As formigas cortadeiras (Hymenoptera-Formicidae) estão distribuídas desde o sul dos Estados Unidos até a Argentina. São herbívoros comuns de florestas que coletam material vegetal para cultivar um fungo mutualista específico. São conhecidas pelo seu papel ecológico na aeração do solo, na infiltração da água e na ciclagem de nutrientes. Atividades humanas, como o desmatamento e a agricultura, afetam o ambiente, alterando também o comportamento das saúvas, que acabam atacando os espécimes cultivados. Devido aos prejuízos causados à agricultura, novos inseticidas específicos são necessários. Muitos trabalhos têm sido desenvolvidos usando metabólitos secundários para essa finalidade. Este trabalho tem como objetivo avaliar o efeito da cafeína na mortalidade de Atta sexdens rubropilosa (Forel, 1908) e no crescimento in vitro de seu fungo mutualístico Leucoagaricus gongylophorus (Möller) Singer (Leucocoprineae: Agaricaceae), obtidos de sauveiros mantidos em laboratório. Foram utilizadas quatro concentrações de cafeína, 0,01%, 0,05%, 0,10% e 0,50%. Mortalidade das formigas foi avaliada pelo ensaio de ingestão, acrescentando a cafeína a dietas artificiais sólidas. A cafeína foi incorporada ao meio de cultura para medir a sua influência no crescimento in vitro. Independente das concentrações de cafeína, esse metabólito parece atuar como repelente para a saúvas. A respeito do fungo, quanto maior a concentração de cafeína, menor o crescimento in vitro. Inibição do crescimento foi observada em 0,10% e 0,50% e morte do fungo foi observada em algumas amostras Em conclusão, os resultados sugerem que a cafeína pode ser usada como fungicida, sendo adicionada a iscas que serão coletadas pelas formigas e carregada aos ninhos, causando a redução do fungo e/ou a morte e consequentemente, a morte das formigas. / The leaf-cutting ants (Hymenoptera-Formicidae) are found from south of United States to Argentina. They are common florest herbivorous which collect plant material to feed a specific mutualist fungus. These insects are known by their ecological role at soil aeration, water permeation and nutrient cycling. Human activities, like deforestation and agriculture, affect the environment, affecting the behavior of leaf-cutting ants, which start to attack the crops. Due to crops lost, new specific pesticides are needed. Several researches have been developed using secondary metabolites for this purpose. The present work aimed to evaluate the effect of caffeine at Atta sexdens rubropilosa (Forel, 1908) mortality, and at in vitro growth of the mutualist fungus Leucoagaricus gongylophorus (Möller) Singer (Leucocoprineae: Agaricaceae), collected from laboratory nests. Four caffeine concentrations were tested: 0.01%, 0.05%, 0.10% and 0.50%. Ant\'s mortality was evaluated by ingestion assay, adding caffeine to artificial diets. Caffeine was added to culture medium, to measure its influence on in vitro fungus growth. Despite caffeine concentrations, this compound seems to act as repellent to ants. Concerning to the fungus, the higher the caffeine concentration, the lower the in vitro fungus growth. Growth inhibition was observed at both 0.10% and 0.50% concentrations and death of fungus was observed in some samples. In conclusion, the results suggest that caffeine could be used as fungicide, being added to baits which could be collected by ants and carried to the nests, causing fungus reduction and/or death and consequently, the death of the nests.

