Made available in DSpace on 2015-03-26T13:30:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 294024 bytes, checksum: 51be61ff4c62ebd07845baceecdac17c (MD5) Previous issue date: 2006-02-24 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Insecticide usage can have a detrimental impact on the development and reproduction of natural enemy s populations. Pyrethroids such as deltamethrin is widely used in agroecossystems and forest plantations where has shown selectivity to beneficial insects such as predatory bugs. The soldier bug Brontocoris tabidus (Signoret, 1852) (Heteroptera: Pentatomidae) is an important predator of caterpillars in Eucalyptus plantations. This study measured the effect of three 25 EC deltamethrin formulations (200, 400 e 800 ml/ha) and distilled water as the control, on nymphal survival, developmental time, adult weight and sexual ratio, and fertility and life expectancy table parameters for the predatory bug B. tabidus. Climatic conditions had mean values of 25,80 ± 0,19 °C to 15,41 ± 0,18 °C temperature, 83,4 ± 1,7% RH, 2,9 ± 1,1 mm of pluviosity and 11,90 ± 0,05 h of photofase. Egg batches were in laboratory at 25 ± 0,5 ºC, 70 ± 10% RH and 12 h of photofase. Third-instar nymphs were exposed to eucalipt leaves impregnated with deltamethrin solutions or control according to treatmens. Nymphs that survived were transfered into cloth bags to field conditions, in plants of Eucalylptus urophylla, fed with Tenebrio molitor L. (Coleoptera: Tenebrionidae) pupae. Adults were weighted and 20 couples per treatment were set in cloth bags tied to eucalypt leaves. The deltamethrin doses showed effect on survival and duration of the third-instar nymphs given the fact that such instar was exposed to the pyrethroid. Survival of third-instar nymphs was reduced as the doses increased. Despite the high mortality caused by the overdose the survival immatures reached adult stage. Third instar duration of B. tabidus was increased by the effect of the doses however the total duration of the nymphal development and the adult weight and sext ratio were similar in all treatments. Female fecundity expressed by the pre-oviposition, oviposion and post-oviposition periods was similar in all treatments, and the mean egg and nymph numbers ranged from 508,8 ± 76,4 eggs/female (control) to 567,9 ± 98,3 eggs/female (800 ml/ha); and 358,6 ± 59,0 nymphs/female (control) to 385,3 ± 53,7 nymphs/female (400 ml/ha). Life table parameters of population growth of this predator showed a reproductive rate of 125.7 females/female, intrinsic rate of increase of 0.059 and a generation time of 11.6 days when exposed to the commercial dose of 400 ml/ha of deltamethrin. The commercial dose also showed the highest life expectancy and fertility point values of all treatments. The overdose showed high specific fertility but low survival rate. The deltamethrin low-dose and overdose showed similar life table values which demonstrates that growth and life expectancy of the predator were not harmed by the insecticide. Deltamethrin doses can be considered selective to B. tabidus and can be used with this predatory bug in the Integrated Pest Management programs. / Os inseticidas podem afetar negativa ou positivamente o desenvolvimento e a reprodução de inimigos naturais. Piretróides, como a deltametrina, têm se mostrado seletivos a insetos benéficos como percevejos predadores, normalmente, encontrados em ecossistemas agrícolas e florestais. O objetivo dessa pesquisa foi avaliar o efeito da deltametrina 25 CE nas doses de 200, 400 e 800 ml/ha e água destilada (controle), no desenvolvimento, reprodução, peso e razão sexual dos adultos, além dos parâmetros da tabela de fertilidade e esperança de vida do predador Brontocoris tabidus (Signoret, 1852) (Heteroptera: Pentatomidae) no campo. A temperatura variou de 25,80 ± 0,19 °C a 15,41 ± 0,18 °C, umidade relativa de 83,4 ± 1,7%, precipitação pluvial média diária 2,9 ± 1,1mm e fotofase de 11,90 ± 0,05 horas. Os ovos de B. tabidus foram mantidos em laboratório a 25 ± 0,5ºC, 70 ± 10% de umidade relativa e fotofase de 12 horas. Ninfas de B. tabidus, de terceiro estádio, foram expostas à folhas de eucalipto impregnadas com as doses de deltametrina ou ao controle. As ninfas sobreviventes foram mantidas em sacos de organza, em plantas de Eucalyptus urophylla com pupas de Tenebrio molitor L. (Coleoptera: Tenebrionidae). Adultos de B. tabidus, desses tratamentos, foram pesados e formados 20 casais por tratamento. Foi observado o efeito das doses na sobrevivência e duração do terceiro estádio, quando B. tabidus foi exposto à deltametrina. A sobrevivência diminuiu com o aumento da dose desse inseticida. Apesar da mortalidade em todos os tratamentos com deltametrina, as ninfas sobreviventes se desenvolveram até a fase adulta. A duração do terceiro estádio foi maior pelo efeito das doses, mas a duração da fase ninfal, a razão sexual e a massa corpórea desse predador foram semelhantes entre tratamentos. Os períodos de pré-oviposição, oviposição e pósoviposição, os números de ovos/fêmea, ninfas/fêmea e a taxa diária de oviposição foram semelhantes entre tratamentos, com valores de 508,80 ± 76,44 ovos/fêmea no controle a 567,95 ± 98,30 ovos/fêmea na superdose de 800 ml/ha; e 358,60 ± 59,05 ninfas/fêmea no controle a 385,30 ± 53,73 ninfas/fêmea na dose de 400 ml/ha. O tratamento com 400 ml/ha, dose comercial recomendada para o controle de largartas desfolhadoras de eucalipto, apresentou R0 de 125,7 fêmeas/fêmea, rm de 0,059 e TD de 11,634 e maior esperança de vida e pico de fertilidade específica. Os tratamentos com 200 ml/ha e 800 ml/ha apresentaram valores semelhantes nos parâmetros da tabela de vida, demonstrando que o crescimento e a expectativa de vida desse predador não foram prejudicados. A superdose apresentou elevada fertilidade específica, mas baixa sobrevivência. As doses de deltametrina podem ser consideradas seletivas para B. tabidus e serem utilizadas, com esse predador, em programas de Manejo Integrado de Pragas.

