Orientador: Ricardo Antonio Polanczyk / Resumo: A cana-de-açúcar possui grande destaque no cenário econômico mundial, por ser matéria prima para a produção de açúcar, etanol e uma diversidade de produtos secundários. Esta cultura vem se expandindo para novas áreas agricultáveis do Brasil e consequentemente fatores que limitam a produtividade também se fazem presente. Um dos fatores limitantes são os insetos-pragas. Para cana-de-açúcar estima-se que existam aproximadamente 80 espécies de insetos causando danos. Dentre estas espécies, Sphenophorus levis Vaurie, 1978 (Coleoptera: Curculionidae) é a principal praga de solo, causando perdas significativas na produção. O uso de fungos entomopatogênicos tem se mostrado promissor para o controle deste inseto-praga. Dentre estes fungos, Beauveria bassiana (Hypocreales: Cordycipitaceae) se apresenta como um agente promissor para o controle desta praga; porém é suscetível a fatores abióticos, como radiação UV, que reduzem a sua eficiência em campo. Outro fator limitante ao uso deste agente é a falta de conhecimento em relação compatibilidade com inseticidas químicos. Estas informações são úteis para o uso associado destes dois métodos de controle. Tendo em vista estas problemáticas, o presente estudo teve como objetivo realizar testes de compatibilidade com inseticidas químicos e o encapsulamento de um isolado de B. bassiana para diminuir os efeitos da radiação UV. O encapsulamento do fungo foi realizado pelo método de gelificação iônica, com uma suspensão de alginato de sódio conten... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Sugarcane has great prominence in the economic scenario worldwide, for being raw material to produce sugar, ethanol, and diversity of secondary products. This culture has been expanding to new agricultural areas in Brazil and, consequently, factors limiting productivity are present as well. One of the limiting factors is insect-pests. To estimate the amount of sugarcane in existence, approximately 80 insect species cause damage. Among these species, Sphenophorus levis Vaurie, 1978 (Coleoptera: Curculionidae) is one of the main soil pests, which leads to production losses. The use of entomopathogenic fungi is promising for controlling this pest. Among entomopathogenic fungi, Beauveria bassiana (Hypocreales: Cordycipitaceae), present itself as a promising agent for the control of this pest; however, it may be susceptible to abiotic factors such as UV radiation, which affect its efficiency under field conditions. Another limiting factor to the use of this agent is the lack of knowledge regarding the compatibility with chemical insecticides. This information is useful for the use of both control methods. Given these problems, the present study aimed to encapsulate a B. bassiana isolate to reduce the effects of UV radiation and compatibility with chemical insecticides. The encapsulation of the fungus was performed by the ionic gelation method, with a suspension of silicon alginate, or the fungus in a calcium chloride solution. Pathogenicity test was performed with dry and wet part... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Os insetos são o grupo de organismos multicelulares mais abundantes e diversos, habitando os mais variados ambientes. Muitas de suas adaptações a condições adversas podem estar relacionadas à sua associação a bactérias. O conhecimento da diversidade dessa associação pode elucidar a importância desses microrganismos nas respostas de insetos a fatores bióticos e abióticos. Bactérias também são o principal alvo de exploração para o desenvolvimento de produtos de interesse biotecnológico. Dada à sua diversidade e interações com o ambiente, insetos representam um novo nicho para a exploração de microrganismos com potencial biotecnológico. A longa história de associação dos insetos com bactérias e os dados recentes da participação da microbiota a eles associada na degradação de moléculas orgânicas, naturais e/ou sintéticas, indicam o potencial desses microrganismos de interferir na resposta do inseto a inseticidas. Adicionalmente, simbiontes bacterianos associados aos insetos também podem ser uma fonte promissora de compostos bioativos. A descoberta de novos compostos naturais vem decaindo, surgindo a necessidade de exploração de novos nichos de microrganismos e o uso de novas tecnologias para superar o número reduzido de novas moléculas identificadas. Assim, este trabalho buscou explorar simbiontes de insetos para o estudo da sua participação na metabolização de xenobióticos pelo hospedeiro e a identificação de novos compostos inseticidas, tendo como objetivos investigar i) os mecanismos envolvidos na degradação de inseticidas e sua contribuição na capacidade de sobrevivência do hospedeiro, e ii) a diversidade biológica na busca de novas moléculas inseticidas. Bactérias com potencial de degradação de xenobióticos isoladas da microbiota intestinal de insetos resistentes a inseticidas foram utilizadas para a colonização do trato intestinal de Spodoptera frugiperda (J.E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae) suscetível à inseticidas e investigação da sua participação na sobrevivência do hospedeiro quando exposto a inseticidas, assim como a existência de custo adaptativo da associação a bactérias com capacidade de metabolização de inseticidas. O isolado IIL-Cl29 Leclercia adecarboxylata foi capaz de contribuir para a sobrevivência de lagartas expostas a chlorpyrifos ethyl, passando a exigir uma CL50 cerca de 2 vezes superior àquela de lagartas apossimbiontes. Estudo de biologia comparada entre a linhagem apossimbionte e aquela associadas ao isolado IIL-Cl29 demonstrou a existência de custo adaptativo para essa associação, quando na ausência da pressão de seleção do inseticida. A investigação dos