As formigas cortadeiras (Hymenoptera-Formicidae) estão distribuídas desde o sul dos Estados Unidos até a Argentina. São herbívoros comuns de florestas que coletam material vegetal para cultivar um fungo mutualista específico. São conhecidas pelo seu papel ecológico na aeração do solo, na infiltração da água e na ciclagem de nutrientes. Atividades humanas, como o desmatamento e a agricultura, afetam o ambiente, alterando também o comportamento das saúvas, que acabam atacando os espécimes cultivados. Devido aos prejuízos causados à agricultura, novos inseticidas específicos são necessários. Muitos trabalhos têm sido desenvolvidos usando metabólitos secundários para essa finalidade. Este trabalho tem como objetivo avaliar o efeito da cafeína na mortalidade de Atta sexdens rubropilosa (Forel, 1908) e no crescimento in vitro de seu fungo mutualístico Leucoagaricus gongylophorus (Möller) Singer (Leucocoprineae: Agaricaceae), obtidos de sauveiros mantidos em laboratório. Foram utilizadas quatro concentrações de cafeína, 0,01%, 0,05%, 0,10% e 0,50%. Mortalidade das formigas foi avaliada pelo ensaio de ingestão, acrescentando a cafeína a dietas artificiais sólidas. A cafeína foi incorporada ao meio de cultura para medir a sua influência no crescimento in vitro. Independente das concentrações de cafeína, esse metabólito parece atuar como repelente para a saúvas. A respeito do fungo, quanto maior a concentração de cafeína, menor o crescimento in vitro. Inibição do crescimento foi observada em 0,10% e 0,50% e morte do fungo foi observada em algumas amostras Em conclusão, os resultados sugerem que a cafeína pode ser usada como fungicida, sendo adicionada a iscas que serão coletadas pelas formigas e carregada aos ninhos, causando a redução do fungo e/ou a morte e consequentemente, a morte das formigas. / The leaf-cutting ants (Hymenoptera-Formicidae) are found from south of United States to Argentina. They are common florest herbivorous which collect plant material to feed a specific mutualist fungus. These insects are known by their ecological role at soil aeration, water permeation and nutrient cycling. Human activities, like deforestation and agriculture, affect the environment, affecting the behavior of leaf-cutting ants, which start to attack the crops. Due to crops lost, new specific pesticides are needed. Several researches have been developed using secondary metabolites for this purpose. The present work aimed to evaluate the effect of caffeine at Atta sexdens rubropilosa (Forel, 1908) mortality, and at in vitro growth of the mutualist fungus Leucoagaricus gongylophorus (Möller) Singer (Leucocoprineae: Agaricaceae), collected from laboratory nests. Four caffeine concentrations were tested: 0.01%, 0.05%, 0.10% and 0.50%. Ant\'s mortality was evaluated by ingestion assay, adding caffeine to artificial diets. Caffeine was added to culture medium, to measure its influence on in vitro fungus growth. Despite caffeine concentrations, this compound seems to act as repellent to ants. Concerning to the fungus, the higher the caffeine concentration, the lower the in vitro fungus growth. Growth inhibition was observed at both 0.10% and 0.50% concentrations and death of fungus was observed in some samples. In conclusion, the results suggest that caffeine could be used as fungicide, being added to baits which could be collected by ants and carried to the nests, causing fungus reduction and/or death and consequently, the death of the nests.

Insetos como formigas cortadeiras, cupins e alguns besouros têm sido descritos como agricultores de fungos mutualistas. No entanto, apenas recentemente esse fenômeno foi descrito em abelhas. O objetivo desse trabalho foi estudar os micro-­organismos associados à abelha sem ferrão Scaptotrigona depilis, a primeira abelha agricultora descrita. Foram isolados 149 micro-­organismos a partir de diferentes materiais coletados da colônia, e destes, 28% apresentaram atividade antimicrobiana frente a patógenos humanos. Os micro-­organismos Bacillus sp. SDLI1, Candida sp. SDCP2, Zygosaccharomyces sp. SDBC30G1 e Monascus ruber SDCP1, isolados do favo de cria de S. depilis, foram selecionados para estudo químico e biológico. Foi demonstrado que o fungo-­alimento de S. depilis é Zygosaccharomyces sp., que produz grande quantidade de adipossomos. Os lipídeos e esteroides estocados nessas organelas citoplasmáticas podem ajudar na nutrição larval, uma vez que Zygosaccharomyces sp. é requerido para o desenvolvimento das larvas de S. depilis. Em culturas in vitro de ovos dessa abelha, verificou-­se que ergosterol depempenha papel semelhante ao de Zygosaccharomyces sp. para a metamorfose de S. depilis, indicando que esse mutualista serve como fonte de esteroides para as larvas. Verificou-­se que compostos voláteis produzidos por Candida