Efeito dos inibidores de cisteíno e serino proteases de plantas sobre o desenvolvimento larval do callosobruchus (caruncho-do-feijão)

Efeito dos inibidores de cisteíno e serino proteases de plantas sobre o desenvolvimento larval do callosobruchus (caruncho-do-feijão)

Autor Nunes, Natalia Neto dos Santos Autor UNIFESP Google Scholar
Orientador Oliva, Maria Luiza Vilela Oliva Autor UNIFESP Google Scholar
Instituição Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Pós-graduação Ciências Biológicas (Biologia Molecular)
Resumo The bruchid Callosobruchus macu/atus (Fabricius) (Coleoptera) is one of the most important insect pests of cowpeas, which attacks the seeds during storage and severely affects the quality and yield of the harvest. Due to low seed germination, the post-harvest seed losses, caused by C. macu/atus, can reach up to 100% a period of 6 months. Therefore, new methods for their control should be investigated. This study aimed to investigate the effects of inhibitors EcCI and EcTI isolated from the seeds of Emerolobium contortisi/iquum, and CrataBL a bifunctional, lectin/inhibitor, protein from .' Crataeva tapia bark, on C. macu/atus larvae development. The cysteine protease inhibitor EcCl, purified by ion-exchange and molecular exclusion chromatographies, is effective inhibitor of papain (K;app 0.034 nM) and of C. macu/atus midqut cysteine proteases (80 I-Ig/mL 60% inhibition). The inhibitor is heat-stable since its inhibitory activity on papain reduced only 40% after 2 h at 100°C treatment. The protein showed toxic activity against C. macu/atus since the incorporation of 0.5% and 1.0% (w/w) in artificial seeds reduced 87% and 92%, respectively the larval weight, while the inhibitor of serine protease EcTI reduced 47% and 79% the larval weight with 1% and 2% (w/w) ofincorporation, respectively. The presence of this inhibitor in the larval diet reduced around 25% the serine protease activity and did not affect the cysteine proteases activity. EcTI conjugated with FITC allowed the monitoring the body proteirt distribution being detected in the fat body and Malpighian tubules in addition to the gut of the larvae. Finally, CrataBL (1% w/w) reduced 70% larval weight, and the activity of cysteine proteases in the larval gut was decreased by 36%. However, it was observed that the activity of serine protease was increased about 8-fold compared to control group. Besides interfering in the enzymes activity CrataBL may also interfere in organ function because CrataBL conjugated to FITC was found in the fat body, Malpighian tubules and in the feces of larvae. These results demonstrate the potential of these proteins for controlling C. maculatus larvae development.

o Callosobruchus maculafus família Bruchidae, ordem Coleóptera é importante praga do feijão de corda (Vigna unguiculata). O bruquideo ataca as sementes tanto no campo quanto durante o armazenamento. Este caruncho é apontado como um problema mundial, sendo capaz de provocar perdas de até 30% da produção em um período de 6 meses. Por isso, novos métodos para seu controle estão sendo investigados. Este trabalho teve como objetivo investigar a ação dos inibidores EcCI e EcTI, isolados das sementes de Enterolobium contortisiliquum, e da proteína bifuncional, lectina/inibidor, isolado da entrecasca de Crataeva tapia, CrataBL, no desenvolvimento de larvas C. maculatus. Inibidor de cisteino proteases o EcCI, purificado por cromatografia de troca iônica e de exclusão molecular, é bastante eficaz na inibição de -v-, papaína (Kapp 0,034 nM) e de proteases do intestino médio de C. maculatus (80 ug/mL 60% de inibição). O inibidor é termo resistente uma vez que a atividade inibitória de papaína é reduzida 40% apenas após 2 h de tratamento a 100°C. A proteína apresentou atividade tóxica sobre o C. maculatus pois, a incorporação de 0,5% e 1,0% (p/p) em sementes artificias reduziu 87% e 92%, respectivamente o peso larval enquanto inibidor de serino proteinase EcTI reduziu o peso larval em 47% e 79% com 1% e 2% (p/p) de incorporação, respectivamente. A incorporação desse inibidor a dieta larval reduziu cerca de 25% a atividade de serino proteases e não afetou a atividade específica de cisteino proteases. O EcTI conjugado com o FITC possibilitou a verificação de que a proteína é distribuída por todo o prganismo sendo detectada no corpo gorduroso e nos túbulos de malpighi, além do intestino das larvas. A CrataBL (1% p/p) reduziu 70 % o peso larval, e a atividade de cisteino proteases do intestino larval foi diminuída em 36%. Entretanto, observou-se que a atividade de serino protease foi aumentada em torno de 8 vezes em relação ao controle. Além de interferir na atividade das enzimas CrataBL também pode estar interferindo em outros órgãos, pois a CrataBL conjugada a FITC é encontrada no corpo gorduroso, nos tubos de malpighi e nas fezes das larvas. Esses resultados demonstram o potencial das proteínas testadas para controle do desenvolvimento das larvas de C. maculatus.
Assunto inibidores de proteases
cal/osobruchus maculatus
enterolobium contortisiliquum
cisteíno protease serino protease
Idioma Português
Data 2014-06-25
Publicado em NUNES, Natalia Neto dos Santos. Efeito dos inibidores de cisteíno e serino proteases de plantas sobre o desenvolvimento larval do callosobruchus (caruncho-do-feijão). 2014. 127 f. Tese (Doutorado) - Escola Paulista de Medicina, Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP), São Paulo, 2014.
Linha de pesquisa Bioquímica
Área de concentração Ciências biológicas
Editor Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Extensão 127 p.
Fonte https://sucupira.capes.gov.br/sucupira/public/consultas/coleta/trabalhoConclusao/viewTrabalhoConclusao.jsf?popup=true&id_trabalho=1400457
Direito de acesso Acesso restrito
Tipo Tese de doutorado
URI http://repositorio.unifesp.br/handle/11600/48620

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