i.a./ ha (122,1 ng i.a./adulto) provocou mortalidade total após 6 horas, sendo que a média para os TLs50 foi de 20,02 min (LI= 16,0; LS= 24,5), com sobreposição dos intervalos de confiança nas 5 repetições. A Tabela 2 apresenta os TLs50 em minutos, e seus intervalos de confiança para cada repetição.
Esses resultados indicam haver uma alta sensibilidade na população avaliada, para esse princípio ativo; condição de certa forma particular e útil, uma vez que a resistência de Cx. quinquefasciatus a esse inseticida tem sido indicada pela OMS como sendo "geral" do ponto de vista geográfico4. Segundo ainda essa instituição (WHO17, 1973), para o manejo integrado de mosquitos, esse princípio ativo é recomendado em pulverizações residuais na concentração de 2 g i.a./m2, ou na faixa entre 90 e 180 g i.a./ha, para aplicações ambientais em ultra baixo volume.
A avaliação ainda do inseticida Malathion em uma concentração 5 vezes menor (60 g i.a./ha ou 24,43 ng i. a./adulto) permitiu uma mortalidade final para as 5 repetições de 83,3%, estabilizada após 10 h, constituindo-se dessa forma uma concentração não efetiva para controle. Tal resultado está dentro do esperado, uma vez que esta concentração está abaixo do mínimo recomendado para uso em UBV, que sabidamente é um processo mais eficiente de aplicação7. O tempo letal mediano para essa concentração menor variou mais e ficou como média em 4,2 h (LI= 3,6; LS= 5,3) bem acima do encontrado para a outra concentração avaliada desse princípio ativo. A Tabela 2 apresenta também esses TLs50' em minutos.
A resposta da população avaliada à concentração mais baixa de Malathion confirma a sua sensibilidade ao inseticida. Algumas comparações permitem igualmente essa conclusão. Para esse princípio ativo, a " concentração diagnóstico" nas avaliações em tiras de papel impregnadas, durante uma hora de contato de adultos de Cx. quinquefasciatus, é de 5% de i.a.18. Considerando-se que no presente ensaio foi aplicado diretamente sobre os mosquitos uma concentração com 0,18% de i.a. e, em média, após cerca de 4 horas, foi obtida 50% da mortalidade, pode-se admitir que pelos padrões da OMS não ocorre ainda resistência nessa população natural da região de Campinas/SP. O fato da mesma concentração diagnóstico (5% i.a./1 hora de contato) ser indicada para Anopheles spp.18, e a DL50para An. stephensi ter sido determinada como sendo 14 ng i.a./inseto6, também reforça as presentes conclusões, uma vez que em Cx. quinquefasciatus, 24,43 ng i.a./adulto foi virtualmente uma DL83.
Nos últimos anos, um grande número de novos princípios ativos Piretróides tem sido avaliado para uso na área de saúde pública16. Por serem fotoestáveis e mais potentes do que os melhores Organofosforados, além de causarem menor efeito na fauna benéfica, têm-se mostrado bastante promissores no controle de larvas e adultos de pernilongos12.
No presente trabalho, os adultos de Cx. quiquefasciatus mostraram-se bastante sensíveis aos dois produtos novos, à base de Esfenvalerate e Alphamethrin (Sumialfa 2,5 CE e Dominex 10 CE). Ambos foram aplicados à razão de 3 g i.a./ha (1,21 ng i.a./adulto) e provocaram para as repetições, tempos letais medianos de 15,2 horas (LI= 11,9; LS= 19,8) e 17,5 horas (LI= 14,8; LS= 21,2) em média, respectivamente para o Sumialfa e Dominex. Para esse último princípio ativo, descartou-se a repetição de número 2, cujo intervalo de confiança não se sobrepõe a nenhum outro.
A Tabela 3 apresenta para as repetições, os valores dos TLs50, com os respectivos intervalos de confiança em minutos, relativos aos dois produtos à base de Esfenvalerate e Alphamethrin.
Devido ao seu modo de ação rápido, esses piretróides provocaram mesmo nessa dose baixa, praticamente 100% de abatimento ("Knockdown"), em todas as repetições e para os dois produtos. Devido ainda à recuperação parcial de alguns indivíduos, as porcentagens totais de controle, no entanto, ao final das observações (24 horas após as aplicações) estabilizaram em 70,5 e 67,7% respectivamente para Sumialfa e Dominex. Considerando-se que DL50' padrão de referência para aplicações tópicas de Piretróides em An. stephensi e Ae. aegpti, são respectivamente 1,1 e 1,6 ng i.a./inseto adulto18, pode-se considerar esses dois produtos dentro dos parâmetros de eficiência para o controle de mosquitos.