mecanismos envolvidos na metabolização de inseticidas por bactérias simbiontes de S. frugiperda resistente ao organofosforado chlorpirifos ethyl, aos piretroides lambda-cyhalothrin e deltamethrin, a espinosina spinosad e a benzoilureia lufenuron revelou, por meio de análises químicas, que essas bactérias são capazes de metabolizar e bioacumular inseticidas interferindo ativamente na atividade de xenobióticos no hospedeiro. O isolado IIL-Luf14 Microbacterium arborescens foi selecionado para a realização de estudos mais aprofundados para a identificação de produtos de degradação e comprovação do mecanismo de bioacumulação de lufenuron. O potencial de simbiontes de insetos para o isolamento de bioinseticidas foi avaliado em estudos da diversidade de bactérias cultiváveis associadas a Acromyrmex coronatus (Fabricius, 1804) (Hymenoptera: Formicidae). Foram identificados 46 isolados pertencentes a Actinobacteria, Firmicutes e Proteobacteria associados a essa formiga e estudos da atividade inseticida in vivo e in vitro de extratos orgânicos de metabólitos mostraram grande variação nos resultados de atividade. Ensaios in vivo com lagartas de 1º instar de S. frugiperda mostraram-se mais adequados, e o isolado Asp77 Streptomyces drozdowiczii foi selecionado para a identificação de moléculas ativas com efeito inseticida. Dois compostos bioativos com atividade inseticida foram identificados e a atividade inseticida atribuída para duas classes químicas diferentes: um composto pirrolobenzodiazepino e um alcaloide. Nossos resultados comprovam a hipótese de que simbiontes participam da metabolização de xenobióticos em insetos, ao mesmo tempo que possuem potencial para exploração de novos compostos inseticidas. / The insects are the most diverse and abundant group of multicellular organisms, inhabiting a range of environments. Many of their adaptations to restricting conditions are related to their association with bacteria. The knowledge of the diversity of insect associations with bacteria can elucidate their role in insect response to biotic and abiotic factors. Bacteria are also the main target of exploitation for the development of biotechnological products. Insect´s diversity and interactions with the environment turn insects a new niche for the exploration of microorganisms with biotechnological potential. The long history of association of insects with bacteria and the participation of insect-associated bacteria in the degradation of natural and/or synthetic organic molecules indicate the potential of these microorganisms to interfere with insect response to insecticides. Additionally, bacterial symbionts associated with insects may also be a promising source of bioactive compounds. The discovery of new natural compounds has been declining, requiring the exploration of new niches of microorganisms and the use of new technologies to overcome the reduced number of molecules discovered. This work aimed to investigate the role of insect-associated bacteria in the metabolism of xenobiotics in the host and their potential to synthesize insecticidal compounds. Our objectives were to demonstrate i) the mechanisms involved in insecticide degradation by selected microbial symbionts, and to determine their contribution to host survival when exposed to insecticides, and ii) the biological and metabolic diversity of the microbiota associated with a leaf cutting ant. Bacteria that are able to degrade xenobiotics isolated from the gut microbiota of insecticide-resistant insects were used for the colonization of the gut of a susceptible strain of Spodoptera frugiperda (JE Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae). Comparisons of larval survival after insecticide exposure and the existence of adaptive costs of the association were done by using a aposymbiotic and infected susceptible lines. Suceptible larvae infected with IIL-Cl29 Leclercia adecarboxylata require twice the dose of chlorpyrifos ethyl to kill 50% of the larave (LC50) when compared to the aposymbiotic larvae. But the association with IIL-Cl29 was shown costly to S. frugiperda, particularly affecting female fecundity. However, no fitness costs were detected to infected larvae in the presence of the selection pressure (insecticide). GC-MS and LC-MS-MS analyses of the bacteria isolated from resistant larvae of S. frugiperda to organophosphate (chlorpirifos ethyl), pyrethroid (lambda-cyhalothrin and deltamethrin), spinosyn (spinosad) and benzoylurea (lufenuron) revealed they are able to hydrolyze, metabolyze and bioaccumulate insecticides, showing they can actively interfere with the efficacy of insecticides against the host. These processes were better characterized for the isolate IIL-Luf14 Microbacterium arborescens. The species and metabolic diversity of culturable bacteria associated with Acromyrmex coronatus (Fabricius, 1804) (Hymenoptera: Formicidae) were investigated to demonstrated their potential to produce bioinsecticides. A total of 46 isolates belonging to Actinobacteria, Firmicutes and Proteobacteria were identified. In vivo and in vitro assays to detect insecticide activity in organic extracts of fermentates indicated a great number of active extracts. In vivo assays with 1st instars of S. frugiperda were more adequate in detecting toxic molecules to insects, and the isolate Asp77 Streptomyces drozdowiczii was selected for the identification of active molecules with insecticidal effect. Two bioactive compounds with insecticidal activity were identified and the insecticidal activity attributed to two different chemical classes: pyrrolobenzodiazepine and alkaloid. Our results support the hypothesis that symbionts participate in the metabolization of xenobiotics in insects, at the same time that they have potential for exploration of new insecticides.

