Modelo Resumo Trabalho - VI CBAgroecologia e II CLAgroecologia

Bioatividade do extrato aquoso de Jacaranda decurrens subsp
Symnetrifoliolata (Bignoniaceae) sobre Plutella xylostella (L., 1758)
(LEPIDOPTERA: PLUTELLIDAE)
Bioactivity of aqueous extract of Jacaranda decurrens subsp Symnetrifoliolata
(Bignoniaceae) on Plutella xylostella (L., 1758) (Lepidoptera: Plutellidae)
SANTOS, Letícia Paula¹; FIORATTI, Claudemir Antonio Garcia²; SILVA, Rosicléia Matias 3;
MORAIS, Kayni4; MUSSURY, Rosilda Mara5.
1
Programa de Pós-Graduação em Biologia Geral/Bioprospecção, Dourados, MS,
[email protected];
²Curso de Graduação em Ciências Biológicas, Dourados, MS, [email protected];
3
Programa de Pós-Graduação em Entomologia e Conservação da Biodiversidade,
Dourados, MS, [email protected];
4
Curso de Graduação em Biotecnologia, Dourados, MS, [email protected];
5
Docente do Programa de Pós-Graduação em Biologia Geral/Bioprospecção, Dourados, MS,
[email protected].
Resumo: Atualmente, o método mais utilizado no controle de insetos indesejáveis em
produções agrícolas para o cultivo de hortaliças, é de base agroquímica. No entanto, o uso
negligente dessas substâncias podem ocasionar impactos negativos ao ambiente e à saúde
pública. Uma alternativa a esta problemática, é a utilização de inseticidas cuja classe de
compostos de ação repelente e/ou deterrente, foram extraídos de plantas. O objetivo desta
pesquisa por tanto, foi avaliar o efeito do extrato aquoso de Jacaranda decurrens subsp
Symnetrifoliolata (Bignoniaceae), sobre a preferência alimentar de larvas de Plutella
xylostella (L.,1758) (Lepdoptera: Plutellidae). Para tanto, foi feito o extrato aquoso de J.
decurrens a 10%, obtida pela razão massa/volume (m/v) do pó vegetal, sendo água
destilada o solvente. Discos folheares de couve-manteiga (Brassica oleracea L. var.
Acephala) foram imersos em cada tratamento, após isso dispostos em placas de Petri,
constituindo os testes com e sem chance de escolha. Em cada placa foi liberada ao centro
uma larva de terceiro instar e acompanhada sua atividade por 24 horas. Após esse período,
foi avaliada a área foliar consumida e o efeito produzido pelo extrato vegetal. Observou-se
que o extrato aquoso de J. decurrens, apresentou Índice de Preferência com o valor de 0,81,
ou seja, com potencial fagodeterrente. Tal resultado confere ao extrato de J. decurrens
característica inseticida, estando apto a ser utilizado como substância alternativa e eficaz,
no controle de larvas da espécie P. xylostella.
Palavras-chave: Manejo sustentável, bioinseticida, traça-das-crucíferas.
Abstract: Currently, the most used methods for insect control in the production of vegetables
have an agrochemical basis. However, the careless use of these substances may cause
negative impacts to the environment and to public health. An alternative to this problem is the
use of insecticides extracted from plants containing compounds with a repellent and/or
deterrent action. The objective of this research is, therefore, to evaluate the effect of aqueous
extract of Jacaranda decurrens subsp Symnetrifoliolata (Bignoniaceae) on the feeding
preference of diamondback moth caterpillars (Lepidoptera: Plutellidae). For that purpose, the
aqueous extract of J. decurrens was obtained at a concentration of 10% making use of the
ratio mass/volume (w / v) of the plant powder, using distilled water as a solvent. Two discs
containing cabbage leaves (Brassica oleracea L. var. Acephala) were immersed in each
treatment and after that, arranged in Petri dishes. The experiment consisted in tests with and
without chance of choice. In the center of each plate, a third instar caterpillar was released
and its activity was monitored for 24 hours. After this period, we evaluated the consumed leaf
area and the effect produced by the plant extract. The aqueous extract of J. decurrens
presented a Feeding preference Index of 0.81, which expresses an antifeedant potential.
This result gives the J. decurrens extract an insecticidal characteristic, being able to be used
as an alternative and effective substance in P. xylostella control.
Keywords: Sustainable management, biopesticide, diamondback moth.