O tratamento de efluentes industriais tem sido objeto de estudos no sentido da busca de soluções que minimizem impactos ambientais e promovam a conservação do bem natural que é a água. Nesta linha de pensamento, o presente trabalho propôs-se avaliar a viabilidade de recuperação de efluentes industriais contaminados com pesticidas do tipo piretróides em específico: a deltametrina e beta-ciflutrina. A justificativa na escolha deste tipo de componente está fundamentada na alta demanda alimentícia por parte da população mundial e o consequente acréscimo no uso dos agrotóxicos a fim de garantir a eficiência e o elevado volume de produção de alimentos. O objetivo deste trabalho foi estudar a remoção da deltametrina e da beta-ciflutrina de efluentes sintéticos aquosos por meio dos processos de osmose inversa e nanofiltração, com a utilização de membranas de poliamida. O presente estudo se justifica pelo atendimento aos padrões ambientais de concentração de piretróides no meio ambiente e reafirma o uso do sistema com membranas no tratamento de efluentes e remoção destes contaminantes. Para caracterização das membranas, foi realizado o teste de permeabilidade hidráulica, constatando diferentes linearidades de fluxo entre os dois processos, com a variação de pressão de trabalho. O desempenho dos processos foi verificado pela variação de parâmetros de meio reacional, variando a concentração dos piretróides em solução, analisando os princípios ativos isolados e também em mistura de ambos piretróides. Primeiramente se estudou a remoção da deltametrina e da beta-ciflutrina isoladamente em solução, nas concentrações de 5, 25, 50 e 100 mg L-1, sob a pressão de 5 bar. Posteriormente, avaliou-se o desempenho das membranas na remoção dos piretróides em mistura nas soluções sintéticas, com ambos os princípios ativos na concentração de 50 mg L-1, na pressão de 5 bar. Foi estudada a remoção da deltametrina e da beta-ciflutrina nos dois processos: osmose inversa e nanofiltração. Os resultados foram tratados estatisticamente por análise de variância (ANOVA) e pela análise por comparação de amostras independentes a fim de verificar a significância dos valores obtidos e a influência da variação dos parâmetros analisados. Para a faixa de concentração estudada (5, 25, 50 e 100 mg L-1) os valores encontrados de concentração de permeado foram todos consideravelmente baixos. O maior valor encontrado foi de 0,026 mg L-1 no ensaio de nanofiltração com concentração inicial de 5 mg L-1 de beta-ciflutrina em água. Os resultados apresentaram excelentes rejeições em todos os testes, seja com princípio ativo isolado ou em mistura, com rejeições maiores que 99,5% para ambos os piretróides nas concentrações testadas, sob a pressão de 5 bar. O processo de nanofiltração apresentou maiores e melhores fluxos de permeado do que a osmose inversa. Contudo, no que diz respeito à eficácia da separação, ambos processos indicaram ótimo desempenho na remoção dos piretróides, viabilizando assim, a escolha destes métodos para tratamento de efluentes contaminados com este pesticida / Treatment of industrial effluents has been the subject of numerous studies aimed at finding solutions that minimize environmental impacts and promote the recovery and / or reuse of the natural benefit which is the water. With this in mind, this study aims to evaluate the feasibility of recovery of industrial effluents contaminated with pyrethroid pesticide - in particular: the beta-cyfluthrin and deltamethrin. The justification for choosing this type of component is based on the high demand for food for the world population and consequent increase in the use of pesticides to ensure efficiency and high volume food production. The aim of this work was to study the removal of deltamethrin and beta-cyfluthrin from synthetic effluents through process of reverse osmosis and nanofiltration, with the use of polyamide membranes. This study is justified by attendance to environmental standards for pyrethroids concentration in the environment and it reaffirms the use of membranes system in wastewater treatment and in the removal of contaminants. For membranes characterization an hydraulic permeability test was performed, noting different flow linearities between the two processes, under variation of pressure. The process performance was verified by variation of parameters of reaction environment, by varying the concentration of pyrethroids in solution, examining the active ingredients alone and in mixture of both pyrethroids. First of all, we have studied the removal of deltamethrin and beta-cyfluthrin alone in solution, on concentrations of 5, 25, 50 and 100 mg L-1, under the pressure of 5 bar. Subsequently, we assessed the performance of the membranes in the removal of pyrethroid in mixture in the synthetic solutions, with both active ingredients at a concentration of 50 mg L-1, at a pressure of 5 bar. We studied the removal of deltamethrin and beta-cyfluthrin in two processes: reverse osmosis and nanofiltration. The results were statistically analyzed by analysis of variance (ANOVA) and analysis by comparison of independent samples in order to verify the significance of the values obtained and the influence of variation of parameters. For the concentration range studied (5, 25, 50 and 100 mg L-1) the values found in the permeate concentration were all pretty low. The highest value obtained was 0.026 mg L-1 in nanofiltration test with initial concentration of 5 mg L-1 of beta-cyfluthrin in water. The results showed excellent rejections in all tests, either with isolated active ingredient or in coexistence of them, attesting rejections greater than 99,5% for both pyrethroids, under the pressure of 5 bar. The nanofiltration process had higher and better permeate fluxes than the reverse osmosis. However, regarding the effectiveness of separation, both processes showed excellent performance in the removal of pyrethroids, thus enabling the choice of these methods for treatment of wastewater which are contaminated with this kind of pesticide