Submitted by Francine Silva (francine.silva@unipampa.edu.br) on 2016-09-28T21:17:01Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Potencial protetor do Extrato de Psidium guajava frente à toxicidade induzida pelo organofosforato Clorpirifós em Drosophila melanogaster.pdf: 1278673 bytes, checksum: fb86ba9285bb81b1327ca36aa998f903 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-28T21:17:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Potencial protetor do Extrato de Psidium guajava frente à toxicidade induzida pelo organofosforato Clorpirifós em Drosophila melanogaster.pdf: 1278673 bytes, checksum: fb86ba9285bb81b1327ca36aa998f903 (MD5) Previous issue date: 2015-05-20 / Clorpirifós (CP) é um inseticida organofosforado amplamente utilizado no controle de pragas agrícolas e domésticas. O principal dano causado pelo CP é a neurotoxicidade induzida pela inibição da enzima acetilcolinesterase, o que ocasiona um aumento no neurotransmissor acetilcolina e promove uma hiperexitação no sistema nervoso central e junções musculares, levando a perturbações do funcionamento fisiológico. A exposição ocupacional é uma das principais formas de intoxicação humana por organofosforados e as terapias atuais para estes compostos não são totalmente eficientes. Nesse sentido a procura por compostos capazes de reverter esses danos tem se intensificado e alguns estudos têm focado seus esforços sobre os efeitos de proteção de plantas ou compostos naturais em várias condições neuropatológicas. Psidium guajava é uma planta amplamente utilizada na medicina popular e a sua atividade antioxidante foi descrita, no Brasil as folhas e os frutos são utilizados para a anorexia, cólera, diarréia, problemas digestivos, disenteria, insuficiência gástrica, inflamação das membranas mucosas, laringite, problemas de pele, dor de garganta, úlceras, entre outros. Neste estudo foi avaliado o potencial antioxidante e protetor do extrato hidroalcoólico de P. guajava (HEPG) contra a toxicidade induzida por CP na mosca da fruta Drosophila melanogaster. A atividade antioxidante de HEPG in vitro foi confirmada pelos ensaios de ABTS, DPPH, fenóis totais e FRAP. A exposição das moscas ao CP causou aumento da mortalidade, deficiências locomotoras e inibição da acetilcolinesterase. Moscas expostas ao CP apresentaram aumento de ROS e peroxidação lipídica, acompanhado por uma diminuição significativa na viabilidade mitocondrial. Como resposta ao aumento do estresse oxidativo, moscas expostas ao CP mostraram aumento da atividade da GST e nos níveis de GSH. A expressão de mRNA de NRF2 e MPK2 (que codifica p38MAPK em D. melanogaster) também foram significativamente super regulados. HEPG foi capaz de restaurar todos os danos e alterações bioquímicas/moleculares causados pelo CP. Os nossos resultados mostram pela primeira vez o potencial efeito protetor de P. guajava contra a toxicidade causada por clorpirifós, sugerindo a Psidium guajava como um tratamento alternativo adjunto para o envenenamento por compostos organofosforados. / Chlorpyrifos (CP) is an organophosphate insecticide widely used for control agricultural and household pests. The main damage caused by the CP is the neurotoxicity induced by inhibition of the enzyme acetylcholinesterase, which causes an increase in the neurotransmitter acetylcholine and promotes hiperexitação the central nervous system and muscle junctions, leading to disruption of physiologic function. Occupational exposure is a major form of human poisoning by organophosphates and current therapies for these compounds are not fully efficient. In this sense the search for compounds that can reverse this damage has intensified and some studies have focused their efforts on plants protection purposes or natural compounds in various neuropathological conditions. Psidium guajava is a plant widely used in popular medicine and its antioxidant activity was described in Brazil leaves and fruit are used for anorexia, cholera, diarrhea, digestive problems, dysentery, gastric insufficiency, inflammation of mucous membranes, laryngitis, skin problems, neck pain, ulcers, among others. In this study we evaluated the antioxidant and protective potential of the hydroalcoholic extract of P. guajava (HEPG) against CP induced toxicity in the fruit fly Drosophila melanogaster. HEPG in vitro antioxidant activity was confirmed by ABTS, DPPH, Total Phenolics and FRAP assays. The exposure of flies to CP caused increased mortality, locomotor deficits and inhibition of acetylcholinesterase. Flies exposed to CP presented elevated ROS and lipid peroxidation which was accompanied by a significant decrease in mitochondrial viability. As a response to increased oxidative stress, CP exposed flies showed increased in GST activity and GSH levels. The mRNA expression of NRF2 and MPK2 (which encodes D. melanogaster p38MAPK) were also significantly up-regulated. HEPG was able to restore all the damage and biochemical/molecular alterations caused by CP. Our results show for the first time the potential of P. guajava protective effect against the toxicity caused by Chlorpyrifos, suggesting Psidium guajava as an adjunct alternative treatment for poisoning by organophosphorus compounds.

Made available in DSpace on 2015-03-05T16:20:40Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 16 / Nenhuma / O presente estudo inserido na linha de pesquisa “Diversidade e manejo de Vida Silvestre” objetivou investigar a ocorrência de artrópodes e a seletividade de lambdacialotrina em populações de inimigos naturais, em áreas de arroz irrigado. Os experimentos foram realizados em Cachoeira do Sul, Eldorado do Sul e Capivari do Sul nos anos agrícolas 2007/08 e 2008/09. Para o levantamento dos artrópodes, em cada localidade foram utilizadas quatro parcelas orizícolas sem tratamentos com inseticidas. As amostragens foram realizadas durante as três fases do cultivo das plantas, utilizando-se rede de varredura. Na análise da seletividade , as áreas orizícolas foram compostas por duas subáreas, sendo que uma delas foi tratada com 150mL/ha-1 de lambdacialotrina, enquanto a outra ficou isenta do produto. As avaliações foram realizadas aproximadamente aos 2, 15, 30 e 45 dias após a aplicação do inseticida, conforme as datas de amostragem nas localidades. Os resultados revelaram que a ocorrência dos artrópodes variou conforme

