Prospecção de moléculas com potencial inseticida derivadas de genótipos de mandioca (Manihot esculenta Crantz)

• Autor(a) principal: Barilli, Diandro Ricardo
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11449/182410
• topic: Cromatografia gasosa; Cromatografia líquida; Defesa química; Fitormônios; Metabolômica; Produtos naturais; Resistência induzida; Chemical defense; Gas chromatography; Induced resistance; Liquid chromatography; Metabolomics; Natural products; Phytohormones

As plantas apresentam diversos metabólitos secundários em seus mecanismos de defesa que podem ser produzidos de forma constitutiva ou induzida. Esses metabólitos apresentam propriedades antinutritivas, repelentes ou tóxicas a insetos herbívoros. Plantas de mandioca são conhecidas por sua rusticidade e produção de compostos de defesa contra herbívoros tais como os compostos cianogênicos. Mesmo assim, plantas de mandioca podem ser colonizadas e utilizadas por uma série de insetos específicos. Na busca de formas de reduzir o impacto negativo desses insetos sobre as plantas de mandioca, genótipos que resultam em interferências negativas sobre o desenvolvimento de insetos foram identificados. Porém, pouco se sabe a respeito da composição química das folhas de plantas de mandioca e, sobretudo, dos genótipos com maiores efeitos negativos no desenvolvimento dos insetos. Com isso, o presente trabalho foi realizado para conhecer diferenças químicas entre as folhas de mandioca de genótipos selecionados de forma a esclarecer como a composição química desses genótipos pode ser relacionada com as influências observadas no desenvolvimento de insetos pragas. Foi realizada avaliação do desenvolvimento do herbívoro-modelo Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae) alimentado com seis genótipos de mandioca (IAC-14, IAC-90, IAC-12, IAC-Caapora, Baianinha e MEcu 72). A análise da composição química desses genótipos foi realizada pela quantificação de fenóis totais e saponinas esteroidais. Análises por GC-MS foram realizadas para os genótipos IAC-Caapora, Baianinha e MEcu 72. Foi realizado estudo para avaliar se a infestação por S. frugiperda induz alterações na concentração dos fitormônios, ácido abscísico, ácido salicílico e ácido jasmônico, e de duas moléculas associadas à via do ácido jasmônico (ácido 12-oxofitodienoico - OPDA e jasmonil-isoleucina) bem como na concentração de cianeto (CN). Por fim, foram realizadas análises por LC-MS e quantificação da atividade hemaglutinante (AH) nos seis genótipos. O genótipo MEcu 72 resultou nos piores índices nutricionais e, juntamente com Baianinha, nos piores índices reprodutivos de S. frugiperda. As análises de GC-MS resultaram na detecção de 58 metabólitos e 21 desses metabólitos apresentaram diferença significativa entre os três genótipos avaliados. Os metabólitos myo-inositol-2-monofosfato, os ácidos p-cumárico, clorogênico e p-hidroxibenzoico, duas formas de ácido octadecadienoico e n-hexacosano foram detectados em maior abundância no genótipo MEcu 72 ou Baianinha em relação a IAC-Caapora. A quantificação de fitormônios indica que o genótipo MEcu 72 apresenta concentrações constitutivas de fitormônios maiores que os demais genótipos. Após herbivoria, mudanças na concentração dos fitormônios e de moléculas associadas às rotas de biossínte dos fitormônios ocorreram, porém, sem um padrão específico, variando principalmente em função do genótipo testado. Após a herbivoria, nenhum dos genótipos avaliados alterou a concentração de CN, o que demonstra que as alterações nas concentrações de fitormônios induzidas por herbivoria não estão relacionadas com as rotas de biossíntese de CN. Por meio da análise do LC-MS, o genótipo MEcu 72, considerado um padrão de resistência para os insetos sugadores, apresentou 10 metabólitos exclusivos e um metabólito com abundância de 2 a 5 vezes superior aos demais e maior atividade hemaglutinante. Os possíveis papéis dessas moléculas nas interferências negativas causadas sobre o desenvolvimento dos insetos pragas são discutidas.