Caracterização molecular de isolados nativos de Bacillus thuringiensis Berliner e aplicação no controle biológico Aedes aegypti linnaeus (Diptera:culicidae) Duponchelia fovealis Zeller (Lepidoptera: Crambidae) e Panagrellus redivivus Goodey (Nematoda:Rhabditida)

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Melo, Andre Luiz de Almeida
Data de Publicação: 2013
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/36058
Resumo: Orientador : Prof.. Dr.. Ricardo Soccol
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spelling Thomaz-Soccol, Vanete, 1954-Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Bioprocessos e BiotecnologiaSoccol, Carlos Ricardo, 1953-Melo, Andre Luiz de Almeida2024-04-10T13:57:55Z2024-04-10T13:57:55Z2013https://hdl.handle.net/1884/36058Orientador : Prof.. Dr.. Ricardo SoccolCoorientadora : Profa. Dra. Vanete Thomaz SoccolTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia. Defesa: Curitiba, 27/08/2013Inclui referênciasResumo: As pragas possuem uma relação desarmônica com a espécie humana, seja atentando contra sua integridade ou limitando a produção de algum recurso. Em saúde pública, as pragas representam um grupo de organismos que são responsáveis pela transmissão de agentes patogênicos a espécie humana. Por muito anos, o controle de pragas era realizado com a utilização de inseticidas químicos que na época obtiveram elevada eficiência. Contudo, com o passar do tempo essas formulações sintéticas se mostraram ambientalmente danosos. Além disso, observou-se o surgimento de resistência por parte desses insetos, reduzindo significativamente a eficiência dos pesticidas. Desde então, a pesquisa por formas alternativas de controle tem se intensificado priorizando produtos com alta especificidade ao organismo alvo, baixo potencial residual e não apresentar efeito cumulativo na cadeia trófica. Nesse contexto, a utilização de formulações produzidas a partir de bactérias produtoras de endotoxina, como Bacillus thuringiensis, se mostrou promissora e viável. No estado do Paraná, o desenvolvimento dos bioinseticidas possuiu uma aplicabilidade promissora na economia, tendo em vista a importância da agricultura e na saúde pública, com o crescente número de casos de dengue observados na última década. No intervalo de 2009 a 2012, o período de 2009 a 2010 apresentou o mais elevado número de casos de dengue, com 32.456, resultando em uma incidência de 308,8 casos / 100.000 habitantes. Esses valores determinaram o estado como área de alta incidência de dengue naquele período. No estudo com os isolados nativos de Bacillus thuringiensis utilizando a técnica de RAPD, observou-se uma grande variabilidade molecular entre as cepas, que alcançaram índices de similaridade genética bastante variáveis. Os testes biológicos contra três organismos-alvo pertencentes a ordens distintas, revelou diferentes graus de toxicidade de B. thuringiensis. Nos bioensaios com Aedes aegypti, a maior toxicidade foi obtida com a cepa BR-01, que alcançou 95% de mortalidade na maior concentração testada, resultado que superou o obtido com a cepa padrão da bactéria. Contra Panagrellus redivivus, observou-se os maiores índices de mortalidade com as cepas BR-04 e BR-12, que alcançaram 70% e 95%, respectivamente. Nos testes com Duponchelia fovealis, as maiores mortalidades foram obtidas com a cepa BR-09, que atingiu 90% na maior concentração do fermentado. Os testes com diferentes substratos para a produção de B. thuringiensis, revelaram o maior potencial da cama de frango para a formulação de meios de cultivo para a bactéria. Utilizado a um taxa de 4% nos meios de cultivo, esse substrato propiciou uma maior toxicidade a A. aegypti com a cepa BR-01 do que as formulações produzidos com bagaço de mandioca e polpa cítrica. A proporção de 4:1 das taxas de carbono e nitrogênio provavelmente influiu na diferença de toxicidade observada. Embora os produtos de Bt sejam utilizados há décadas pelo homem, os mecanismos de ação entomopatogênica não foram completamente desvendados. Pesquisas recentes têm apontado para diferentes formas de ação, como a formação de poros na membrana plasmática e acionamento da apoptose. Da mesma forma, a resistência dos invertebrados aos produtos de Bt e cultivares transgênicos também apresentam diferentes estratégias. Além disso, novas aplicações da bactéria estão sendo desenvolvidas, como produção de quitinases e pesquisas por substâncias anti-tumorais. Palavras-chave: dengue, Culicidae, Nematoda, Lepidoptera, cama de frango, quitinases, câncer.Abstract: Plague organisms have a disharmonious relationship with the human species, is attempting against his integrity or limiting the production of a resource