O Brasil atualmente tem uma produção agrícola de aproximadamente 190 milhões de toneladas de grãos anuais e dentre os principais problemas são as perdas nas etapas de pós-colheita, principalmente no armazenamento desses grãos. Sendo assim, os objetivos deste trabalho foram avaliar os danos e a suscetibilidade dos grãos de milho (Zea mays) ao ataque de Sitophilus zeamais (Col., Curculionidae) e testar a eficácia de diferentes dosagens de terra de diatomácea nas temperaturas de 22 e 30 ºC, em condições de laboratório, para o controle de Sitophilus zeamais em grãos de milho. Os experimentos foram realizados no Laboratório de Pós-Colheita e Armazenagem do Departamento de Fitossanidade da Faculdade de Agronomia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. No primeiro experimento foram realizadas as análises de sobrevivência e mortalidade de insetos, umidade do grão, massa específica, peso de mil grãos, microbiológica, tecnológica, proteína, extrato etéreo, matéria mineral e acidez. No segundo experimento foram executadas as analises de umidade do grão, massa específica, variação de massa seca e sobrevivência, mortalidade e emergência de insetos. Os híbridos de milho Dekalb e Syngenta apresentaram os menores índices de suscetibilidade a esta praga. O híbrido Pionner é o mais suscetível ao ataque de S. zeamais em grãos de milho. Na temperatura de 22 °C ocorreram reduções na mortalidade em todas as doses avaliadas, ao longo do armazenamento. Na temperatura de 30 °C ocorreu aumento na mortalidade em todas as doses avaliadas, ao longo do armazenamento. Os resultados obtidos permitem concluir que os híbridos de milho Dekalb e Syngenta apresentam a menor suscetibilidade ao ataque de S. zeamais. O híbrido Pioneer apresenta o maior nível de suscetibilidade a esta praga. No experimento, os resultados permitiram concluir que na temperatura de 22 °C ocorreram reduções na mortalidade em todas as doses avaliadas, ao longo do armazenamento. Na temperatura de 30 °C ocorreram aumento na mortalidade em todas as doses avaliadas, ao longo do armazenamento. / Brazil currently has an agricultural production of approximately 190 million tons of grain annually and among the main problems are the losses in the stages of post-harvest, particularly in storing grains. Thus, the objectives of this study were to evaluate the damage and the susceptibility of grains of maize (Zea mays) to Sitophilus zeamais attack (Col., Curculionidae) and test the efficacy of different dosages of diatomaceous earth in temperatures of 22 and 30 °C in laboratory conditions, for the control of Sitophilus zeamais in corn kernels. The experiments were conducted at the Laboratory of Postharvest and Storage Department of Plant Protection of the Faculty of Agronomy of the Federal University of Rio Grande do Sul. In the first experiment were performed survival analysis and mortality of insects, grain moisture, density, thousand kernel weight, microbiological, technology, protein, ether extract, ash and acidity. In the second experiment were performed the grain moisture analysis, density, dry weight change and survival, mortality and emergency insects. The Dekalb corn hybrids and Syngenta had the lowest rates of susceptibility to this pest. The hybrid Pioneer is more susceptible to insects of the species Sitophilus zeamais in corn kernels. At 22 °C there were reductions in mortality in all studied doses during storage. At 30 °C increase in mortality occurred at all doses evaluated, during storage. The results showed that in Experiment 1 corn hybrids Dekalb and Syngenta had the lowest susceptibility to attack the species Sitophilus zeamais. The hybrid Pioneer had the highest level of susceptibility to this pest. In the experiment, the results showed that at 22 °C there were reductions in mortality in all evaluated doses during storage. At 30 °C increase in mortality occurred at all doses evaluated, during storage.

Orientador: Fábio Erminio Mingatto / Resumo: O imidacloprido (IMD) é um inseticida neonicotinóide largamente utilizado em diversas culturas agrícolas e em animais para o controle de pragas. O IMD é rapidamente absorvido pelo trato gastrointestinal e por contato, sendo rápida e uniformemente distribuído nos órgãos e tecidos. Dados da literatura mostram que as concentrações mais elevadas foram observadas nos órgãos de eliminação: fígado e rins. O fígado é o principal órgão envolvido na biotransformação de substâncias exógenas (xenobióticos), convertendo compostos hidrofóbicos em hidrossolúveis, mais facilmente eliminados pelo organismo. Vários estudos vêm sendo conduzidos sobre os efeitos tóxicos do IMD em animais, causando danos ao fígado. Nesse sentido, o objetivo desse estudo foi avaliar os mecanismos envolvidos na toxicidade do IMD sobre a bioenergética de mitocôndrias e hepatócitos isolados de rato e ações do IMD sobre o metabolismo de carboidratos e proteínas em fígado de rato em perfusão. Em mitocôndrias isoladas, o IMD promoveu uma diminuição dose-dependente no estado 3 da respiração e na produção de ATP, sem afetar o potencial de membrana mitocondrial. Experimentos subsequentes medindo o consumo de oxigênio mostraram que o IMD não afeta a cadeia respiratória e que seu efeito é semelhante ao da oligomicina (inibidora da FoF1-ATP sintase) e/ou ao do atractilosídeo (inibidor do translocador de nucleotídeos de adenina, ANT). IMD inibiu a atividade da FoF1-ATP sintase em mitocôndrias rompidas e inibiu parcialmente a d... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Mestre