sp. SDCP2 estimulam o crescimento de Zygosaccharomyces sp. SDBC30G1. Análises revelaram que os compostos voláteis majoritários produzidos por Candida sp. SDCP2 foram etanol (C1) e álcool isoamílico (C2), e essas substâncias também foram encontradas nas células de cria dessa abelha. Já o fungo M. ruber SDCP1 produz lovastatina (M6), um produto natural reconhecido pela inibição da enzima HMG-­CoA redutase, essencial para biossíntese de esteroides, e M6 pode modular o desenvolvimento de Zygosaccharomyces sp. SDBC30G1. Candida sp. SDCP2 estimula a produção de monascinol (M2) e monascina (M3) pelo fungo M. ruber SDCP1 em co-­cultura. Monascina (M3) é ativa frente Candida sp. SDCP2, podendo controlar o crescimento dessa levedura, sendo a produção de M3 aumentada em 57 vezes após sete dias de cocultivo. A investigação química de Bacillus sp. SDLI1 revelou que essa bactéria produz sete surfactinas (B1-­B7) e bacillomicina D (B8), que apresentam atividade antifúngica. O cromossomo circular de Bacillus sp. SDLI1 possui oito clursters biossintéticos para a produção de diferentes classes de antimicrobianos. Bacillus sp. SDLI1 também produz o fago SDLI1-­1, ativo contra Paenibacillus larvae, patógeno causador da cria pútrida americana em Apis mellifera. Cultivos de larvas in vitro revelaram que S. depilis apresenta resistência contra os entomopatógenos Beauveria bassiana e Metarhizium anisopliae, sendo que Bacillus sp. SDLI1 pode desempenhar um papel protetivo para as larvas de S. depilis contra o patógeno P. larvae. Os resultados sugerem que o ambiente encontrado nas colônias de S. depilis favorece o desenvolvimento de uma microbiota especializada. Esses micro-­ organismos interagem e beneficiam a abelha hospedeira, estabelecendo relações de simbiose que devem ser preservadas para a sobrevivência desse polinizador / Some ants, termites and beetles have established mutualistic relationship with fungi that they culture for food. However, just recently a fungus agricultural behavior has been described for bees. The main goal of this study was to investigate the microbiota associated with the stingless bee Scaptotrigona depilis, the first fungus-­ farming bee described. Different materials from S. depilis colony were used to isolate 149 microbial strains, and among these microorganisms, 28% showed antimicrobial activity against human pathogens. The microorganisms Bacillus sp. SDLI1, Candida sp. SDCP2, Zygosaccharomyces sp. SDBC30G1 and Monascus ruber SDCP1, isolated from brood cells of S. depilis, were selected for further studies. Using different approaches, it was confirmed that Zygosaccharomyces sp. SDBC30G1 is the fungus required for S. depilis larval development. This fungus accumulates cytoplasmic lipid droplets that can be a source of sterols and lipids to the larvae. Using in vitro eggs culturing, it was verified that ergosterol, the major sterol produced by Zygosaccharomyces sp. SDBC30G1, can stimulates larval metamorphosis, confirming this yeast as an important sterol source. Co-­cultures provided information about Candida sp. SDCP2 volatile organic compounds (VOCs) production, which stimulates Zygosaccharomyces sp. SDBC30G1 growth. The majoritarian VOCs produced by Candida sp. SDCP2 were ethanol (C1) and isoamyl alcohol (C2), which were also detected in S. depilis brood cells. The fungus M. ruber SDCP1 produces lovastatin (M6), an inhibitor of HMG-­CoA reductase, which can modulate Zygosaccharomyces sp. SDBC30G1 pellicle formation and lipids accumulation. Candida sp. SDCP2 stimulates the production of monascinol (M2) and monascin (M3) by M. ruber SDCP1 in co-­culture. Monascin (M3) is active against Candida sp. SDCP2 and can control the growth of this yeast, once M3 biosynthesis increased ~ 57 folds after seven days of co-­culturing. Bacillus sp. SDLI1 produces seven surfactins (B1-­B7) and bacillomycin D (B8) that presented antifungal activity against pathogenic fungi. This bacterium had its whole-­genome sequenced and the circular chromosome harbors biosynthetic gene clusters to produce eight classes of antimicrobial compounds. The phage SDLI1-­1, which presented activity against Paenibacillus larvae, a pathogen causative of American Foulbrood Disease, was also produced by Bacillus sp. SDLI1. S. depilis larvae were resistant against Beauveria bassiana and Metarhizium anisopliae infections, and Bacillus sp. SDLI1 was capable to increase larval survival during in vitro culturing with P. larvae. The results suggest that the environmental conditions found in S. depilis colonies favor the development of a specialized microbiota. These microorganisms interact and produce beneficial factors to its host. These stablished symbiotic relationships contribute with the homeostasis inside the colony and they must be preserved to safeguard S. depilis survival