tese
Inibidor de tripsina de Spodoptera frugiperda: extração de folhas de mamona, purificação, identificação e atividade biológica
Trypsin inhibitor of Spodoptera frugiperda: castor leaves extraction, purification, identification and biological activity
Registro en:
RAMOS, V. de O. Inibidor de tripsina de Spodoptera frugiperda: extração de folhas
de mamona, purificação, identificação e atividade biológica. 2016. 111 p. Tese (Doutorado em Agroquímica)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2016.
Autor
Ramos, Vinicius de Oliveira
Institución
Resumen
Acting in collaboration with the technological development, which increases
crop productivity, are the studies on control of harmful organisms. Among all
methods used, the traditional methods that employ agrochemicals to control its
populations have been losing effect in the control of herbivore insects. This is
due to, in great part, the indiscriminate and without adequate technical
monitoring use. These factors, associated with the practice of monoculture, has
selected populations of insects resistant to agricultural pesticides. The search for
new control methods that do not physiologically affect populations of beneficial
insects and present lower environmental impact is necessary in this context. In
this work, we conducted an investigation of trypsin inhibitors that act reducing
the absorption efficiency of amino acids by caterpillars of the species
Spodoptera frugiperda (Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae). For this,
chemometric optimization methods were developed for the extraction,
purification, identification and structural characterization of the inhibitory
molecule, and evaluation of how the insect is affected during its development, in
addition of studying the from in which this compound acts, specifically, over the
trypsin of the armyworm. The extraction of the inhibitor was optimized by
means of chemometrics, un der conditions of 1 g of castor bean leaf meal
(CBLM) in 48.6 mL of ethanol 71.7%, extracted by 60 min of ultrasonic bath at
40oC, with re-extraction in the same conditions, which produced extract with
anti-trypsin activity of 94,837.14 mUTI g-1. The CBLM extract was purified in
prep HPLC, and two compounds with apparent trypsin inhibition, identified as
adenosine and ricinine. However, after purification, only ricinine inhibited
trypsin in vitro, with 103.21 mUTI g-1. The extract was added to the diet offered
to the caterpillars, resulting in a reduction of digestion, since all treatments
presented higher concentration of proteins in the feces when compared to the
control. Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) Atuando em conjunto com o desenvolvimento tecnológico que aumenta a
produtividade nas lavouras, estão os estudos para controle dos organismos
daninhos. Dentre todos, os métodos tradicionais que se utilizam de agroquímicos
para controlar suas populações vem perdendo efeito no controle dos insetos
herbívoros. Isso, em grande parte, se deve ao uso indiscriminado e sem
acompanhamento técnico adequado. Estes fatores, associados à prática de
monocultura, têm selecionado populações de insetos resistentes aos defensivos
agrícolas. A busca por novos métodos de controle que não afetam
fisiologicamente a população de insetos benéficos e com menor impacto
ambiental se faz necessária neste contexto. Neste trabalho, foi realizada a
investigação de inibidores de tripsina que atuam reduzindo a eficiência na
absorção de aminoácidos por lagartas da espécie Spodoptera frugiperda (Smith,
1797) (Lepidoptera: Noctuidae). Para tanto, foram desenvolvidos métodos de
otimização quimiométricas para a extração, purificação, identificação e
caracterização estrutural da molécula inibidora e avaliação de como o inseto é
afetado durante seu desenvolvimento além do estudo da forma como este
composto atua especificamente na tripsina da lagarta-do-cartucho. A extração do
inibidor foi otimizada através de quimiometria, nas condições de 1 g farinha de
folhas de mamona (FFM) em 48,6 mL de etanol 71,7%, extraído por 60 minutos
em banho ultrassônico, a 40 °C, com uma reextração nas mesmas condições
produziu extrato com atividade antitríptica de 94.837,14 mUTI g-1. O extrato de
FFM foi purificado em HPLC preparativo e dois compostos com inibição de
tripsina aparente. Estes dois compostos foram identificados como adenosina e
ricinina, contudo após purificação, apenas ricinina causou inibição em tripsina in
vitro com 103,21 mUTI mg-1. O extrato foi adicionado à dieta e oferecido às
lagartas, resultando em redução da digestão, uma vez que todos os tratamentos
apresentaram maior concentração de proteínas nas fezes quando comparados ao
controle.