CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Plumeria rubra L. à uma planta laticÃfera pertencente à famÃlia Apocynaceae popularmente conhecida como Jasmim. Por apresentar flores vistosas e perfumadas, essa Ãrvore à comumente vista ornamentando praÃas e jardins residenciais dos grandes centros urbanos. Plantas laticÃferas sÃo assim denominadas por que produzem endogenamente um fluido de aspecto geralmente leitoso - o lÃtex - que à exsudado da planta quando esta sofre algum tipo de ferimento, seja por dano mecÃnico ou por ataque de predadores. O lÃtex à um material vegetal que tem sido alvo de estudos bioquÃmicos e farmacolÃgicos que mostram ser ele uma fonte promissora de compostos com potencial aplicaÃÃo biotecnolÃgica. No presente trabalho o lÃtex de P. rubra foi alvo de investigaÃÃes bioquÃmicas e biolÃgicas com Ãnfase na pesquisa de proteÃnas que pudessem apresentar alguma aÃÃo deletÃria contra insetos pragas agrÃcolas. Procedimentos laboratoriais que empregam centrifugaÃÃes e diÃlises permitiram o fracionamento do lÃtex em trÃs componentes distintos: borracha (BL), proteÃnas (PLPr) e molÃculas de baixa massa molecular (DL). A fraÃÃo PLPr foi alvo de caracterizaÃÃo bioquÃmica e enzimÃtica e foi utilizada em bioensaios com o caruncho do feijÃo-de-corda, Callosobruchus maculatus e com a mosca-das-frutas, Ceratitis capitata. O lÃtex Ãntegro e suas fraÃÃes foram utilizados em ensaios de repelÃncia da ovoposiÃÃo de C. maculatus e Zabrotes subfasciatus. A fraÃÃo BL à o componente majoritÃrio do lÃtex, 70 %, enquanto as fraÃÃes PLPr e DL constituem cerca de 15 % cada uma. O teor de proteÃnas solÃveis na fraÃÃo PLPr foi de 0,33 mg/mL. AnÃlises eletroforÃtica e espectromÃtricas revelaram a presenÃa de proteÃnas com massas moleculares que variaram de 12 a 117 kDa, com um mÃximo de proteÃnas com 26 kDa e pI<6,0. A caracterizaÃÃo enzimÃtica mostrou que as enzimas antioxidantes superÃxido dismutase e peroxidase foram detectadas na fraÃÃo protÃica, assim como, uma atividade quitinÃsica. As proteÃnas do lÃtex foram capazes de degradar azocaseÃna (substrato inespecÃfico) e BANA (substrato especÃfico para proteases cisteÃnicas). As enzimas proteolÃticas detectadas foram principalmente do tipo cisteÃnica, e em menor proporÃÃo, serÃnica. O pH e a temperatura Ãtimos para esta atividade foram 6,0 e 37 ÂC, respectivamente, onde valores de temperatura superiores anulam a atividade. Utilizando experimentos de dieta artificial pÃde-se observar que a fraÃÃo protÃica do lÃtex a 0,4 % foi capaz de diminuir em 50 % a sobrevivÃncia, e a 0,1 %, diminuir 50 % do ganho de massa das larvas de C. maculatus. Quando essas proteÃnas foram desnaturadas por aquecimento o desenvolvimento larval foi igual ao controle, sugerindo que a manutenÃÃo da estrutura protÃica à essencial para o efeito observado. As proteÃnas do lÃtex nÃo foram digeridas pelas proteases endÃgenas do trato digestÃrio das larvas, sugerindo que as mesmas ficariam livres para causar o efeito deletÃrio. Nenhum efeito no desenvolvimento das larvas de C. capitata foi observado quando as proteÃnas foram adicionadas à dieta, mesmo na concentraÃÃo de 4 %. O lÃtex Ãntegro, quando adsorvido em sementes de feijÃo, apresentou atividade inibitÃria do tipo repelente sobre a ovoposiÃÃo de ambos os bruquÃdeos testados, sendo mais evidente em Z. subfasciatus. A aÃÃo repelente observada foi dose e tempo dependente. O lÃtex nÃo foi capaz de afetar a viabilidade dos ovos e nem o desenvolvimento larval. As fraÃÃes PLPr e DL nÃo apresentaram atividade repelente, mostrando que nem proteÃnas nem molÃculas de baixa massa molecular estÃo envolvidas nessa aÃÃo. Os insetos, quando expostos diretamente ao lÃtex por longo perÃodo de tempo nÃo tiveram sua fecundidade nem ovoposiÃÃo afetados, sugerindo que o efeito observado nÃo altera a fisiologia do animal / Plumeria rubra L. is a laticÃfera plant belonging to the family Apocynaceae popularly known as Jasmim. For spicy and fragrant