to man. In public health pests represent a group of organisms which are responsible for transmission of pathogens to humans. For many years, the pest control was accomplished with the use of chemical insecticides that obtained high efficiency. However, over time these synthetic formulations have proved environmentally harmful. Also, we observed the emergence of resistance by these insects, reducing significantly the efficiency of pesticides. Since then, the search for alternative forms of control has intensified, prioritizing products with high specificity to the target organism, low residual potential in the environment and has no cumulative effect on the food chain. In this context, the use of the formulations made from endotoxin producing bacteria such as Bacillus thuringiensis, showed promising and feasible. In Paraná state, the development of biopesticides owned a promising applicability in the economy, as the importance of agriculture in the state, and public health, with the increasing number of dengue cases observed in the last decade. In the interval from 2009 to 2012, the period from 2009 to 2010 had the highest number of cases of the disease, with 32,456, resulting in an incidence of 308.8 cases of the disease / 100,000 inhabitants. These values determined the state as an area of high incidence of dengue in that period. In the study with the native Bacillus thuringiensis isolates using RAPD, there was a large molecular variability between strains, which reached levels of genetic similarity rather variable. The biological tests against three target organisms from different orders, revealed varying degrees of toxicity depending on the strain of B. thuringiensis. The bioassays with Aedes aegypti, the greater toxicity was observed with strain BR-01, which 95% mortality at the highest concentration tested exceeded the result obtained with the standard strain of bacteria. Against Panagrellus redivivus, we observed the highest mortality rates with strains BR-04 and BR-12, which reached 70% and 95%, respectively. In tests with Duponchelia fovealis, the highest mortality was obtained with strain BR-09, which reached 90% at the highest concentration of fermented product. Tests using different substrates for production of B. thuringiensis, showed the greatest potential of poultry litter to the formulation of culture media for bacteria. Used at a 4% rate in the culture media, this substrate led to greater toxicity to A. aegypti with strain BR-01 than the formulations produced with cassava bagasse and citrus pulp. The 4:1 ratio of the rates of carbon and nitrogen probably influence the toxicity observed. Although Bt products are used by humans for decades, the mechanisms of entomopathogenic action have not been fully unraveled. Recent research has pointed to different forms of action, such as the formation of pores in the plasma membrane and activation of apoptosis. Likewise, the resistance of invertebrate Bt products and transgenic crops also have different strategies. In addition, new applications of bacteria are being developed, such as chitinase production and research for anti-tumor substances. Keywords: dengue, Culicidae, Nematoda, Lepidoptera, poultry litter, chitinases, cancer.95f. : il., tabs., grafs.application/pdfDisponível em formato digitalInseticidasPragas - Controle biológicoDengueCaracterização molecular de isolados nativos de Bacillus thuringiensis Berliner e aplicação no controle biológico Aedes aegypti linnaeus (Diptera:culicidae) Duponchelia fovealis Zeller (Lepidoptera: Crambidae) e Panagrellus redivivus Goodey (Nematoda:Rhabditida)info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - T - ANDRE LUIZ DE ALMEIDA MELO.pdfapplication/pdf1673676https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/36058/1/R%20-%20T%20-%20ANDRE%20LUIZ%20DE%20ALMEIDA%20MELO.pdf67d627748ccf12cf8a8abb484056d4aeMD51open accessTEXTR - T - ANDRE LUIZ DE ALMEIDA MELO.pdf.txtExtracted Texttext/plain219023https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/36058/2/R%20-%20T%20-%20ANDRE%20LUIZ%20DE%20ALMEIDA%20MELO.pdf.txtf5d5a5d57022c02891a4019db0620207MD52open accessTHUMBNAILR - T - ANDRE LUIZ DE ALMEIDA MELO.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1375https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/36058/3/R%20-%20T%20-%20ANDRE%20LUIZ%20DE%20ALMEIDA%20MELO.pdf.jpg644f03101566447be8d2da5f08562d53MD53open access1884/360582024-04-10 10:57:56.168open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/36058Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082024-04-10T13:57:56Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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