Atividade bioinseticida e mecanismo de ação de vicilinas de sementes Erythrina velutina sobre moscas-das frutas Ceratitis capitata

The fruit fly Ceratitis capitata is considered the most destructive pest of the world fruitculture. Many pest management practices, mainly based on agrochemicals, have been developed to allow the world-wide commerce of fruit. Solutions to decrease the use of synthetic insecticides in agriculture are based on the development of new target-specific compounds which cause less damage to the environment, especially vegetal proteins with insecticidal effects. The aim of this work was to evaluate the deleterious effect of a purified vicilin of E. velutina (EvV) seeds to C. capitata larvae and adult insects and to investigate the mechanisms involved in these effects. EvV was purified, characterized and its deleterious effect was tested in bioassay systems. EvV mechanism of action was determined by immunodetection techniques and fluorescence localization in chitin structures that are present in C. capitata digestory system. EvV is a glycoprotein with affinity to chitin. Its molecular weight, of 216,57 kDa, was determined by gel filtration chromatography in FPLC system. Using SDS-PAGE, it was possible to observe EvV dissociation in two main subunits of 54,8 and 50,8 kDa. When it was submitted to eletrophoresis in native conditions, EvV presented only one band of acid characteristic. The WD50 and LD50 values found in the bioassays were 0,13% and 0,14% (w/w), respectively for the larvae. EvV deleterious effects were related to the binding to chitin structures presented in peritrophic membrane and gut epithelial cells, associated with its low digestibility in C. capitata digestive tract. The results described herein are the first demonstration of the larvicidal effects of plant protein on C. capitata larvae. EvV may be part of the pest management programs, in the toxic bait composition, or an alternative in plant improvement program

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

A mosca-da-fruta Ceratitis capitata é considerada a praga mais destrutiva da fruticultura mundial, para o seu controle vários programas de erradicação baseados em agroquímicos foram criados para permitir o comércio mundial de frutas. Soluções para a diminuição do uso de inseticidas sintéticos na agricultura estão baseadas no desenvolvimento de novos compostos alvos-específicos com menos persistência no meio ambiente, em especial proteínas vegetais com efeitos inseticidas. Neste trabalho o principal objetivo foi avaliar o efeito deletério de uma vicilina purificada de sementes de E. velutina (EvV) para larvas de C. capitata e propor o mecanismo de ação da proteína. EvV foi purificada, caracterizada e o seu efeito deletério foi testado em sistemas de bioensaios. O mecanismo de ação de EvV foi determinado por técnicas de imunodetecção e localização por fluorescência em estruturas quitinosas, presentes no sistema digestório de C. capitata. EvV é uma glicoproteína com afinidade a quitina cuja massa molecular foi de 216,57 kDa, determinado por cromatografia de gel filtração em sistema de FPLC. Por SDS-PAGE, EvV dissociouse em duas subunidades principais de 54,8 e 50,8 kDa, e quando foi submetida a eletroforese em condições nativas apresentou uma banda única de característica eletroforética ácida. Nos bioensaios a WD50 e a LD50 para as larvas foram de 0,13% e 0,14% (p/p). Os efeitos deletérios de EvV foram relacionados a sua ligação a estruturas quitinosas presentes na membrana peritrófica e no epitélio intestinal, associado com a baixa capacidade de C. capitata em digeri-la. Com esses resultados é possível propor a EvV como candidata a fazer parte de programas de manejo integrado de pragas, na composição de iscas tóxicas, como um potencial bioinseticida de natureza protéica.