DIAS, Lucas Pinheiro. Purificação e caracterização bioquímica de um inibidor de tripsina de sementes de Cassia leiandra Benth. e avaliação de sua atividade inseticida contra Aedes aegypti (Diptera: Culicidae). 2016. 81 f. Tese (Doutorado em Bioquímica)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Weslayne Nunes de Sales (weslaynesales@ufc.br) on 2017-03-29T16:22:03Z No. of bitstreams: 1 2016_tese_lpdias.pdf: 1964581 bytes, checksum: 311be97d5f40d2773e56367b158412b4 (MD5) / Approved for entry into archive by Jairo Viana (jairo@ufc.br) on 2017-03-29T17:07:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_tese_lpdias.pdf: 1964581 bytes, checksum: 311be97d5f40d2773e56367b158412b4 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-29T17:07:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_tese_lpdias.pdf: 1964581 bytes, checksum: 311be97d5f40d2773e56367b158412b4 (MD5) Previous issue date: 2016 / The World Health Organization (WHO) considers dengue virus infection one of the most important public health problems. Aedes aegypti (Diptera: Culicidae), a blood-sucking insect that lives and cohabits with the human population in tropical and subtropical areas, is the principal vector responsible for dengue virus transmission [3]. Ae. aegypti is also the main transmitter of Chikungunya and Zika viruses. To eliminate dengue mosquitoes, chemical control with insecticides is widely used. However, prolonged and indiscriminate application of these compounds has favored the appearance of resistant insects. This issue has driven the search for natural compounds with insecticidal activity, and plants are potential sources of such constituents. This present study reports the purification and biochemical characterization of a trypsin inhibitor (ClTI) from the seeds of Cassia leiandra Benth. (Fabaceae, Caesalpinioideae), a plant species native to the Amazon rainforest. In addition, the ClTI action on Ae. aegypti midgut proteases and its effect on the development and survival of this mosquito are assessed. ClTI was purified by DEAE-Cellulose and trypsin-Sepharose 4B chromatography, with a 15.5-fold purification and 2.4% yield. ClTI is composed of one polypeptide chain of 19,484 Da, as revealed by ESI mass spectrometry, is non-glycosylated, and comprises 35% β-sheets, 14% β-turns, and 50% disordered structures. ClTI is an uncompetitive inhibitor of bovine trypsin (IC50 of 33.81 x 10-8 M), with a Ki of 6.25 x 10-8 M, and has an amino acid sequence similar to other inhibitors of the Kunitz-type family. ClTI was stable over a broad range of pH (2.2–10.0) and temperature (30–70 C), but DTT incubation caused a partial loss of inhibitory activity. ClTI (4.65 x 10-6 M) promoted 50% activity reduction of Ae. aegypti midgut proteases, showed a dose-dependent acute toxicity on Ae. aegypti 3rd instar larvae, with an LC50 of 2.28 x 10-2 M, and after ten days of exposure, caused a 24-h delay of larval development and 44% mortality. Our results are an important contribution to a better understanding of the insecticidal activity of protease inhibitors, suggesting that ClTI has biotechnological potential as an alternative strategy to control this multiple disease vector, which may be used alone or in combination with other insecticidal compounds to produce enhanced toxicity. / A Organização Mundial da Saúde considera a dengue como um dos mais importantes problemas de saúde pública. Aedes aegypti (Diptera: Culicidae), um inseto sugador de sangue que se desenvolve em áreas tropicais e subtropicais, é o principal vetor do vírus da dengue, além de ser um importante transmissor das viroses Zica e Chikungunya. O controle químico através de inseticidas é bastante usado no combate do Ae. aegypti, mas sua aplicação indiscriminada e prolongada tem favorecido o surgimento de insetos resistentes. Isso tem motivado a busca por compostos naturais com atividade inseticida e as plantas têm se sobressaído como potenciais fontes de tais substâncias. Este estudo teve como objetivo a purificação e caracterização bioquímica de um inibidor de tripsina, denominado ClTI, de sementes de Cassia leiandra Benth. (Fabaceae, Caesalpinoideae), uma espécie vegetal nativa da Amazônia. A ação do ClTI sobre proteases intestinais do Ae. aegypti e seus efeitos no desenvolvimento e sobrevivência desse inseto foram também investigados. O ClTI foi purificado por cromatografias em DEAE-Celulose e tripsina-Sepharose 4B, com índice de purificação de 15,5 vezes e rendimento proteico de 2,4%. O inibidor puro é composto de uma cadeia polipeptídica de 19.484 Da, como mostrado por espectrometria de massas com ionização por “electrospray” (ESI), não glicosilado e apresenta estrutura secundária constituída por 35% de folhas-β, 14% de β-voltas e 50% de estruturas desordenadas. O ClTI é um inibidor incompetitivo de tripsina bovina (CI50 de 33,81 x 10-8 M), com Ki de 6,25 x 10-8 M e sequência de aminoácidos similar às de outros inibidores da família Kunitz. ClTI se mostrou estável em ampla faixa de pH (2,2-10,0) e temperatura (30-70 C), mas a incubação com ditiotreitol causou perda parcial de sua atividade inibitória. In vitro, ClTI (4,65 x 10-6 M) promoveu redução de 50% na atividade das proteases intestinais de Ae. aegypti. In vivo, esse inibidor apresentou toxicidade aguda dose-dependente para larvas de 3 estágio de Ae. aegypti, com uma CL50 de 2,28 x 10-2 M. O tratamento crônico de Ae. aegypti com ClTI (1,54 x 10-5 M concentração final) não interferiu na eclosão dos ovos, mas retardou o desenvolvimento larval do inseto em 24 h e causou mortalidade de 44%. Os resultados obtidos contribuem para um melhor entendimento da atividade inseticida dos inibidores de proteases e sugerem que ClTI tem potencial biotecnológico para ser usado como estratégia alternativa no controle desse vetor de várias doenças, o qual pode ser usado sozinho ou em combinação com outros compostos inseticidas na perspectiva de potencializar a toxicidade