Introdução
As brássicas são hortaliças cultivadas mundialmente e com grande
importância econômica no Brasil, devido ao seu valor nutricional e ampla utilização
gastronômica. Apesar das características botânicas bem definidas, a couve-flor,
repolho, brócolis, couve-de-bruxelas, couve-rábano e a couve-de-folhas são
variedades botânicas da mesma espécie (Brassica oleracea) pertencentes as
Brassicaceae e que apresentam vulnerabilidades fitossanitárias comuns (BRANDÃO
FILHO et a.l, 2010).
Dentre as “pragas” que atacam a cultura, a traça-das-crucíferas (Plutella
xylostella) é um fator limitante na produção (OLIVEIRA, et al 2000), sendo
observada na região de Dourados, Mato Grosso do Sul, Brasil a ocorrência do inseto
em plantios de grandes e pequenas hortas.
É pertinente também observar de maneira mais criteriosa os mecanismos
empregados no combate a esses insetos, muitas vezes equivocadamente
denominados “pragas” de hortaliças, pois quando leva-se em consideração, que na
natureza, onde não há a interferência do homem, os diversos organismos vivem em
equilíbrio. As pragas são insetos comuns, que como milhares de outros, alimentamse das plantas, e só quando intervém o fator homem e a agricultura, que muitos
destes insetos passam a ser consideradas pragas (CORRÊA e SALGADO, 2011).
Neste caso, P. xylostella é um microlepidóptero que apresenta-se na forma
jovem, como uma pequena larva verde clara, que chega a medir até 10 mm de
comprimento. Após a eclosão as larvas penetram no parênquima das folhas e ali se
alimentam durante dois ou três dias, para depois saírem das galerias e se
alimentarem da epiderme (CZEAK, et al, 2005).
O seu controle tem sido realizado principalmente pelo uso de inseticidas
sintéticos, no entanto o uso incorreto e indiscriminado de agrotóxicos durante várias
décadas pode levar ao acúmulo de resíduos tóxicos em alimentos, haver
contaminação da água e do solo, intoxicação de produtores rurais, aparecimento de
insetos resistentes, devido à eliminação dos inimigos naturais, pode também
ocasionar surtos de insetos-praga entre muitos outros problemas (SARMENTO et
al., 2002).
Nessa perspectiva, torna-se fácil constatar que o desenvolvimento de
modelos de produção agrícola de base ecológica, tornou-se necessário para suprir a
necessidade crescente de alimentos livres de resíduos tóxicos e ao mesmo tempo,
respeitar os preceitos da sustentabilidade, da conservação do meio ambiente e do
bem-estar do ser humano (FILHO et al, 2013).
Até à descoberta dos inseticidas orgânicos, na primeira metade do século
passado, as substâncias extraídas de plantas foram amplamente utilizados no
controlo de insetos. O ressurgimento da pesquisa com plantas inseticidas ocorreu
por causa da necessidade de novos compostos bioativos que controlam pragas sem
causar problemas para o homem e para o ambiente (ALMEIDA et al., 2014).
Sobre essa diversidade de substâncias presentes na flora existente, na área
de controle de insetos, nota-se que apenas uma pequena porção das plantas foi
investigada com tal finalidade (GOMES, et al, 2016).
Sabe-se hoje, que a concentração dos componentes químicos nas plantas
depende do controle genético e dos estímulos proporcionados pelo meio, que
podem ativar genes biossintéticos que estimulam a superprodução de substâncias
de defesa, como no caso de agressão por microrganismos ou insetos-praga
(FAZOLIN et al. 2010).
A Carobinha (Jacaranda decurrens subsp. symmetrifoliolata Farias &
Proença), pertence às Bignoniaceae e apresenta porte subarbustivo xilopodífero,
ocorrendo no sudoeste do Mato Grosso do Sul (GOUVEA, et al. 2014) possui como
metabólitos secundários triterpenos, ácidos ursólicos e oleanólico (VARANDA et al.
1992). Os terpenos abrangem uma grande variedade de substâncias de origem
vegetal e sua importância ecológica como defensivos de plantas está bem
estabelecida (VIEGAS JUNIOR, 2003).
Tendo isto como ponto de partida, objetivou-se com está pesquisa, avaliar o
efeito do extrato aquoso de J. decurrens, sobre a preferencia alimentar de larvas de
P. xylostella.
Metodologia
Material vegetal
As folhas de J. decurrens foram coletadas no Horto da Universidade Federal
da Grande Dourados (UFGD), localizada no município de Dourados, Mato Grosso do
Sul, Brasil, tendo latitude de 22º11’43.7”S, longitude de 54º56’08,5”W e altitude de
430 m, no período das 7:00 às 9:00 horas.