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:22:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4118.pdf: 888617 bytes, checksum: ab0a143c06f87b0d8c255d7334f0078f (MD5) Previous issue date: 2011-11-18 / Financiadora de Estudos e Projetos / Deltamethrin is a synthetic pyrethroid pesticide, type II, considered of low persistence in the environment and widely utilized in agriculture and aquaculture to control plagues and aquatic parasites respectivamently. In spite of it low toxicity in mammals, this pesticide can be extremely toxic for fish. In this study, we evaluate the effects of a sub-lethal concentration (7.3 μg L-1, 50% of LC50-96h) of deltamethrin (formulation BUTOX®CE25) on the in vivo cardio-respiratory function of Nile tilapia (Oreochromis niloticus), are species of high economic potential. The cardio-respiratory parameters (O2 uptake - V&O2 , respiratory frequency fR, gill ventilation - G V& , ventilatory tidal volume VT, O2 extraction from the ventilatory current EO2, and heart frequency fH) were measured in a group of intact fish (GC), under normoxic conditions, during 24 h. After this period, another group of fish (GE) was exposed to deltamethrin and kept under these conditions for another 24 h period. During these periods the cardio-respiratory variables were continuously monitored. In another series of experiments, a group of non-intoxicated fish (GCH) was exposed to normoxia (PwO2 ~ 140 mmHg) and subsequently submitted to graded hypoxia (PwO2 = 100, 70, 50, 30 and 20 mmHg), while the above cardio-respiratory variables were continuously measured. A fourth group (GEH) was exposed to deltamethrin and submitted to the same hypoxic leves. Just after the exposure to deltamethrin fish presented a reduction in 2 V&O (mLO2.kg-1.h-1) which recovered gradually and reached initial (control) values after 18 h. Meanwhile fR (breaths.min- 1) remained unchanged in response to the toxicant. The G V& (mLH2O.Kg-1.min-1), however, increased significantly in the first 6 h of exposure to deltamethrin, returning to the initial values after 9 h. The G V& increased as a consequence of a proportional enhancement in VT (mLH2O.kg-1.resp-1). Immediately after the toxicant administration, fish presented a significant reduction in fH (bpm) and this bradicardia remained for a period of 12 h, after which this variable returned to the control values. Fish exposed to deltamethrin and submitted to graded hypoxia presented a significant reduction in 2 V&O , while their critical oxygen tension (PcO2) increased in relation to the control group. This indicates impairment in the capacity of oxyregulation of intoxicated fish. Also during graded hypoxia G V& and VT of fish exposed to deltamethrin increased progressively, while fR did not change. The fH was significant lower (bradicardia) in all hypoxic tensions. In conclusion, when Nile tilapia is exposed to sub-lethal concentrations of deltamethrin (formulation BUTOX ®CE25), the cardio-respiratory variables of this species stabilize after about 24 h, indicating a fast recovery to the toxicity of this pesticide. The cardio-respiratory responses to hypoxia, however, are impaired by deltamethrine exposure, suggesting that an adequate aerobic metabolism is important in the detoxification of this pesticide. / Deltametrina é um pesticida piretróide sintético do tipo II, considerado de baixa persistência no ambiente, amplamente utilizado na aquacultura e na agricultura no combate a parasitas aquáticos e no controle de pragas respectivamente. Apesar de sua baixa toxicidade em mamíferos, este piretróide pode ser extremamente tóxico para peixes. No presente estudo avaliou-se os efeitos da exposição da deltametrina (na formulação BUTOX®CE25), em uma concentração subletal (7,3 μg L-1, 50% da CL50-96 h), sobre a função cardio-respiratória in vivo de tilápia-do-Nilo, Oreochromis niloticus, espécie de grande importância para a piscicultura e pesca esportiva. Os parâmetros cardio-respiratórios (tomada de O2 - V&O2 , freqüência respiratória fR, ventilação branquial - G V& , volume ventilatório VT, extração de O2 pela corrente ventilatória EO2, freqüência cardíaca fH) foram medidos, em condições normóxicas, em um grupo de peixes intactos (grupo GC). Em seguida os peixes foram expostos à deltametrina e mantidos nessas condições por um período de 24 h (grupo GE). Durante esses períodos experimentais as variáveis cardio-respiratórias foram constantemente monitoradas e medidas. Em outra série de experimentos, um grupo controle de peixes (GCH) foi submetido a normóxia (PwO2 ~ 140 mmHg) e posteriormente submetidos à hipóxia gradual (PwO2 = 100, 70, 50, 30 and 20 mmHg). Outro grupo (GEH) foi exposto à mesma concentração subletal de deltametrina e submetido às mesmas tensões hipóxicas acima descritas. Observou-se, no decorrer de 24 h em normóxia, que a deltametrina reduziu imediatamente a 2 V&O (mLO2.kg-1.h-1), sendo que esta variável retornou a seus valores iniciais (controle) após 18 h de contaminação. Não foi observada nenhuma alteração na fR (resp.min-1) durante todo o período experimental. Entretanto, a G V& (mLH2O.Kg-1.min-1) aumentou significativamente nas primeiras 6 h de exposição, retornando aos valores iniciais após 9 h. Esse aumento na G V& deveu-se a um equivalente aumento no VT (mLH2O.kg-1.resp-1). Imediatamente após a administração da deltametrina, a fH (bpm) sofreu uma significativa redução (bradicardia) que se manteve por um período de 12 h, após o qual a fH retornou aos valores controle. Durante a hipóxia gradual a 2 V&O reduziu-se significativamente e progressivamente e a tensão crítica de O2 (PcO2) dos animais intoxicados aumentou, o que significa uma diminuição na capacidade de manutenção da 2 V&O em hipóxia em comparação com os animais controle. Também, durante a hipóxia, a G V& e o VT dos peixes intoxicados com deltametrina aumentaram progressivamente enquanto que a fR não se alterou. Da mesma forma a fH manteve-se significativamente mais baixa em todas as PO2 experimentais. Concluise que a deltametrina na formulação BUTOX ®CE25 é tóxica para tilápia-do-Nilo . Todavia quando essa espécie é submetida a uma concentração subletal desse inseticida por um curto período de tempo (24 h) os parâmetros cardio-respiratórios se restabelecem ao longo desse período. Isto indica que há uma possível recuperação da espécie em resposta à toxicidade da deltametrina. A hipóxia ambiental pode agravar os efeitos deste pesticida na função cardiorespiratória da tilápia-do-Nilo, mostrando que a manutenção de um metabolismo aeróbico é importante na detoxificação deste pesticida.