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2017-03-30T18:32:26Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 417709 bytes, checksum: ee91ea6602fb6b857ebe82045dbc0e19 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-30T18:32:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 417709 bytes, checksum: ee91ea6602fb6b857ebe82045dbc0e19 (MD5) Previous issue date: 2004-02-10 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A deltametrina está entre os principais inseticidas utilizados para o controle da lagarta-do-cartucho Spodoptera frugiperda, além de outras pragas importantes da cultura do milho. Apesar da importância desse composto e de seu uso freqüente, pouco se sabe sobre seus efeitos em artrópodes não-alvo de aplicação. Estudos de avaliação ecotoxicológica desses inseticidas são muito raros e provenientes de regiões temperadas. Normalmente são explorados apenas aspectos de seletividade em favor de inimigos naturais ou os estudos concentram-se na quantificação de resíduos na planta, solo e água da localidade sem identificarem o impacto destes em sistemas biológicos relevantes. Contudo, sob o aspecto ecotoxicológico, esses estudos são de valor restrito por não possibilitarem a avaliação dos efeitos, a campo, do inseticida aplicado na comunidade alvo primário da ação inseticida (i.e., a comunidade de insetos peculiar ao ecossistema sob investigação) e sua recuperação frente a este fator de estresse ambiental. Esse tipo de estudo feito aqui contempla não apenas o complexo de insetos fitófagos e predadores/parasitóides associados a determinado cultivo, mas também outros elementos da comunidade que possuem grande importância na estruturação da mesma, como artrópodes detritívoros. Além do impacto inseticida, avaliou- se também a influência dos sistemas de plantio na estrutura e abundância de artrópodes. Métodos multivariados como análise de variáveis canônicas (CVA), análise de componentes principais (PCA) e curvas de respostas principais (PRC), que permitem uma visão global da estrutura da comunidade, foram utilizados. Este tipo de análise propicia uma visão ao nível de comunidade levando em conta as relações intra e interespecíficas, além da influência exercida por fatores ambientais. Na parte aérea, detectou-se efeito significativo do sistema de cultivo na comunidade de artrópodes. Em relação ao impacto do inseticida, ele foi significativo apenas no sistema de plantio convencional. Quanto ao sistema de plantio direto, ele foi capaz de tamponar o impacto do inseticida na comunidade de artrópodes minimizando o seu efeito. Na avaliação dos artrópodes do solo, foi dada atenção particular aos identificados como bioindicadores. A avaliação dos artrópodes, em nível taxonômico maior, não detectou impacto significativo do inseticida nos grupos de artrópodes avaliados. Para alguns grupos como as formigas, não foi detectado nem efeito do sistema de plantio. No entanto, o sistema de plantio exerceu influência nas comunidades de Collembola e de ácaros. Avaliando-se a comunidade de formiga em nível de espécie, foi possível detectar efeito nítido do sistema de plantio o que não foi possível quando se fez o agrupamento das formigas por subfamília. Quanto ao inseticida, aparentemente não causa efeito significativo nos artrópodes do solo. A análise de resíduo por cromatografia gasosa não detectou presença de inseticida nas amostras de solo colhidas a campo 24 h após a aplicação do inseticida nas linhas de cultivo. De forma geral, encontrou- se mais efeitos do sistema de plantio do que efeitos do inseticida com uma tendência do plantio direto mitigar os efeitos do inseticida principalmente na parte área. / Deltamethrin is among the main insecticides used for controlling the fall armyworm Spodoptera frugiperda besides other important maize pests. Despite the importance and frequent use of this insecticide, little is known about its effect on non-target arthropods. Ecotoxicological assessments of such compounds are scarce e from temperate regions. Natural enemy selectivity and residue quantification on the plant, soil and water are usually the main objectives of these studies, which do not assess the impact of the compounds in relevant biological systems. However, this studies are of restricted value by the ecotoxicological standpoint since the do not allow the field assessment of the insecticide impact on the primary target community of its action (i.e., the insect community peculiar to the system under investigation) and the community recovery after this environmental stress. The kind of study here reported encompasses not only the complex of phytophagous insects and their natural enemies, but also other community elements that show relevant in its structuring, as detritivorous arthropods. Besides insecticide impact, the influence of the crop system in the structure and abundance of arthropods was also assessed. Multivariate techniques, such as canonical variate analysis (CVA), principal component analysis (PCA) and principal response curves (PRC) were employed for providing an overall view of the community structure. This sort of analysis allows community-level assessment taking into account intra and interespecific relationships, considering the influence of environmental variables. There was significant effect of crop system in the arthropod community associated to the plant canopy. Insecticide impact was significant only on the conventional crop system. The no-tillage crop system was able to buffer the insecticide impact on the arthropod community minimizing its effect. Particular attention was given to the arthropods recognized as bioindicators of community stress in the soil assessments. Analysis of high taxonomic levels was not able to detect significant impact of the treatments. However, the crop system showed significant influence on the assemblages of springtails (Collembola) and soil mites (Oribatida and Gamasida)). The ant assemblage was very abundant and diverse and was therefore assessed at the species level where a significant effect of the crop system was evident, what did not take place when considered at the level of subfamily. The insecticide deltamethrin did not showed significant impact on the soil arthropod community. Insecticide residue analysis by gas chromatography did not detect insecticide in soil samples field collected 24 h after insecticide application. The overall trend of the experiment was of a more drastic impact caused by the crop system than the insecticide application and the crop system can actually mitigate insecticide impact in the arthropod community associated with the plant canopy.