Biological activity of saponins from alfalfa tops and roots against Colorado potato beetle larvae

• Autorzy: Szczepanik M , Krystkowiak K , Jurzysta M , Bialy Z
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The total saponins of alfalfa, Medicago sativa L., included in the diet of Colorado potato beetle larvae reduced their feeding, growth rate and survival. The biological activity of those compounds coming both from the roots and from the aerial parts is ,y correlated with the dose. Larvae reared on leaves treated with a 0.5% dose virtually did not feed at all and died after 4-6 days. Lower saponin doses (0.0 I and %) reduced the insects - feeding to a lesser degree. However, they inhibited their ,caused an extension of the larval stage and mortality at a level of76.7- 100%. No major differences have been found in saponin activity depending on its localization in the plant.

PL

Zbadano w warunkach laboratoryjnych różne aspekty oddziaływania saponin z lucerny siewnej, Medicago sativa L. na larwy stonki ziemniaczanej. W badaniach zastosowano wodne roztwory (0,5; 0,1; 0,01 i 0,001%) sumy saponin wyodrębnionych zarówno z korzeni jak i z części nadziemnych lucerny, które podawano 12-godzinnym larwom L , metodą ekspozycji na traktowanych liściach ziemniaka. Przeprowadzone badania wykazały, że saponiny lucerny włączone do diety larw stonki ziemniaczanej obniżały żerowanie, wzrost i przeżywalność badanych owadów. Aktywność biologiczna tych związków była ściśle skorelowana z dawką. Larwy hodowane na liściach traktowanych 0,5% roztworem praktycznie nie żerowały i ginęły po 4-6 dniach. Niższe dawki saponin (0,01 i 0,001%) w mniejszym stopniu ograniczały żerowanie owadów, wpływały jednak hamująco na ich wzrost. Obserwowany, zdecydowanie mniejszy przyrost masy ciała w porównaniu z ilością pobranego pokarmu sugeruje, że saponiny zakłócały procesy trawienia i przyswajania. Stosowane związki powodowały również przedłużenie stadium larwalnego oraz śmiertelność na poziomie 76,7 - 100 %. Nie stwierdzono większych różnic w aktywności saponin związanych z miejscem ich występowania w roślinie.

Słowa kluczowe

EN

biological activity; alfalfa; saponin; Leptinotarsa decemlineata; Colorado potato beetle; larva; root; Medicago sativa

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Agrobotanica
• Rocznik: 2001
• Tom: 54
• Numer: 2
• Opis fizyczny: p.35-45,fig.

