Prospecção de moléculas com potencial inseticida derivadas de genótipos de mandioca (Manihot esculenta Crantz) - Barilli, Diandro Ricardo (2019)
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.