O tratamento de efluentes industriais tem sido objeto de estudos no sentido da busca de soluções que minimizem impactos ambientais e promovam a conservação do bem natural que é a água. Nesta linha de pensamento, o presente trabalho propôs-se avaliar a viabilidade de recuperação de efluentes industriais contaminados com pesticidas do tipo piretróides em específico: a deltametrina e beta-ciflutrina. A justificativa na escolha deste tipo de componente está fundamentada na alta demanda alimentícia por parte da população mundial e o consequente acréscimo no uso dos agrotóxicos a fim de garantir a eficiência e o elevado volume de produção de alimentos. O objetivo deste trabalho foi estudar a remoção da deltametrina e da beta-ciflutrina de efluentes sintéticos aquosos por meio dos processos de osmose inversa e nanofiltração, com a utilização de membranas de poliamida. O presente estudo se justifica pelo atendimento aos padrões ambientais de concentração de piretróides no meio ambiente e reafirma o uso do sistema com membranas no tratamento de efluentes e remoção destes contaminantes. Para caracterização das membranas, foi realizado o teste de permeabilidade hidráulica, constatando diferentes linearidades de fluxo entre os dois processos, com a variação de pressão de trabalho. O desempenho dos processos foi verificado pela variação de parâmetros de meio reacional, variando a concentração dos piretróides em solução, analisando os princípios ativos isolados e também em mistura de ambos piretróides. Primeiramente se estudou a remoção da deltametrina e da beta-ciflutrina isoladamente em solução, nas concentrações de 5, 25, 50 e 100 mg L-1, sob a pressão de 5 bar. Posteriormente, avaliou-se o desempenho das membranas na remoção dos piretróides em mistura nas soluções sintéticas, com ambos os princípios ativos na concentração de 50 mg L-1, na pressão de 5 bar. Foi estudada a remoção da deltametrina e da beta-ciflutrina nos dois processos: osmose inversa e nanofiltração. Os resultados foram tratados estatisticamente por análise de variância (ANOVA) e pela análise por comparação de amostras independentes a fim de verificar a significância dos valores obtidos e a influência da variação dos parâmetros analisados. Para a faixa de concentração estudada (5, 25, 50 e 100 mg L-1) os valores encontrados de concentração de permeado foram todos consideravelmente baixos. O maior valor encontrado foi de 0,026 mg L-1 no ensaio de nanofiltração com concentração inicial de 5 mg L-1 de beta-ciflutrina em água. Os resultados apresentaram excelentes rejeições em todos os testes, seja com princípio ativo isolado ou em mistura, com rejeições maiores que 99,5% para ambos os piretróides nas concentrações testadas, sob a pressão de 5 bar. O processo de nanofiltração apresentou maiores e melhores fluxos de permeado do que a osmose inversa. Contudo, no que diz respeito à eficácia da separação, ambos processos indicaram ótimo desempenho na remoção dos piretróides, viabilizando assim, a escolha destes métodos para tratamento de efluentes contaminados com este pesticida / Treatment of industrial effluents has been the subject of numerous studies aimed at finding solutions that minimize environmental impacts and promote the recovery and / or reuse of the natural benefit which is the water. With this in mind, this study aims to evaluate the feasibility of recovery of industrial effluents contaminated with pyrethroid pesticide - in particular: the beta-cyfluthrin and deltamethrin. The justification for choosing this type of component is based on the high demand for food for the world population and consequent increase in the use of pesticides to ensure efficiency and high volume food production. The aim of this work was to study the removal of deltamethrin and beta-cyfluthrin from synthetic effluents through process of reverse osmosis and nanofiltration, with the use of polyamide membranes. This study is justified by attendance to environmental standards for pyrethroids concentration in the environment and it reaffirms the use of membranes system in wastewater treatment and in the removal of contaminants. For membranes characterization an hydraulic permeability test was performed, noting different flow linearities between the two processes, under variation of pressure. The process performance was verified by variation of parameters of reaction environment, by varying the concentration of pyrethroids in solution, examining the active ingredients alone and in mixture of both pyrethroids. First of all, we have studied the removal of deltamethrin and beta-cyfluthrin alone in solution, on concentrations of 5, 25, 50 and 100 mg L-1, under the pressure of 5 bar. Subsequently, we assessed the performance of the membranes in the removal of pyrethroid in mixture in the synthetic solutions, with both active ingredients at a concentration of 50 mg L-1, at a pressure of 5 bar. We studied the removal of deltamethrin and beta-cyfluthrin in two processes: reverse osmosis and nanofiltration. The results were statistically analyzed by analysis of variance (ANOVA) and analysis by comparison of independent samples in order to verify the significance of the values obtained and the influence of variation of parameters. For the concentration range studied (5, 25, 50 and 100 mg L-1) the values found in the permeate concentration were all pretty low. The highest value obtained was 0.026 mg L-1 in nanofiltration test with initial concentration of 5 mg L-1 of beta-cyfluthrin in water. The results showed excellent rejections in all tests, either with isolated active ingredient or in coexistence of them, attesting rejections greater than 99,5% for both pyrethroids, under the pressure of 5 bar. The nanofiltration process had higher and better permeate fluxes than the reverse osmosis. However, regarding the effectiveness of separation, both processes showed excellent performance in the removal of pyrethroids, thus enabling the choice of these methods for treatment of wastewater which are contaminated with this kind of pesticide

Introdução A doença de Chagas (DC) ainda é considerada um importante problema de Saúde Pública em vários países da America Latina. Nessas áreas, pelo menos 12 a 14 milhões de pessoas estão infectadas por Trypanosoma cruzi Chagas, 1909 e cerca de 28 milhões encontram-se expostas ao risco de contaminação. Sem vacina e tratamento, o controle da transmissão da DC depende do combate aos insetos vetores com inseticidas residuais. Atualmente, há registros de focos de populações de Triatoma infestans Klug, 1834 resistentes a deltametrina, - cipermetrina e -ciflutrina, no norte da Argentina e sul da Bolívia. No Brasil, populações de T. sordida Stål, 1859 já foram detectadas com resistência inicial a deltametrina, nos municípios de Bocaiúva e Coração de Jesus, Estado de Minas Gerais. Objetivos Analisar os níveis de resistência de Panstrongylus megistus Burmeister, 1835; T. brasiliensis Neiva, 1911 e T. sordida ao inseticida deltametrina. Descrever a interação desse composto na cutícula dorsal de ninfas de 1º estádio. Padronizar bioensaios de campo para estudo de resistência em populações de triatomíneos. Métodos Nesta tese foram feitos bioensaios dose resposta com colônias de referência, comparando-as com populações de campo procedentes de onze estados endêmicos do Brasil. Complementarmente, a Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) foi utilizada para estudar a cutícula das ninfas de 1º estádio tratadas com diferentes concentrações de deltametrina. Os bioensaios de campo foram realizados