The effects of azadirachtin on the endocrine control of moulting in Locusta migratoria

Effects of azadirachtin on the moulting cycle, endocrine system, and ovaries in last-instar larvae of the milkweed bug, Oncopeltus fasciatus

Effects of azadirachtin on ecdysis of Rhodnius prolixus

Lignoids in insects: chemical probes for the study of ecdysis, excretion and Trypanosoma cruzi-triatomine interactions.

Azadirachtin, a potent antifeedant and growth regulator from the neem tree, Azadirachta indica A. Juss, was tested against three holometabolous insects belonging to different orders: Mexican bean beetle, Epilachna varivestis Muls.; Mediterranean flour moth, Ephestia kuehniella Zell.; and honeybee, Apis mellifera L. Different amounts of azadirachtin were either fed (E. varivestis, fourth instar larvae) or topically applied (E. kuehniella, last larval instar, spinning stage; A. mellifera, third instar larvae) to the test insects. The larval development to adults was greatly reduced and the reduction was dose-dependent; pupal mortality was also observed. However, weight gains were comparable with control larvae, indicating no feeding inhibition. The strong effect of azadirachtin on larval-pupal and pupal-adult moults is interpreted as an interference with moulting hormone pools.



Zusammenfassung

Azadirachtin, ein starker Wachstumsregler pflanzlichen Ursprungs bei Insekten



Azadirachtin ist ein starker Frashemmer und Wachstumsregler bei vielen Insekten. Es kommt als wichtigster aktiver Bestandteil im Samen des Neembaums, Azadirachta indica A. Juss, vor. Die reine Substanz wurde an drei holometabolen Insekten, die unterschiedlichen Ordnungen angehoren, auf seine fras- und entwicklungshemmende Wirkung gepruft: am mexikanischen Bohnenkafer, Epilachna varivestis Muls., der Mittelmeer-Mehlmotte, Ephestia kuehniella Zell., und der Honigbiene, Apis mellifica L. Azadirachtin wurde in verschiedenen Dosen entweder verfuttert (E. varivestis, viertes Larvenstadium) oder topikal appliziert (E. kuehniella, letztes Larvenstadium; A. mellifica, drittes Larvenstadium). Die Larvenentwicklung bis zum Adultstadium war reduziert, wobei Mortalitat auch im Puppenstadium beobachtet wurde. Der Gewichtszuwachs entsprach dem der Kontrolltiere und schliest eine Frashemmung aus. Die starke Wirkung von Azadirachtin auf die Larven-Puppen- und Puppen-Adult-Hautung wird als eine Storung des Hautungshormonpools interpretiert.

Azadirachtin: A potent insect growth regulator of plant origin

Effects of some pure fractions of extracts from neem (Azadirachta indica) seeds on feeding activity and metamorphosis of Epilachna varivestis (Col. Coccinellidae)



In a number of publications of various authors on the ingredients of neem tree (Azadirachta indica) seeds only azadirachtin was mentioned as an effective growth regulator in insects of various orders. This triterpenoid was also identified as a potent phagorepellent and sterilant.



In the present investigation some fractions of extracts from neem seeds of West African origin (Togo) were purified. Four finally obtained pure fractions showed strong to very strong growth disruption effects in Epilachna varivestis, a fifthone was somewhat less active.



After uptake of the neem seed ingredients by feeding on treated bean leaves various more-or-less typical symptoms appeared in fourth instar larvae. They can be described as follows:



Under the influence of fractions 18-79a I and 18-79a II the larvae gradually shriveled until they died; fraction 18-79b I caused blackish legs in the shriveling test insects. After the uptake of fractions 18-80b and 18-80d reddish-brown spots appeared in the dorso-lateral zones of the thorax. The larvae showing this type of symptoms were very large and died not before about three weeks after appearance of such spots.



Only fraction 18-79a I showed obvious phagorepellent properties mainly during the first day of the so-called “petri dish test”. Fractions 18-79a I, 18-79a II and 18-80b also prevented moulting from the 3rd to the 4th instar larva even in very low concentrations. After uptake of fraction 18-79b I and 18-80d the majority of 3rd instar larvae was able to moult but the resulting 4the instar larvae refused to feed on untreated bean leaves and died some days afterwards.



Zusammenfassung

In bisherigen Veroffentlichungen uber Inhaltsstoffe aus Neem-(Azadirachta indica-) Samen wurde lediglich das Triterpenoid Azadirachtin als metamorphosestorender Stoff bei Insekten verschiedener Ordnungen erwahnt. Gleichzeitig wurde es als sehr wirksames Phagorepellent identifiziert. Eine von laufenden Biotesten begleitete Fraktionierung der Extrakte aus Neem-Samen westafrikanischer Herkunft ergab, das insgesamt vier stark bis sehr stark und ein weiterer, schwacher wirksamer Inhaltsstoff vorhanden sind, die tiefgreifende Einflusse auf die Metamorphose von Epilachna varivestis ausuben konnen.



An Viertlarven treten nach oraler Aufnahme der Wirkstoffe unterschiedliche, mehr oder weniger typische Symptome auf, die sich in drei Gruppen einteilen lassen: Bei den Reinfraktionen 18-79a I und 18-79a II schrumpfen die Testtiere allmahlich zusammen, bei 18-79b I werden vor dem Einschrumpfen des Korpers die Beine schwarz. Bei den Fraktionen 18-80b und 18-80d treten auf dem Thorax 1–4 rotbraune Flecke auf und die Larven sterben erst nach mehreren Wochen ab.



Lediglich die Fraktion 18-79a I zeigt eine deutliche frasabschreckende Wirkung, besonders wahrend des 1. Versuchstages. Die Fraktionen 18-79a I, 18-79a II und 18-80b verhindern selbst in sehr niedriger Konzentration die Hautung von der L3 zur L4. Die Reinfraktionen 18-79b I und 18-80d konnen die Hautung zwar bei den meisten L3 nicht verhindern, doch sterben die L4 dann wenige Tage spater, meist ohne vorher noch Futter aufgenommen zu haben.

H. Rembold

Papers

Zur Wirkung einiger Reinfraktionen aus Samen von Azadirachta indica auf Fraßaktivität und Metamorphose von Epilachna varivestis (Col. Coccinellidae)