Toxicity of aqueous extracts of Ilex paraguariensis A.St.-Hil. about Euphorbia heterophylla L.
Pest Manag Sci · 2026 · 82:6196-6206 · PMID 41784070 · 등급6 세포·모델 in vitro · 농업과 정책 > 저항성 잡초 · 식물
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배경: 유포르비아 헤테로필라 L.(야생 포인세티아)로 대표되는 제초제 내성 잡초의 증가하는 문제는 브라질 농업 지속 가능성을 위협하고 있다. 합성 제초제의 과도한 의존은 환경 악화와 생산 비용 증가를 초래하여 친환경적인 대안을 필요로 한다. 결과: 본 연구는 Ilex paraguariensis A.St.-Hil.(에르바 마테)의 수성 추출물(달임액 및 우린 물)이 E. heterophylla에 대한 생물 제초제로서의 식물 독성 잠재력을 탐구하였다. 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)를 통해 수성 추출물(달임액 및 우린 물)에서 9가지 주요 화합물이 확인되었으며, 카페인과 네오클로로겐산이 가장 풍부했다. 시험관 내 분석 결과, 4% 및 6% 농도의 달임액과 우린 물 추출물 모두 E. heterophylla의 종자 발아와 유묘 형성을 완전히 억제하였고, 낮은 농도(2%)에서는 발아 속도를 유의하게 감소시키고 평균 발아 시간을 증가시켰다. 온실 실험에서는 4% 추출물로부터 경미한~중간 정도의 잎 손상(척도 2-3)이 관찰되었으나, 높이나 본엽 출현에는 영향을 미치지 않았다. 현장 시험은 발달상의 시간적 안정성을 나타냈으며, 추출물이 약간의 생체량 증가(뿌리/줄기 비율)를 촉진하고 항산화제 및 색소(클로로필 A, 클로로필 B, 카로티노이드)를 조절하여 성장 특성과 양의 상관관계를 보였고 글리포세이트보다 낮은 심각도를 나타냈다. 결론: I. paraguariensis의 수성 추출물은 E. heterophylla에 대해 강한 알렐로파시 잠재력을 보여주었으며, 특히 발아 단계에서 통합 해충 관리(IPM)를 위한 생분해성 생물 제초제 옵션을 제공한다. 성숙한 식물에는 독성이 낮지만, 그 선택성과 확장성은 지속 가능한 농업을 향상시키고 환경 영향을 줄이며 제초제 저항성을 감소시키기 위해 추가적인 현장 최적화가 필요하다. © 2026 The Author(s). Pest Management Science는 John Wiley & Sons Ltd에서 Society of Chemical Industry를 대신하여 출판하였다.ORIGINAL ABSTRACT
BACKGROUND: The escalating challenge of herbicide-resistant weeds, exemplified by Euphorbia heterophylla L. (wild poinsettia), threatens agricultural sustainability in Brazil. Overreliance on synthetic herbicides has led to environmental degradation and increased production costs, necessitating eco-friendly alternatives. RESULTS: This study explores the phytotoxic potential of aqueous extracts (decoction and infusion) from Ilex paraguariensis A.St.-Hil. (yerba mate) as a bioherbicide against E. heterophylla. High-performance liquid chromatography (HPLC) identified nine major compounds in aqueous extracts (decoction and infusion), with caffeine and neochlorogenic acid being the most abundant. In vitro assays demonstrated that both decoction and infusion extracts at concentrations 4% and 6% completely inhibited seed germination and seedling formation of E. heterophylla, with lower concentrations (2%) significantly reducing germination speed and increasing mean germination time. Glasshouse experiments revealed mild to moderate leaf damage (scales 2-3) from 4% extracts, without affecting height or true leaf emergence. Field trials indicated temporal stability in development, with extracts promoting slight biomass increases (root/shoot ratio) and modulating antioxidants and pigments (chlorophyll A, cholorphyll B, carotenoids), showing positive correlations with growth traits and less severity than glyphosate. CONCLUSION: Aqueous extracts of I. paraguariensis exhibit strong allelopathic potential against E. heterophylla, particularly during germination, offering a biodegradable bioherbicide option for integrated pest management. While less toxic to mature plants, their selectivity and scalability warrant further field optimization to enhance sustainable agriculture, reducing environmental impacts and herbicide resistance. © 2026 The Author(s). Pest Management Science published by John Wiley & Sons Ltd on behalf of Society of Chemical Industry.| 저자 | da Silva, T. A.; Bashir, I.; Giacomin, A. C.; Barth, J. A.; Chiapperin, M.; de Oliveira, F. Z.; Scheibler, C. T.; Bruxel, F.; de Freitas, E. M. |
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| 저널 | Pest management science |
| 권·호·쪽 | 82(7), 6196-6206 |
| PMID | 41784070 |
| DOI | 10.1002/ps.70701 |
| MeSH | Euphorbia; Ilex paraguariensis; Plant Extracts; Herbicides; Germination; Plant Weeds |