flowers make this tree is commonly seen ornate squares and gardens of residential urban centers. LaticÃfer plants are well known for producing a fluid endogenously generally milky in appearance - latex - that exudates from the plant when it undergoes some type of injury, either by mechanical damage or attack by predators. Latex is a material that has been the subject of biochemical and pharmacological studies show that it is a promising source of compounds with potential biotechnological application. In this study the latex of P. rubra was the subject of biochemical and biological research with emphasis on the search for proteins that could make any deleterious action against agricultural insect pests. Laboratory procedures that employ centrifugation and dialysis allowed the fractionation of latex into three distinct components: rubber (BL), proteins (PLPr) and low molecular weight molecules (DL). The PLPr fraction was subject to biochemical and enzymatic characterization and was used in bioassays with the bean weevil-of-rope, Callosobruchus maculatus and the fruit fly, Ceratitis capitata. The full latex and its fractions were used in testing the repellency of oviposition of C. maculatus and Zabrotes subfasciatus. The BL fraction is the major component of latex, 70 %, while PLPr and DL fractions are about 15 % each one. The content of soluble protein in PLPr fraction was 0.33 mg / mL. Espectrometric and electrophoretic analysis revealed the presence of proteins with molecular weights ranging from 12 to 117 kDa, with a maximum of protein with 26 kDa and pI <6.0. The characterization showed that the enzyme antioxidativas enzymes superoxide dismutase and peroxidase were detected in the protein fraction, as well as activity chitinases. Proteins of latex were able to degrade azocasein (nonspecific substrate) and BANA (specific substrate for cysteine proteases). The proteolytic enzymes were detected mainly of type cysteine and to a lesser extent, serine proteases. The pH and temperature optimum for this activity was 6.0 and 37 ÂC respectively, where higher values of temperature cancel the activity. Through experiments with artificial diet can be observed that the protein fraction of latex in 0.4 % was able to reduce by 50 % the survival and, in 0.1 %, reduce the by 50 % the weight gain of larvae of C. maculatus. When these proteins were denatured by heating the larval development was similar to the control, suggesting that the maintenance of protein structure is essential for the observed effect. Proteins of latex were not digested by endogenous proteases of the digestive tract of larvae, suggesting that they would be free to cause deleterious effects. No effect on the development of the larvae of C. capitata was observed when the proteins were added to the diet, even at a concentration of 4 %. Whole latex when adsorbed in bean seeds, showed repellent activity on oviposition of both bruchid, being more evident in Z. subfasciatus. The repellent activity was observed time and dose dependent. The latex was unable to affect the viability of eggs or larval development. The PLPr and DL fractions showed no repellent activity, showing that neither protein nor molecules with low molecular weight are involved in this action. The insects, when exposed directly to the latex for a long period of time had not affected their fecundity or oviposition.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:www.teses.ufc.br:3191 |
| Date | 19 February 2009 |
| Creators | Eliane Silva AraÃjo |
| Contributors | MÃrcio Viana Ramos, Ana Cristina de Oliveira Monteiro Moreira, Renato de Azevedo Moreira, Ana Lucia Ponte Freitas |
| Publisher | Universidade Federal do CearÃ, Programa de PÃs-GraduaÃÃo em BioquÃmica, UFC, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC, instname:Universidade Federal do Ceará, instacron:UFC |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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