utilizando substratos de barro, tijolo e madeira. Os resultados obtidos dos bioensaios dose resposta foram estimados pela análise de Probitos. As diferenças entre as populações foram estabelecidas por Análise de Variância (ANOVA) e teste de Tukey. Resultados O nível de resistência a deltametrina de 38 populações de triatomíneos foi avaliado no biênio 2008-2009. Detectou-se pela primeira vez baixo nível de resistência para a população de P. megistus do município 8 de Serranópolis do Iguaçu/PR. Contudo, devido à ampla distribuição geográfica e às diferenças no comportamento de P. megistus, torna-se indispensável aumentar o número de amostras, principalmente da Região Nordeste do país. As populações de T. brasiliensis TbPIOeF (RR50=1,94) e TbPIOeS (RR50=2,17), do município de Oeiras/PI, apresentaram os maiores valores de RR50. Provavelmente, os valores obtidos sejam em função das aplicações sistemáticas de inseticidas químicos, desde a década de 70. No entanto, observa-se que as pequenas alterações de suscetibilidade a inseticidas, até agora, não contribuíram para a emergência de novos casos da DC. De modo geral, os níveis de resistência de T. brasiliensis encontram-se baixos para os municípios avaliados. A elevada mobilidade espacial de T. brasiliensis pode ser considerada como principal obstáculo para a seleção de indivíduos resistentes. A outra explicação seria a eficiente ação toxicológica dos inseticidas da classe dos piretróides. Os valores de RR50 para as populações de T. sordida foram menores que três permitindo classificá-las como suscetíveis a deltametrina. Em MEV a cutícula dorsal de ninfas de 1º estádio de três espécies estudadas apresenta-se constituída por um conjunto de cavidades intercomunicantes formada por linhas de contorno sinuoso. Essa arquitetura tegumentar, provavelmente favorece a penetração e distribuição de inseticidas. Em P. megistus nota-se a formação de extrusões solidificadas aderidas na superfície das suturas intersegmentares. Confirma-se que a aplicação de deltametrina, na concentração de 25 mg i.a./m2, nos substratos de barro, tijolo e madeira elimina de modo uniforme (100 por cento), mesmo as populações que apresentaram as maiores frequências de resistência. Conclusões Os ensaios conduzidos mostraram que não há necessidade de substituição do inseticida utilizado nas campanhas de controle de vetores da DC no Brasil. Contudo, as alterações temporais de suscetibilidade deverão ser rigorosas e continuamente acompanhadas para orientar adequadamente o planejamento das estratégias de controle. Para isso deverá ser instituída a Rede Nacional de Monitoramento de Resistência de Triatomíneos a inseticidas visando o fortalecimento do Programa Nacional de Controle da Doença de Chagas, no Brasil / Introduction Chagas disease (CD) is still considered an important public health problem in several Latin American countries. In these areas, at least 12 to 14 million people are infected with Trypanosoma cruzi Chagas, 1909 and approximately 28 million are at risk of contamination. Without vaccines and efficient treatment, control of CD relies mostly on vector-control with residual spraying of insecticides. Currently, there are records of outbreaks of resistant populations of Triatoma infestans Klug, 1834 to deltamethrin, -cypermethrin and -cyfluthrin in northern Argentina and southern Bolivia. In Brazil, populations of Triatoma sordida Stål, 1859 has been detected with initial resistance to deltamethrin in the municipalities of Bocaiúva and Coração de Jesus in the State of Minas Gerais. Objectives - Analyze the levels of resistance of Panstrongylus megistus Burmeister, 1835; Triatoma brasiliensis Neiva, 1911 and T. sordida to deltamethrin. Describing the interaction of this compound in the dorsal cuticle of nymphs of the 1st stage. Standardize field bioassays for study of resistance in triatomine populations. Methods - In this thesis, dose-response bioassays were made with reference colony, comparing them with field populations originating from eleven endemic states of Brazil. In addition, the Scanning Electron Microscopy (SEM) was used to study the cuticle of first instar nymphs treated with different concentrations of deltamethrin. Field bioassays were conducted using substrates of mud, brick and wood. The results of dose response bioassays were estimated by Probit analysis. Differences between populations were established by ANOVA and Tukey test. Results The level resitance to deltamethrin of 38 triatomines populations were evaluated in the biennium 2008-2009. It was detected for the first time, low-level resistance to the population of P. megistus, 10 municipality of Serranópolis Iguaçu/PR. However, due to the wide geographical distribution and differences in the behavior of P. megistus, it is essential to increase the number of samples, mainly in the Northeast region of the country. The populations of T. brasiliensis TbPIOeF (RR50=1.94) and TbPIOeS (RR50=2.17), the municipality of Oeiras / IP, showed the highest values of RR50. Probably, the values obtained are in line with the systematic application of chemical insecticides since the 70s. However, it is observed that small changes in susceptibility to insecticides, so far not contributed to the emergence of new cases of CD. In general, levels of resistance in T. brasiliensis are low for the counties studied. The high spacial mobility of T. brasiliensis can be considered as the main obstacle to the selection of resistant individuals. The other explanation would be the efficient action of the toxicological class of pyrethroid insecticides. RR50 values for the populations of T. sordida were smaller than three, allowing to classify them as susceptible to deltamethrin. In SEM the cuticle of the dorsal first instar nymphs of all species is presented consisting of a set of interconnecting cavities formed by sinuous contour lines. This architecture cutaneous probably favors the penetration and distribution of insecticides. In P. megistus notices the formation of wax blooms adhered to the surface of intersegmental sutures. It is confirmed that the application of deltamethrin, 25 mg a.i./m2 concentration, in substrates of mud, brick and wood eliminates uniformly (100 per cent), same populations with the highest frequency of resistance. Conclusions The tests conducted showed that no need to replace the insecticide used in campaigns for vector control of DC in Brazil. However, the temporal changes of susceptibility should be rigorouslys and continuously monitored to adequately guide the planning of control strategies. To this must be established the National Network for Monitoring Insecticide Resistance of Triatominae aiming to strengthen the National Program for Control of Chagas disease in Brazil