Twórcy

autor

Szczepanik M

• Mikolaj Kopernik University, Gagarina 9, 87-100 Toruń, Poland

autor

Krystkowiak K

• Mikolaj Kopernik University, Gagarina 9, 87-100 Toruń, Poland

autor

Jurzysta M

• Mikolaj Kopernik University, Gagarina 9, 87-100 Toruń, Poland

autor

Bialy Z

• Mikolaj Kopernik University, Gagarina 9, 87-100 Toruń, Poland

Bibliografia

• Adel M. M., Sehnal F., Jurzysta M. 2000. Effects of alfalfa saponins on the moth Spodoptera littoralis. J. Chem. Ecol., 26 (4): 1065-1078.
• Ameenuddin S., Bird H. R., Pringle D. J., Sunde M. L. 1983. Studies on the utilization of leaf protein concentrates as a protein source in poultry nutrition. Poultry Sei., 62: 505.
• Bialy Z.,Jurzysta M., Oleszek W., Piacente S., Pizza C. 1999. Saponins in alfalfa (Medicago sativa L.) root and their structural elucidation. J. Agrie. Food Chem., 47 (8): 3185-3192.
• Cheeke P. R. 1971. Nutritional and physiological implications of saponins: a review. Can. J. Anim. Sci., 51: 621.
• Harmatha J., Mauchampe B., Arnault C., Slama K. 1987. Identification of a spirostanetype saponin in the flowers of leek with inhibitory effects on growth of leek- moth larvae. Biochem. Syst. Ecol., 15: 113-116.
• Ishaaya I., Birk Y. 1965. Soybean saponins IV. The effect of proteins on the inhibitory activity of soybean saponins on certain enzymes. J. Food Sci., 30: 118-120.
• Ląkocy A., 1973. Teoretyczne i praktyczne aspekty odporności szkodników roślin rolniczych na pestycydy. Prace Nauk. Inst. Ochr. Roślin. 14 (2): 5-84.
• Meisner J., Mitchell B.K. 1983. Phagodeterrency induced by two cruciferous plants in adults of the flea beetle, Phyllotreta striolata (Coleoptera, Chrysomelidae). Can. Entomol., 115: 1209-1214.
• Migula P. 1990. Podstawy fizjologii owadów. Skrypty Uniwersytetu Śląskiego No. 453.
• Noronha Ch., Goettel M., Butts R. 1999. Colorado potato beetle gaining insecticide resistance across praires. Pest Manag. News 10(4): 4
• Nozzolillo C., Amason J. T., Campos F., Donskov N., Jurzysta M. 1997. Alfalfa leaf saponins and insect resistance. J. Chem.Ecol., 23: 995-1002.
• Oleszek W., Jurzysta M., Gorski P. 1992a Alfalfa saponins - the allelopathic agents. In „Frontiers of allelochemical research" (ed. Rizvi. S. J. H. and Rizvi V.), Chapman and Hall, London, pp. 151-164.
• Oleszek W., Jurzysta M., Ploszynski M., Co1oquhoun I. J., Price K. R., Fenwick G. R. 1992b. Zahnic acid tridesmoside and other dominant saponins from alfalfa (Medicago sativa L.) aerial parts. J. Agrie. Food Chem., 40: 191-196
• Pawińska M., Węgorek P. 1998. Monitoring wrażliwości stonki ziemniaczanej na wybrane insektycydy. Materiały 38 Sesji Nauk. Inst. Ochr. Roślin. Streszczenia, str. 54.
• Pracros P. 1982. Interet compare de l'estimation biologique de la valeur nutritionnelle des sources proteiniques par des vertebres (rats et poulets) et par un insecte (Tenebrio molitor L). C. R. Acad. Agrie. Fr.: 1279-1285.
• Puszkar L., Jastrzębski A., Jurzysta M.,Bialy Z. 1994. Saponiny lucerny jako szansa w integrowanej ochronie chmielu. Materiały 34 Sesji Nauk. Inst. Ochr. Roślin. Część II-Postery: 255-259.
• Saniewska A., Jurzysta M., Biały Z. 2001. Differential antifungal activity of alfalfa (Medicago sativa L.) saponins originated from roots and aerial parts for some ornamental plants pathogens. Acta Agrobotanica, 54 (1) : 31-43
• Sutherland O. R. W., Hood N. D., Hillier J. R. 1975. Lucerne root saponins a feeding deterent for the grass grub, Costelytra zealandica (Coleoptera: Scarabaeidae). N. Z. J. Zool., 2: 93-100.
• Tava A., Odoardi M. 1996. Saponins from Medicago spp.: Chemical characterization and biological activity against insects. In G. R. Waller and K. Yamasaki (eds.). Saponins Used in Food and Agriculture. Plenum Press, New York: 97-109.
• Waligóra D., Krzymańska J., 1994. Wpływ roślinnych związków wtórnych - glukozynolanów, saponin i alkaloidów na żerowanie stonki ziemniaczanej (Leptinotarsa decemlineata Say). Materiały 34 Sesji Nauk. Inst. Ochr. Roslin. Część II - Postery: 9-12.
• Waligóra D., 1998a. Biological activity of secondary plant substances glucosinolates, alkaloids and saponins, expressed by their effects on development of Colorado potato beetle, Leptinotarsa decemlineata Say. J. Plant Prot. Res., 38 (2): 158-173.
• Waligóra D., 1998b. The influence of different secondary plant substances - glucosinolates, alkaloids and saponins on the food choice by larvae and beetles of Colorado potato beetle (Leptinotarsa decemlineata Say). J. Plant Prot. Res., 38 (1): 93-104.
• Zimmer D.E., Pedersen M. W., McGuire C. F., 1967. A bioassay for alfalfa saponins using the fungus Trichoderma viride Pers., Crop Sci., 7: 223.