Search

Female sex pheromones have been used in pest control since the 90s; attracting males to baited traps (mass-trapping and monitoring) or avoiding (or reducing) mating in fields under mating disruption. By contrast, little is done among the use of male sex pheromones in pest control. Allyl cinnamate was evaluated as potential oriental fruit moth (Grapholita molesta, Busck) (Lepidoptera: Tortricidae) behaviour modifier, after recording positive electroantenographical responses in both male and female moths. Females over-responded in front of sources of allyl cinnamate at short distances, and both male and female showed typical pre-mating behavioural responses at mid-distances (in a wind tunnel). Males responded showing its hair-pencils and wing fanning and females started with wing fanning, curling abdomen and locating postion opposite the source of allyl cinnamate. The same effect was observed in front of trans-ethylcinnamate, the main component of G. molesta male sex pheromone. Results here indicate a putative role of male sex pheromones (or chemically related compounds as allyl cinnamate) in oriental fruit moth integrated pest control. Understanding the role of male sex pheromones and chemically related compounds could help in the development of new pest control strategies.Keywords: Electroantennography (EAG), male sex pheromone, allyl ester, trans-ethyl cinnamate, wind-tunnel, behaviour modifier.African Journal of Biotechnology, Vol 13(50) 4336-4540

Electroantenographical (EAG) response to allyl cinnamate were assessed on virgin and mated Cydia pomonella and Lobesia botrana adults to determine whether this compound could be used within integrated management programs (IMP). Adult behavioral reaction was later assessed in a wind tunnel, with and without the main compound of the corresponding female sex pheromone. Allyl cinnamate elicited antennae responses of C. pomonella and L. botrana, both males and females. Allyl cinnamate EAG response was as high as pheromone response, and it was not reduced after mating. In wind tunnel assays, allyl ester itself was not attractive to C. pomonella males, but its presence did not interfere with the pheromonal action when the number of contacts was compared. For females, a higher proportion of codling moths moved towards the source when allyl cinnamate was in the wind-tunnel plume. No differences were recorded depending on the mating status of codling moth adults. The same trend was observed in L. botrana males and females. Results suggest that allyl cinnamate acts as a female behavioral modifier, but more assays are required to determine its role in insect communication in field conditions before inclusion in integrated pest management.