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2015-12-17T14:42:01Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1094810 bytes, checksum: ddbf204383c4b55a09ec14cf4a7d5cb9 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-12-17T14:42:01Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1094810 bytes, checksum: ddbf204383c4b55a09ec14cf4a7d5cb9 (MD5) Previous issue date: 2014-12-18 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O uso indiscriminado de agrotóxicos em pisciculturas pode causar efeitos negativos nos peixes. O inseticida diflubenzuron (Dimilin®) vem sendo utilizado em pisciculturas no controle de ectoparasitas desses animais. Devido à carência de estudos sobre os seus efeitos subletais, objetivou-se descrever a anatomia ovariana de fêmeas maduras do peixe Hyphessobrycon eques, bem como avaliar os ovários após exposição ao diflubenzuron. Os testes de toxicidade seguiram as normas técnicas de testes em sistema estático da ABNT. Foram utilizados um grupo controle e três grupos com concentrações de 0,01; 0,1 e 1,0 mg.L-1 de Dimilin® , em um teste de 96h e um teste de 17 dias. Para o teste de 96h foi utilizada uma única aplicação no início do experimento; para o teste de 17 dias foram utilizadas duas aplicações (no início do experimento e 72h após a primeira aplicação). Amostras de água dos aquários foram coletadas para análises fisicoquímicas. Ovários de 10 animais de cada grupo, de cada teste realizado, foram coletados para estudo histológico de rotina. Foram realizadas contagens de folículos ovarianos em diferentes estádios de desenvolvimento, de folículos atrésicos e de folículos pós-ovulatórios em todo o corte do ovário. Também foram feitas medidas dos diâmetros de 25 folículos em cada estádio de desenvolvimento, em cada concentração de cada teste (de 96h e de 17 dias) para se avaliar a ocorrência de possíveis alterações. Foram descritos os folículos ovarianos em seus diferentes estádios de desenvolvimento, bem como o ovário. A análise de água mostrou que os parâmetros se encontravam dentro de valores desejáveis para a criação de peixes. Hyphessobrycon eques, Os ovários maduros dos aparentemente, apresentaram-se como uma única estrutura, possuindo uma concavidade em sua porção dorsal e ventral, que dão abrigo à bexiga natatória e aos órgãos do aparelho digestório, respectivamente. Eles, in natura, possuem um aspecto frouxo, se desintegrando facilmente com a manipulação. O desenvolvimento dos folículos é assincrônico e mostraram estádios de desenvolvimento com características gerais comuns aos demais teleósteos, com um desenvolvimento primário, que foi subdividido em dois estádios, e um desenvolvimento secundário que foi subdividido em três estádios. Não foi observada nenhuma alteração morfológica nos folículos após exposição ao diflubenzuron nas concentrações estabelecidas. De acordo com os resultados apresentados para o diâmetro dos folículos e para a quantificação dos folículos, pode-se inferir que não foram observados efeitos subletais do diflubenzuron nos ovários de H. eques, provavelmente pelas concentrações utilizadas e duração dos experimentos. Como o produto não foi desenvolvido para uso veterinário e não existe um protocolo de uso para este fim, os piscicultores ao utilizarem quantidades maiores, podem induzir a ocorrência de danos aos animais. / The indiscriminate use of pesticides in fish farms can cause adverse effects in fish. The insecticide diflubenzuron (Dimilin®) has been used in fish farms in the control of ectoparasites of these animals. Due to the lack of studies on its sublethal effects, this study will describe the ovarian anatomy of mature female fish Hyphessobrycon eques and evaluate the ovaries after exposure to diflubenzuron. Toxicity tests followed the ABNT static system technical standards tests. We used a control group and three groups with concentrations of 0.01, 0.1 and 1.0mg.L-1 Dimilin®, 96h and a 17-day test. For 96h test was used a single application at the beginning of the experiment; for 17 days two applications were used (at the beginning of the test and 72 hours after the first application). Water samples were collected for the aquarium physicochemical analyzes. In each test performed, the ovaries of 10 animals per group were collected for routine histological examination. Were performed counts of ovarian follicles at different developmental stages, atretic follicles and post-ovulatory follicles throughout the ovary. Moreover, measurements of the diameters of 25 follicles were made at each stage of development, at each concentration test (of 96h and 17 days) to evaluate the occurrence of possible changes. The ovary and ovarian follicles were described in their different stages of development. Water analysis showed that the parameters were within desirable values for fish farming. Mature ovaries of Hyphessobrycon eques are presented as a single structure having a concavity in the dorsal and ventral portion, which provide shelter to the swim bladder and the organs of the digestive system, respectively. The ovaries, in nature, have a loose appearance, easily disintegrating with handling. The development of the follicles is asynchronous and showed developmental stages with general characteristics common to other teleosts, with a primary development, which was divided in two stages, and a secondary development that was divided into three stages. There has been no morphological changes in the follicles following exposure to diflubenzuron in the established concentrations. According to the results presented for the diameter of the follicles and the follicles quantifying, it can be inferred that the sublethal effects of the diflubenzuron were not observed in H. eques ovaries, probably because the concentrations used and duration of the experiments. Since the product is not intended for veterinary use, and there is no protocol for this purpose, farmers utilizing larger quantities may bring damage to the animals. / Não foi encontrado o cpf do autor. Dissertação publicada sem o Termo de Autorização, apesar de solicitado ao autor.