L’objectif de ce travail a consisté à évaluer différents effets écotoxiques de la deltaméthrine et du malathion sur trois souches du crustacé cladocère Daphnia magna. Deux de ces 3 souches appartiennent au même clone A (souches 1 et 3), ce qui a permis d’observer des différences de sensibilité inter- et intra-clonale. Les tests d’écotoxicité aiguë (48h) ont révélé, aussi bien pour la deltaméthrine que pour le malathion, que la souche 1 est plus sensible que la souche 2, elle-même plus sensible que la souche 3. Les tests chroniques (21 jours) ont montré que le critère commun majoritairement affecté par les deux pesticides est le nombre de nouveaux nés par adulte. Ces tests ont confirmé la sensibilité de la souche 1. La deltaméthrine et le malathion sont embryotoxiques puisque l’exposition des daphnies aux fortes concentrations de deltaméthrine et de malathion a induit des malformations. Pour ces effets, la souche 1 est également plus sensible que la souche 2, elle-même plus sensible que la souche 3. Nous avons aussi observé l’apparition de mâles, mais uniquement dans la descendance de la souche 1 exposée à la deltaméthrine. Le dosage de l’activité spécifique de l’acétylcholinestérase (AChE), pour les deux insecticides, a montré une inversion de l’ordre de sensibilité des souches. L’AChE, biomarqueur d’exposition et d’effet, peut être donc considérée aussi comme biomarqueur de susceptibilité. L’analyse protéomique a permis de révéler plusieurs cibles cellulaires de la deltaméthrine chez la souche 1 par rapport à la souche 2. Elle est surtout venue confirmer la plus grande sensibilité de la souche 1 par rapport à la souche 2. L’ensemble de ces résultats rappelle que le facteur génétique est une source de variation et souligne les perspectives offertes par l’analyse protéomique / The aim of this work was to evaluate different ecotoxic effects of deltamethrin and malathion on three strains of the cladoceran Daphnia magna. Two of the three strains belong to the same clone A (strains 1 and 3), which allowed to observe differences in inter-and intra-clonal sensitivity. The acute ecotoxicity tests (48h) showed for both deltamethrin and malathion, that one strain is more sensitive than strain 2, itself more sensitive than strain 3. Chronic tests (21days) showed that the common criterion mainly affected by both pesticides is the number of neonates per adult. These tests confirmed the sensitivity of the strain 1. Deltamethrin and malathion are embryotoxic as daphnid exposure to high concentrations of deltamethrin and malathion induced malformations. For these effects, strain 1 is also more sensitive than strain 2, itself more sensitive than strain 3. We also observed the appearance of males, but only in the offspring of the strain 1 exposed to deltamethrin. The determination of the specific activity of acetylcholinesterase (AChE), for both insecticides, showed a reversal of the order of susceptibility testing. Thus, as a biomarker of exposure and effect, AChE can also be considered as a biomarker of susceptibility. Proteomic analysis revealed several cellular targets of deltamethrin in strain 1 compared to strain 2. It confirms the greater sensitivity of strain 1 compared to strain 2. All these results point out that the genetic factor is a source of variation and highlight the opportunities offered by proteomic analysis

Helicoverpa armigera (Hübner) was officially reported in Brazil in 2013 causing serious damage to several crops, especially soybean and cotton crops. Because of this severe damage and also because H. armigera is more tolerant to insecticides in compare to other lepidopteran pests in Brazil, there was a significant increase of selection pressure with insecticides in the field. Many cases of insecticide resistance, especially to pyrethroids, have been reported in some countries of the Old World. The main objective of the present study was to characterize the susceptibility of H. armigera and to investigate the mechanisms of its resistance to pyrethroids and indoxacarb in Brazilian populations. Mortality of H. armigera populations was less than 50% when treated with the highest dose of 10 μg a.i./3rd-instar larva of fenvalerate and deltamethrin. Field populations of H. armigera monitored from 2013 to 2016 growing seasons showed mean mortalities of 10 to 40% at the diagnostic dose of 10 μg a.i./3rd-instar larva. The resistance ratio to pyrethroid was 780-fold. The frequency of the chimeric P450 CYP337B3 gene was above 0.95 in all 33 populations screened. The genetic basis of H. armigera resistance to pyrethroids was also investigated. The dominance degree varied from 0.66 to 0.92, i.e., incompletely to completely dominant, and resistance was characterized as autosomal and polygenic. Possible mutations in the sodium channel were investigated, as well as the expression of other P450 genes via RT-qPCR. Two non-synonymous mutations, V937G and Q960H were found, and the genes CYP6AB10, CYP301A, CYP4S13 and CYP321A5 were up-regulated in the Brazilian pyrethroid-resistant strain compared to the susceptible strain. The susceptibility of H. armigera populations to indoxacarb was characterized with a diet overlay bioassay in 3rd-instar larvae. LC50 values ranged from 0.22 (0.16-0.28) μg a.i./cm2 to 0.57 (0.41-0.82) μg a.i./cm2, varying 2.6-fold. The populations were monitored through the 2013-2017 growing seasons, with the diagnostic dose of 6.1 μg a.i./cm2; during the period, the susceptibility to indoxacarb decreased. An indoxacarb-resistant strain was selected under laboratory conditions and showed a resistance ratio of 297.5-fold. These results will contribute to decision-making and implementation of insect resistance-management (IRM) programs in Brazil and other recently invaded countries in Brazil. / Helicoverpa armigera (Hübner) foi reportada oficialmente no Brasil em 2013, ano em que causou grandes perdas em lavouras de soja e algodão no país. Devido ao ataque severo de H. armigera e por ser mais tolerante do que as demais pragas que ocorriam no Brasil, houve um aumento significativo da pressão de seleção com inseticidas no campo. Inúmeros casos de resistência desta praga a inseticidas do grupo dos piretroides já havia sido reportado em alguns países do Velho Mundo. Dentro desse contexto o objetivo desse trabalho foi caracterizar a suscetibilidade e investigar possíveis mecanismos de resistência a piretroides bem como indoxacarb no Brasil. A mortalidade das populações de H. armigera foi menor do que 50 % quando tratadas com a dose máxima de 10 μg i.a./lagarta de 3º instar para fenvalerato e deltametrina. As populações de campo de H. armigera monitoradas entre os anos de 2013 a 2016 na dose diagnóstica de 10 μg i.a./lagarta de 3º instar apresentaram mortalidade de 10 a 40%. A frequência do gene P450 CYP337B3 foi maior do que 0,95 em 33 populações testada. Além disso, as bases genéticas da resistência de H. armigera a piretroides foram investigadas e a razão de resistência com a linhagem suscetível foi de 780 vezes. O grau de dominância variou de 0,66 a 0,92, incompletamente e completamente dominante e a resistência foi caracterizada como autossômica e poligênica. Adicionalmente investigou-se a presença de possíveis mutações no canal de sódio bem como a expressão de outros genes P450 em uma linhagem resistente a piretroides. Foi possível detectar duas mutações não-sinonímias V937G, e Q960H no canal de sódio e os genes CYP6AB10, CYP301A, CYP4S13 e CYP321A5 foram super expressos na linhagem resistente. A suscetibilidade de populações de H. armigera para o inseticida indoxacarb foi caracterizada a partir de bioensaios de ingestão com lagartas de 3° instar. Os valores de CL50 variaram de 0,22 (0,16 - 0,28) μg i.a./cm2 até 0,57 (0,41 - 0,82) μg i.a./cm2 variando em 2,6 vezes. As populações foram monitoradas ao longo das safras agrícolas entre 2013 e 2017 com a concentração diagnóstica de 6,1 μg i.a./cm2 e observou-se uma diminuição na suscetibilidade da praga a indoxacarb. Uma linhagem resistente a indoxacarb foi selecionada em laboratório e comparada com uma linhagem suscetível de referência, apresentando uma razão de resistência de 297,5 vezes. Os resultados obtidos são extremamente importantes e poderão contribuir na tomada de decisões bem como na implementação de programas de manejo da resistência de insetos (MRI) no Brasil.