Les propietats insecticides d’una sèrie d’esters d’al•lil va ésser avaluada en diferents insectes mitjançant diferents modes d’aplicació. L’acció per aplicació tòpica va variar en funció de l’ester d’al•lil aplicat. El cinamat i el naftoat d’al•lil van ser els compostos més actius front a ous i larves neonates de C. pomonella, G. molesta i L. botrana, mentre que el salicilat d’al•lil no va produir mortalitat a la major dosi assajada (10 mg/mL). El cinamat d’al•lil va ser l’únic ester actiu per aplicació tòpica en adults de A. pisum, mentre que tots els esters d’al•lil testatsvan ser actius en adults de T. castaneum. Els esters d’al•lil assajats van produir una pèrdua de la viabilitat cel•lular en les línees cel•lulars d’insectes quan va èsser mesurda mitjançant dos metodologies diferents (MTT i Blau de tripà), degut a una disrupció de les membranes cel•lulars. El cinamat d’al•lil va ser el compost més actiu i les cèl•lules procedents de l’aparell digestiu de Choristoneura fumiferana (Lepidòpter) les més sensibles. L’acció insecticida per ingestió va ser confirmada en larves de S. littoralis i C. pomonella, i en nimfes de A. pisum, senyalant l’aparell digestiu com a principal punt d’acció dels esters d’al•lil. Els corresponents àcids i dicloropropilesters van mostrar una menor o igual acció insecticida que els corresponents esters d’al•lil, deguda també, a una acció en la membrana cel•lular. Les diferències en l’acció dels compostos seria deguda a diferències en les propietats lipofíliques dels compostos i la seva interacció amb les membranes cel•lulars. Pel que fa a l’efecte dels esters d’al•lil en la comunicació química dels insectes, aquesta va tenir lloc en T. castaneum però no en A. pisum, el que es podria utilitzar per a mantenir els productes enmagatzemats lliures de T. castaneum. Pel que fa a C. pomonella i a L. botrana, tots els esters d’al•lil assajats van produir una resposta en les antenes dels mascles de C. pomonella, però tan sols el cinamat d’al•lil la va provocar en les femelles de C. pomonella i en mascles i femelles de L. botrana. Aquesta acció no es va veure reflexada en un increment de l’atracció de mascles cap a fonts amb l’ester d’al•lil i feromona en assajos en túnel de vent, però si en l’atracció de femelles. Aquest fet podria utilitzar-se per a incrementar el nombre de captures de femelles en trampes de feromona. Aquests resultats suggereixen un paper dels esters d’al•lil en el control de plagues, especialment del cinamat d’al•lil., La acción insecticida de varios esteres de alilo fue testada en diversos insectos y mediante distintos modos de aplicación. La actividad por aplicación tópica varió en función del éster de alilo. El cinamato de alilo y el naftoato de alilo fueros los compuestos más activos en huevos y larvas neonatas de C. pomonella, G. molesta y L. botrana, mientras que el salicilato de alilo no produjo mortalidad a la dosis más alta testada (10 mg/mL). El cinamato de alilo fue el único éster activo por aplicación tópica en A. pisum mientras que todos los esteres testados lo fueron para T. castaneum. Los esteres de alilo estudiados produjeron pérdida de viabilidad celular en todas las líneas celulares de insectos cuando dicha viabilidad fue analizada mediante dos metodologías distintas (MTT y Azul de Tripano), y siendo ésta debida a la disrupción de la membrana celular. El cinamato de alilo fue el producto más activo, y las células del aparato digestivo de Choristoneura fumiferana (Lepidoptera) las más sensibles. La acción insecticida por ingestión en larvas de S. littoralis y C. pomonella, y en ninfas de A. pisum, fue confirmada y el aparato digestivo fue señalado como principal punto de acción de los esteres de alilo. Los correspondientes ácidos y dicloropropilesteres presentaron una menor o igual acción insecticida que los esteres de alilo siendo dicha acción también debida a un efecto en la membrana celular. Las diferencias en la acción de los distintos compuestos podrían ser debidas a diferencias en las propiedades lipofílicas de los compuestos y su interacción con las membranas celulares. Los esteres de alilo produjeron un efecto en la comunicación química de T. castaneum pero no en A. pisum, lo que podría utilizarse para mantener los productos almacenados libres de T. castaneum. En cuanto a C. pomonella y L. botrana, todos los esteres de alilo probados produjeron una respuesta en las antenas de los machos de C. pomonella, mientras que tan solo el cinamato de alilo la produjo en las antenas de hembras de C. pomonella y en machos y hembras de L. botrana. Esta respuesta no se tradujo en un aumento de la atracción de machos hacia cebos con mezclas de ester de alilo y feromona en ensayos de túnel de viento, pero si aumentó el número de hembras atraídas. Este hecho podría utilizarse par incrementar el número de hembras capturadas en trampas de feromona. Estos resultados, sugieren el papel de los esteres de alilo en el control de plagas, especialmente del cinamato de alilo.

Vegetable oils and fats are important renewable raw materials for use by the biodiesel industry. One drawback of this industry is the large amounts of glycerol produced as a by-product. Consequently, crude glycerol is moving from a by-product to a residue. New industrial applications for this substance are required. A conversion of this by-product to allyl esters using various fatty materials in a two-step process is reported: After a simultaneous alcoholysis–chlorination reaction of vegetable oils and fats without a solvent, allyl esters were synthesized in a high yield by a rearrangement–elimination reaction using n-butanol as a solvent. All the reactions could be carried out using conventional heating or microwave irradiation with comparable results. Microwave irradiation allows for an important reduction in the reaction time. This work was supported in part by a Grant-in-Aid for the Secretaría de Estado de Política Científica y Tecnológica of the Spanish Ministry of Education and Culture (Contract grant number: CTQ2006-07451). The authors are grateful to the Comissionat per a Universitats i Recerca del Departament d’Innovació, Universitats i Empresa de la Generalitat de Catalunya and to the the European Social Fund (ESF) for the FI grant of Marc Escribà Gelonch