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-09-06T18:49:32Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 13871855 bytes, checksum: 61321888a1e201f678ef40d7052f1348 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-06T18:49:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 13871855 bytes, checksum: 61321888a1e201f678ef40d7052f1348 (MD5) Previous issue date: 2015-09-04 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / As ftalidas ou isobenzofuranonas são γ -lactonas fundidas com um anel aromático. As isobenzofuran-1(3H)-onas, e seus análogos correspondentes tetraidro- e hexaidroisobenzofuran-1(3H)-onas, são produtos naturais e possuem variadas atividades biológicas, como: inseticida, herbicida, anti- inflamatória e antifúngica. O presente trabalho teve por objetivo sintetizar novas ftalidas visando avaliar a atividade inseticida e herbicida desses compostos. A rota sintética escolhida teve como material de partida a lactona furan-2(5H)-ona (1). Essa substância foi então submetida à reação de Diels-Alder com o ciclopentadieno, levando a formação dos compostos (3aR,4S,7R,7aS)- e (3aS,4R,7S,7aR)-3a,4,7,7a-tetraidro-4,7-metanoisobenzofuran-1(3H)-ona (2) e (3aS,4S,7R,7aR)- e (3aR,4R,7S,7aS)-3a,4,7,7a-tetraidro-4,7- metanoisobenzofuran-1(3H)-ona (3) com 66,3% e 17,7% de rendimento, respectivamente. Esses compostos foram submetidos às reações de epoxidação, hidrogenação, cloração e bromação, e foram obtidas onze substâncias com rendimentos que variaram de 59 a 98%. Com o epóxido obtido a partir do composto 2 foi realizada à reação de abertura de epóxido em meio ácido, variando-se o álcool empregado, o que deu origem a cinco substâncias em rendimentos que variaram de 46 a 74%. Os compostos sintetizados foram completamente caracterizados, utilizando-se espectroscopia no IV, espectroscopia de RMN de 1 H e de a 13 C, NOEDIFF, técnicas bidimensionais HMBC, HSQC, HETCOR e NOESY, espectrometria de massas, além de em alguns casos cálculos computacionais. As ftalidas sintetizadas tiveram sua atividade inseticida investigada por meio da realização de bioensaios com a lagarta Diaphania hyalinata. Dentre as substâncias avaliadas, os compostos 11a+11b, 11b e 9a+9b foram os mais ativos. Considerando-se a dose de 45,2 mol de substância/g de inseto e um período de 48 horas, estas substâncias causaram, respectivamente, 84,8, 91,3 e 96,3% de mortalidade dos insetos. Esses resultados são melhores que o encontrado para o inseticida padrão utilizado (piperina) que apresentou uma mortalidade de 64,5%. Foi verificada também a seletividade desses inseticidas em favor de organismos não-alvos: a abelha polinizadora e produtora de mel (Tetragonisca angustula) e o inimigo natural (Solenopsis saevissima). Os resultados obtidos mostram que as substâncias 11b e 11a+11b foram seletivas, uma vez que a mortalidade dos organismos benéficos foi inferior à obtida para a praga D. hyalinata. Foi realizada também uma avaliação in vitro do efeito fitotóxico dos compostos sintetizados sobre o crescimento radicular e da parte aérea de plâtulas de pepino (Cucumis sativus), sorgo (Sorghum bicolor), cebola (Allium cepa) e picão preto (Bidens pilosa). Os resultados mostraram que alguns desses compostos são capazes de influenciar significativamente o crescimento dessas plântulas. As lactonas 8, 9a+9b, 11a+11b, 11a, 11b e 18 foram as mais ativas frente a todas as espécies testadas. Esses resultados revelam que as isobenzofuran-1(3H)-onas representam uma boa plataforma estrutural para a descoberta de novos compostos com propriedades fitotóxicas e inseticidas. / Phthalides, also known as isobenzofuranones, are characterized by a bicyclic nucleus derived from the fusion of a γ -lactone with a benzene. Isobenzofuran- 1(3H)-ones, and their corresponding analogs tetrahydro- and hexahydroisobenzofuran-1(3H)-ones are frequently found in naturally occurring substances, and exhibit a broad spectrum of biological activities, such as insecticide, herbicide, antiinflammatory and antifungal agents. This study aimed to synthesize new phthalides to evaluate the insecticidal and herbicide activity such compounds. The synthetic route chosen had the furan-2(5H)-one (1) as the starting material. This substance was then subjected to the Diels-Alder reaction with cyclopentadiene, leading to the formation of compounds (3aR,4S,7R,7aS)- and (3aS,4R,7S,7aR)-3a,4,7,7a-tetrahydro-4,7- methanoisobenzofuran-1(3H)-one (3aR,4R,7S,7aS)-3a,4,7,7a- (2) and (3aS,4S,7R,7aR)- and tetrahydro-4,7-methanoisobenzofuran-1(3H)-one (3) in 66.3% and 17.7 % yield, respectively. These compounds were subjected to epoxidation, hydrogenation, chlorination and bromination reactions and eleven substances were obtained with yields ranging from 59 to 98%. With the epoxide obtained from compound 2 was performed to epoxide opening reaction in the presence of acid, by varying the alcohol employed, which led to the formation of five substances in yields ranging from 46 to 74%. All the compounds prepared were fully characterized by IR spectroscopy, 1 H and 13 C NMR spectroscopy, NOEDIFF, two-dimensional techniques HMBC, HSQC, HETCOR and NOESY, mass spectrometry, and in some cases theorical computation. The synthesized phthalides had their insecticidal activity investigated by performing bioassays with caterpillar Diaphania hyalinata. Among the evaluated substances 11a+11b, 11b and 9a+9b were the most active. Considering the dose of 45.2 mol substance/g of insect and a period of 48 hours, these substances caused 84.8, 91.3 and 96.3% of mortality of insects, respectively. These compounds were more active than the commercial piperine which has presented 64.5% of mortality. It was also verified the selectivity of these insecticides in favor of non-target organisms: a bee pollinating and producing honey (Tetragonisca angustula) and the natural enemy (Solenopsis saevissima). The results showed that the substances 11b and 11a+11b were selective, since the mortality of beneficial organisms was less than that obtained for the pest D. hyalinata. On another bioassay the compounds were evaluated for their capacity to inhibit the radicle and the aerial part growth of Cucumis sativus, Sorghum bicolor, Allium cepa, and Bidens pilosa seedlings. The results showed that some of these compounds are capable of influencing significantly the growth of these seedlings. Lactones 8, 9a+9b, 11a+11b, 11a, 11b, and 18 were the most active against all species tested. These results show that isobenzofuran-1(3H)-ones represent good structural platform for the discovery of new compounds displaying selective insecticide and phytotoxic properties.