Para permitir comparações, a avaliação da sensibilidade ao Deltamethrin (Decis 2,5 CE) foi feita na mesma concentração que a usada para os produtos novos, à base de Esfenvalerate e Alphamethrin (3 g i.a./ha). Os resultados foram mais homogêneos ainda, e indicaram uma eficiência relativamente maior, ficando a média dos TLs50 em 13,3 h (LI= 10,5; LS= 16,6) para as 5 repetições. Da mesma forma, também houve praticamente 100% de abatimentos nos adultos logo após a aplicação, sendo que apenas 3 indvíduos entre 250 voavam dentro das gaiolinhas. A eficiência geral da aplicação após 24 h estabilizou-se um pouco acima, com 81,2% da mortalidade média para as 5 repetições. A Tabela 4 apresenta os valores de TL50 e seus intervalos de confiança, em minutos.
O Deltamethrin, na formulação OMS-1998 (Pó molhável) tem sido recomendado nas aplicações residuais sobre paredes e sítios de repouso de mosquitos, na concentração de 100 mg/m2 (WHO17, 1973), ou ainda na forma de produto comercial Kothrine (Decamethrin NRDC-161) na concentração de 5 mg i.a./m2 (ROUSSEL UCLAF/ PROCIDA15,1977).
A população avaliada no presente trabalho mostrou-se também bastante sensível ao Deltamethrin. Segundo Dover e Croft5 (1986), o aumento dos registros de espécies de artrópodos resistentes aos piretróides, além da possibilidade de resistência cruzada aos organoclorados, é preocupação em todo o mundo e demanda avaliações periódicas do seu emprego. No Brasil, Neves e col.13 (1981) mostraram que aplicações residuais domiciliares, com Deltamethrin nas concentrações de 1,0 e 5,0 mg i.a./m2, foram eficientes como repelentes para Cx. quinquefasciatus por 7 e 30 dias, respectivamente. Ainda esses autores indicam que, para uma hora de contato dos adultos com papel tratado, é necessário no mínimo 25 mg i.a./m2 para 100% de mortalidade (não corrigida) nessa espécie após 24 h. No presente estudo, os adultos de Cx. quinquefasciatus, que receberam diretamente sobre si uma dose equivalente a 0,3 mg i.a./m2, apresentaram 81,2% de mortalidade média após 24 h confirmando uma potente ação por contato desse piretróide.
O produto Talstar 2,5 CE, de nome comum proposto Bifenthrin, é um piretróide com patente desde 1983 nos Estados Unidos, e ainda em desenvolvimento. No presente trabalho, foi aplicado à razão de 2 g i.a./ha (0,83 ng i.a./ mosquito adulto). Entre os piretróides avaliados, mostrou-se o mais eficiente causando 50% de mortalidade após 5,6 h em média (LI= 5,1; LS= 5,8), para 3 repetições. Mortalidade total foi obtida nessas três repetições, após 10 h de aplicação. Nas outras duas, após esse período, as mortalidades estabilizaram em 69,3 e 80,8%. Os valores dos TLs50' em minutos, para as 5 repetições, são apresentados na Tabela 5.
O Bifenthrin tem sido recomendado pelo fabricante, mais para o uso na área agrícola, contra diversas pragas de várias culturas. Nesses casos, são sugeridas aplicações na faixa entre 10 e 75 g i.a./ha.
Contra insetos de importância sanitária, poderia ser empregado tanto em aplicações residuais como ambientais, graças à sua potente ação por contato. Broadbent e col.3 (1985) indicam ser esse princípio ativo cerca de 4 vezes mais potente por contato do que o Permethrin, contra alguns insetos desfolhadores.
Já no caso de Blattella germânica, esses autores observaram que, apesar da eficiência, ocorre pequeno ou nenhum abatimento quando o Biphenate é aplicado diretamente sobre os adultos, na concentração de 0,5% i.a. Tanto quanto os outros piretróídes avaliados no presente trabalho, o Bifenthrin também mostrou eficiente abatimento, sendo que após uma hora de aplicação, apenas 6,4% dos adultos ainda voavam.
Os resultados obtidos para os 6 bioensaios contra adulto de Cx. quinquefasciatus mostraram que, em todos os casos, ao menos três das repetições apresentaram tempos letais medianos que não diferiram a nível de 95% de probabilidade, havendo reciprocamente sobreposição entre os seus intervalos de confiança.
Considerando-se a praticidade do método de aplicação, somado a algumas vantagens como não anestesiar os mosquitos ou manuseá-los diretamente para aplicações individuais, pode-se sugerir o emprego da metodologia aqui descrita e do critério de TL50' para comparações laboratoriais de adulticidas contra mosquitos. Nesse caso, no mínimo 5 repetições seriam convenientes, sugerindo-se calcular os resultados médios, se pelo menos para 3 casos não houver diferença significativa a nível de 95% de probabilidade, entre os TL50 obtidos. Para efeito de discussão, no presente trabalho foram feitas médias segundo esse critério, para os TLs50 obtidos nas 5 repetições das aplicações de Malathion, Sumialfa e Decis. Para os produtos Dominex e Talstar, foram descartadas as repetições que diferiram estatisticamente.
A ocorrência geral de baixa mortalidade nas testemunhas, entre zero e 14% após 24 h, sugere que pouco estresse foi provocado nos adultos pela metodologia proposta.
Ao biólogo Márcio N. Vitale pela valiosa colaboração prestada durante os trabalhos de laboratório.
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