The current study discusses the preparation and long-term performance of polymer composites used for various purposes under different ageing conditions. The first part deals with the preparation and characterization of polymer nanocomposites based on poly(ethylene-co-butyl acrylate) (EBA–13 and EBA–28 with 13 and 28 wt % butyl acrylate, respectively) and 2–12 wt % (0.5–3 vol %) of aluminum oxide nanoparticles (two types with different specific surface areas and different hydroxyl-group concentrations; uncoated and coated with, respectively, octyltriethoxysilane and aminopropyltriethoxysilane). The nanocomposite with EBA–13 showed better overall nanoparticle dispersion while EBA–28 resulted in poor dispersion, probably due to insufficiently high shear forces acting during extrusion mixing which were unable to break down nanoparticle agglomerates. The activity of hindered phenolic antioxidant (0.2 wt%) in all EBA nanocomposites was assessed by determining the oxidation induction time using DSC. The composites containing uncoated aluminium oxide nanoparticles showed a much shorter initial OIT than the pristine polymer with the same initial concentration of antioxidant, indicating adsorption of antioxidant onto the nanoparticle surfaces. Composites containing coated nanoparticles showed a significantly smaller decrease in the initial OIT, suggesting the replacement of hydroxyl groups with organic silane tails, decreasing the concentration of available adsorption sites on the nanoparticle surfaces. The decrease in OIT with increasing ageing time in dry air at 90 °C of the nanocomposites was slower than that of the unfilled pristine polymer, suggesting a slow release of antioxidant from adsorption sites. The EBA nanocomposites exposed to liquid water at 90°C showed faster decrease of OIT than samples exposed to dry or humid air. The migration rate of antioxidant was controlled by the boundary conditions in the case of ageing in humid air and liquid water. The antioxidant diffusivity was lower for the composites containing uncoated ND than for the composites containing ND coated with octyltriethoxysilane or aminopropyltriethoxysilane. The migration and chemical consumption of deltamethrin DM, (synthetic pyrethroid) and synergist piperonyl butoxide from molded polyethylene sheets was also studied. Deltamethrin and piperonyl butoxide are often used for food  storage and insect control purposes. DM showed no signs of crystallization and remained in a liquid state after being cooled to room temperature. Exposure of polyethylene compound sheets to liquid water (at 80 &amp; 95 °C), caused degradation and hydrolysis of the ester bond in the DM, present in the prepared material, and generated species containing hydroxyl groups. Liquid chromatography and infrared spectroscopy showed a significant migration of the active species in liquid water, whereas in air at 80 °C (60 and 80 %RH) the loss of DM and PBO was negligible over 30 days. The long-term performance of medium-density polyethylene stabilized with six different phenolic antioxidants (0.1 wt%) in aqueous chlorinated media at 70 °C was studied. The results were compared with data for previously studied solutions of antioxidants in squalane (a liquid, low molar mass analogue of polyethylene). A linear relationship was established between the time to reach antioxidant depletion in polyethylene tape samples and the time in squalane samples. Infrared spectroscopy and scanning electron microscopy of drawn samples revealed the onset of surface oxidation and surface embrittlement in tape samples exposed beyond the time for antioxidant depletion. / <p>QC 20121109</p> / Cable insulation materials / Loss of deltamethrin and pipronyl butoxide from polyethylene / long-term performance of polyethylene in chlorine dioxide water

Submitted by Alison Vanceto (alison-vanceto@hotmail.com) on 2017-02-06T10:50:13Z No. of bitstreams: 1 DissCAPS.pdf: 2325968 bytes, checksum: 1ef9c551b609d3ee485174289e0d2d65 (MD5) / Approved for entry into archive by Camila Passos (camilapassos@ufscar.br) on 2017-02-06T18:58:03Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissCAPS.pdf: 2325968 bytes, checksum: 1ef9c551b609d3ee485174289e0d2d65 (MD5) / Approved for entry into archive by Camila Passos (camilapassos@ufscar.br) on 2017-02-06T18:58:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 DissCAPS.pdf: 2325968 bytes, checksum: 1ef9c551b609d3ee485174289e0d2d65 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-06T18:59:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DissCAPS.pdf: 2325968 bytes, checksum: 1ef9c551b609d3ee485174289e0d2d65 (MD5) Previous issue date: 2016-02-25 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / In the last 40 years, the use of pesticides increased 700% in Brazil, setting this country into the very consumers of this kind of chemicals in the world. There among the most used pesticides in Brazil are the pyrethroids, a class of insecticides largely used for the stability to light rays and being not accumulated in the trophic chain. Deltamethrin is a pyrethroid classified as moderately toxic and it may work as endocrine disruptor. It is widely used in the farms and preserving stocked foods. Pyrethroids are low toxic to mammals and birds. Although, new studies pointed out their noxiousness to aquatic organisms such as fishes. The high toxicity of pyrethroids to fishes may be related to damages caused to nervous system and to their mechanisms of biochemical degradation. Biomarkers are a way of monitoring the pesticides effects on the environments. Among them, cholinesterases and metabolites such as glucose, cortisol and lactate can be used. In the present monography is reported a work carried out in vivo with matrinxa exposed to deltamethrin (Keshet®) at 20, 40 and 60% of CL50:96h for 96 hours, and other in vitro with matrinxa exposed to the analytical formulation of deltamethrin (Pestanal®). After the pesticide exposure, fish were anesthetized, blood was withdrawn and then the fish were killed for brain, liver, gut, gills and white muscle excision. From the observations we can say that glucose, protein and ammonia were increased in liver, and amino acids and ammonia were increased in plasma. The glycogen bulks of liver and plasma lactate were decreased. In white muscle, protein and amino acids levels were decreased, and ammonia, glucose and lactate increased. Concerning the studied enzymes, it was observed inhibition of brain AChE in vivo and in vitro activities while CbE was inhibited in the gills and gut but increased in white muscle and plasma. The enzyme activities of ALAT and ASAT increased in liver and LDH activity was reduced. Therefore, we may conclude that matrinxa presented metabolic changes in order to supply the energetic demand caused by deltamethrin poisoning. The inhibition of AChE was observed, as expected, in addition to CbE increase, showing the activation of mechanisms to degrade deltamethrin. It is possible to assert that Brycon amazonicus exposed to deltamethrin is biochemically responsive to the poisoning using adaptive strategies which enable it to escape from toxic effects of a contaminated environment by such xenobiotic. / Nos últimos 40 anos, o