Desenvolvimento de biossensores eletroquímicos baseados em acetilcolinesterase visando identificar extratos e substâncias para o controle de formigas cortadeiras
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Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Texto Completo: | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/14469 |
Resumo: | Brazil, which is a continental country, has an appropriate climate for various agricultural practices. Insects, in general, are considered pests for agricultural areas, among them, an Atta sexdens rubropilosa (leafcutter ant) that attacks as eucalyptus, pine plantations among others. Control of this pest becomes essential for the best productivity of cultivated areas. This control can be directed to inhibition of enzymes present in the target insect organism. In this line, the present work aims to immobilize the enzyme acetylcholinesterase (AChE) in SPEs (screen printed electrode), using the layer-by-layer technique, using AuNPs-GSH (glutathione-decorated gold nanoparticles) and EDC reagents ( 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide) and HOBt (Hydroxybenzotriazole) which establish the covalent bonds responsible for immobilizing an AchE in the SPEs. Electrochemical responses confirm effective immobilization of the enzyme with this developed protocol. For inhibition assays, Azadiractin limonoid, Toona ciliata crude extract and Picramnia riedelli and P. ciliata crude extracts showed significant inhibition percentage against AChE. The 1H NMR spectra of the crude extracts used were obtained to propose natural compounds present in them and to indicate possible relationships with the results of the enzymatic assays. These extracts showed good insecticidal activity against the leafcutter ant. |
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Control of this pest becomes essential for the best productivity of cultivated areas. This control can be directed to inhibition of enzymes present in the target insect organism. In this line, the present work aims to immobilize the enzyme acetylcholinesterase (AChE) in SPEs (screen printed electrode), using the layer-by-layer technique, using AuNPs-GSH (glutathione-decorated gold nanoparticles) and EDC reagents ( 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide) and HOBt (Hydroxybenzotriazole) which establish the covalent bonds responsible for immobilizing an AchE in the SPEs. Electrochemical responses confirm effective immobilization of the enzyme with this developed protocol. For inhibition assays, Azadiractin limonoid, Toona ciliata crude extract and Picramnia riedelli and P. ciliata crude extracts showed significant inhibition percentage against AChE. The 1H NMR spectra of the crude extracts used were obtained to propose natural compounds present in them and to indicate possible relationships with the results of the enzymatic assays. These extracts showed good insecticidal activity against the leafcutter ant.O Brasil, que é um país com dimensão continental, possui clima apropriado para diversas práticas agriculturais. Os insetos, de forma geral, são considerados pragas para áreas agrícolas, dentre estes, a Atta sexdens rubropilosa (formiga cortadeira) que ataca as plantações de eucalipto, pinus, entre outras. O controle desta praga torna-se essencial para melhor produtividade das áreas cultivadas. Tal controle pode ser direcionado a inibição de enzimas presentes no organismo do inseto alvo. Nesta linha, o presente trabalho visa imobilizar a enzima acetilcolinesterase (AChE) em SPEs (Screen-Printed Electrode), empregando a técnica layer-by-layer, com o uso de AuNPs-GSH (Nanopartículas de ouro decoradas com glutationa) e dos reagentes EDC (1-etil-3-(3-dimetilaminopropil)carbodiimida) e HOBt (Hidroxibenzotriazol) que estabelecem as ligações covalentes responsáveis por imobilizar a AchE nos SPEs. As respostas eletroquímicas confirmam a eficaz imobilização da enzima com este protocolo desenvolvido. Para os ensaios de inibição, o limonóide Azadiractina, o extrato bruto de Toona ciliata e os extratos brutos de Picramnia riedelli e P. ciliata, apresentaram significativa porcentagem de inibição frente a AChE. Espectros de RMN de 1H dos extratos brutos utilizados foram obtidos para propor compostos naturais presentes nos mesmos e indicar possível relação com os resultados dos ensaios na enzima. Tais extratos apresentaram boa atividade inseticida frente à formiga cortadeira.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)CAPES: Código de Financiamento 001porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessProdutos naturaisAcetilcolinesteraseBiossensoresNatural productsAcetylcholinesteraseBiosensorsCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ORGANICA::QUIMICA DOS PRODUTOS NATURAISDesenvolvimento de biossensores eletroquímicos baseados em acetilcolinesterase visando identificar extratos e substâncias para o controle de formigas cortadeirasDevelopment of electrochemical biosensors based on acetylcholinesterase aiming to identify extracts and substances for the control of cutter antsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis600600f08d89b4-2b31-4e90-9be7-b86a7c15645creponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALDissertação SEAN correção JB (2) homologar.pdfDissertação SEAN correção JB (2) homologar.pdfapplication/pdf1941473https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/14469/3/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20SEAN%20corre%c3%a7%c3%a3o%20JB%20%282%29%20homologar.pdf9f987fa5ddb17158e4584cef60c91613MD53carta-comprovante_homologacao ASSINADA[1772].pdfcarta-comprovante_homologacao ASSINADA[1772].pdfapplication/pdf152215https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/14469/4/carta-comprovante_homologacao%20ASSINADA%5b1772%5d.pdfaf466a089f88ecd225ffb79d7846cb8aMD54CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/14469/5/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD55TEXTDissertação SEAN correção JB (2) homologar.pdf.txtDissertação SEAN correção JB (2) homologar.pdf.txtExtracted texttext/plain133505https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/14469/6/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20SEAN%20corre%c3%a7%c3%a3o%20JB%20%282%29%20homologar.pdf.txt345dbc80be39168e8cd5e3831a7e01e0MD56carta-comprovante_homologacao ASSINADA[1772].pdf.txtcarta-comprovante_homologacao ASSINADA[1772].pdf.txtExtracted texttext/plain1898https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/14469/8/carta-comprovante_homologacao%20ASSINADA%5b1772%5d.pdf.txt3b3ecc09959fa4e4e08b0413083b1e3eMD58THUMBNAILDissertação SEAN correção JB (2) homologar.pdf.jpgDissertação SEAN correção JB (2) homologar.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg10134https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/14469/7/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20SEAN%20corre%c3%a7%c3%a3o%20JB%20%282%29%20homologar.pdf.jpg9f2baa4a68f36dacb2cd901f575637f5MD57carta-comprovante_homologacao ASSINADA[1772].pdf.jpgcarta-comprovante_homologacao ASSINADA[1772].pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg12139https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/14469/9/carta-comprovante_homologacao%20ASSINADA%5b1772%5d.pdf.jpg4bea657c17b9d136905cd8bca4599d66MD59ufscar/144692023-09-18 18:32:12.008oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/14469Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:32:12Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false |
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