consumo nacional de agrotóxicos aumentou 700%, fazendo do Brasil um dos maiores consumidores desse tipo de compostos no mundo. Dentre os agrotóxicos mais utilizados no Brasil estão os piretroides, um grupo de inseticidas muito utilizados por ter alta estabilidade à luz e não sofrer bioacumulação na cadeia trófica. A deltametrina é um piretróide, classificado como medianamente tóxico e pode funcionar como um interruptor endócrino sendo amplamente utilizado nas lavouras e na conservação de produtos estocados. Os piretroides possuem baixa toxicidade aos mamíferos e aves. Contudo, estudos recentes apontam sua nocividade a organismos aquáticos, tais como os peixes. A alta toxicidade dos piretroides aos peixes pode estar relacionada aos danos causados ao sistema nervoso e aos mecanismos de metabolização desse xenobiótico. Uma forma de monitorar os efeitos dos agrotóxicos no meio ambiente é através de biomarcadores, como as colinesterases e os intermediários metabólicos, como glicose, cortisol e lactato. Assim, foi feito nesse trabalho um experimento in vivo com B. amazonicus exposto por 96h a 20%, 40% e 60% da CL/50 96h de deltametrina (Keshet®), e um experimento in vitro com o B. amazonicus exposto por uma hora a deltametrina na formulação analítica (Pestanal®). Após a exposição os peixes foram anestesiados para retirada de sangue e posteriormente abatidos para retirada de: cérebro, fígado, intestino, brânquias e músculo branco. De acordo com os resultados observados, no fígado houve aumento dos níveis de glicose, proteína e amônia, enquanto no plasma houve aumento das concentrações de aminoácidos e amônia. Em contrapartida, os níveis de glicogênio caíram no fígado, assim como os níveis de lactato do plasma. No músculo observou-se redução nos níveis de proteína e aminoácidos e aumento de amônia, glicose e lactato. Com relação aos parâmetros enzimáticos observou-se inibição da colinesterase cerebral “in vivo” e “in vitro”, enquanto a CbE apresentou inibição nas brânquias e intestino e aumento da atividade no músculo e plasma. As atividades enzimáticas de ALAT E ASAT aumentaram no fígado enquanto a LDH apresentou inibição. Sendo assim, podemos concluir que o B. amazonicus apresentou alterações do metabolismo intermediário no sentido de suprir a demanda energética causada pelos processos de intoxicação causada pela deltametrina. E apresentou inibição da colinesterase, tal como esperado, além de apresentar atividade da CbE evidenciando a tentativa de degradar a deltametrina. Podemos assim afirmar que Brycon amazonicus exposto à deltametrina responde bioquimicamente à intoxicação através de respostas adaptativas que o permitem inicialmente escapar aos efeitos tóxicos do meio contaminado por esse xenobiótico.

<p>Bed bugs (<i>Cimex lectularius</i> L.) are globally important human ectoparasites. Their management necessitates the use of multiple control techniques. Plant-derived essential oils are extracts from aromatic plants that represent one of the alternative control measures for bed bug control, in addition to mechanical options and synthetic pesticides. However, there is limited information available on the efficacy and toxicology of plant essential oils against bed bugs. This project was designed with the aim to provide in-depth information on efficacy, toxicology and mode-of-action of essential oils and their insecticidal constituents in bed bugs. Initially, I evaluated topical and fumigant toxicity of fifteen essential oil components against adult male bed bugs of the Harlan strain (an insecticide susceptible strain). Neurological effects of the six most toxicologically active compounds were also determined. In both topical and fumigant bioassays, carvacrol and thymol were the most active compounds. Spontaneous electrical activity measurements of the bed bug nervous system demonstrated neuroinhibitory effects of carvacrol, thymol and eugenol, whereas linalool and bifenthrin (a pyrethroid class insecticide) produced excitatory effects. Further, I evaluated the efficacy and neurological impacts of a mixture of three neuroinhibitory compounds; carvacrol, eugenol and thymol in 1:1:1 ratio against adult male bed bugs of the Harlan strain. This mixture of monoterpenoids as well as the mixture of synthetic insecticides exhibited a synergistic affect in topical bioassays. In electrophysiology experiments, the monoterpenoid mixture led to higher neuroinhibitory effects, whereas a mixture of synthetic insecticides caused higher neuroexcitatory effects in comparison to single compounds. </p> <p>In the next objective of my dissertation, I compared the efficacy of five plant essential oils (thyme, oregano, clove, geranium and coriander), their major components (thymol, carvacrol, eugenol, geraniol and linalool) and EcoRaider^® (commercial product) between pyrethroid susceptible (Harlan) and field collected (Knoxville) bed bug populations. Initially, I found that the Knoxville strain was 72,893 and 291,626 fold resistant to topically applied deltamethrin (a pyrethroid class insecticide) compared to the susceptible Harlan strain at the LD₂₅ and LD₅₀ lethal dose levels, respectively. Synergist bioassays and detoxification enzyme assays showed that the Knoxville strain possesses significantly higher activity of cytochrome P450 and esterase enzymes. Further, Sanger sequencing revealed the presence of the L925I mutation in the voltage gated sodium channel gene. The Knoxville strain, however, did not show any resistance to plant essential oils, their major components or EcoRaider^® in topical bioassays (resistance ratios of ~ 1). In the final objective, I evaluated the efficacy of binary mixtures of above-mentioned essential oils or their major components or EcoRaider^® with deltamethrin in susceptible and resistant bed bugs. In topical application bioassays, binary mixtures of essential oils or their major components or EcoRaider^® and deltamethrin at the LD₂₅ dose caused a synergistic increase in toxicity in resistant bed bugs. Further, I studied the inhibitory effects of major essential oil components on detoxification enzyme activities (cytochrome P450s, esterases and glutathione transferases). Detoxification enzyme assays conducted using protein extracts from bed bugs pre-treated with essential oil constituents showed that these compounds significantly inhibited cytochrome P450 activity in the resistant strain, but esterase and glutathione transferase activity were unaffected. No inhibition of detoxification enzyme activities was observed in the Harlan strain bed bugs pre-treated with essential oil constituents.</p> <p>In conclusion, my dissertation research has created the foundation for utilization of natural products for bed bug management by (i) describing the efficacy of plant essential oils and their components against bed bugs, (ii) discovering synergistic interactions between essential oil components at the nervous system level, (iii) determining susceptibility of deltamethrin-resistant bed bugs to plant essential oils and their constituents and (iv) identifying synergistic effects of essential oils or their components on toxicity of pyrethroid insecticides and underlying mechanisms of this synergistic interaction. </p> <br>