Preparação do extrato vegetal
As folhas coletadas, previamente lavadas, foram secas em estufa de
circulação forçada de ar, durante três dias na temperatura de 40ºC ±1ºC. Após esse
período, o material vegetal foi moído em moinho de facas do tipo Willey para
obtenção do pó vegetal.
O extrato aquoso de J. decurrens a 10%, foi obtido pela razão massa/volume
(m/v) do pó vegetal, sendo água destilada o solvente. Após homogeneização ficou
em repouso por 24 horas e, só então foi filtrado em papel filtro para a retirada do
material sólido.
Obtenção e manutenção da criação de P. xylostella
Adultos de P. xylostella coletados em um local de plantio de couve, localizado
no munícipio de Dourados (MS, Brasil), foram sexadas e retidas em uma gaiola para
mariposas. Esta gaiola consiste em um recipiente de plástico esterilizado com álcool
70%, contendo uma abertura lateral coberta com plástico filme taticamente furado
para fluxo de ar. Dentro há um disco de couve (Brassica oleracea L. var. acephala)
cujo manejo era de caráter agroecológico e outro disco de papel filtro, para a postura
dos ovos (Figura 1).
Os adultos foram alimentos por meio de uma abertura superior da gaiola,
onde foi colocado um tampão feito de algodão, que por sua vez foi umedecido com
solução de mel a 10% e, renovados a cada dois dias.
Os discos de posturas foram transferidos diariamente para gaiolas de larvas,
estas gaiolas também são recipientes plásticos, contendo de igual maneira abertura,
mas aqui localizada na parte superior do recipiente, coberta com malha para fluxo de
ar. Dentro haverá sobre um papel toalha duas folhas de couve orgânica sobre
postas, com a face abaxial virada uma para outra, previamente lavadas com
hipoclorito de sódio a 2% e água corrente (Figura 1).
Figura 1. Gaiolas para mariposas (1) e larvas (2) de P. xylostella.
A manutenção das gaiolas foi realizada em dias alternados, onde as folhas
inferiores de couve envelhecidas foram descartadas, já as folhas superiores, bem
como as larvas, foram transferidas para uma gaiola limpa, onde ficaram cobertas por
uma folha de couve nova. Este procedimento ocorreu durante os quatro instares
larvais, para além de garantia a alimentação das larvas, também evitar a
contaminação por microrganismos e outros organismos oportunistas.
Na sequência, as pupas formadas foram armazenadas em geladeira à 8ºC ±
2ºC e, quando atingiram uma quantidade considerável, foram transferidas para uma
gaiola de borboletas. Iniciando-se do mesmo modo, o ciclo de vida da geração
seguinte e assim sucessivamente.
Esta criação e o ensaio foram realizados em ambiente controlado, com
temperatura de 25ºC ± 1ºC, umidade relativa de 60% ± 10% e fotoperiódo de 12
horas, no Laboratório de Interação Inseto-Planta (LIIP) da Faculdade de Ciências
Biológicas e Ambientais (FCBA) localizada na Universidade Federal da Grande
Dourados (UFGD).
Ensaios
Discos folheares de couve, com 4 cm² de diâmetro, foram imersos em cada
tratamento por 30 segundos e secaram em temperatura ambiente de 25ºC ± 1ºC
dispostos sobre papel filtro, após isso, foram arranjados sobre disco de papel filtro,
em placas de Petri (100 x 15mm), cobertas com plástico filme para retenção das
larvas e perfurado para houvesse fluxo de ar. Os discos foliares foram identificados
como H²O quando tratado apenas com água e com Ex quando tratado com o
extrato.
No ensaio com chance de escolha as placas de Petri continham dois discos,
sendo um tratado com água e outro com extrato, já os dois ensaios sem chance de
escolha, de igual modo haviam dois discos, porem em um dos ensaios os dois eram
tratados apenas com água e no outro apenas com extrato (Figura 2).
Figura 2. Placas de Petri contendo discos foliares tratados sendo: 1 ensaio com
chance de escolha, 2 ensaio sem chance de escolha apenas com água, e 3 ensaio
sem chance de escolha apenas com extrato.
Em cada placa, foi liberada ao centro uma larva de terceiro instar e
acompanhada sua atividade por 24 horas. Após esse período, foi avaliada a área
foliar consumida, no programa WinDIAS 3.2.
O efeito produzido pelo extrato vegetal no ensaio com chance de escolha foi
determinado pelo Índice de Preferência (IP) alimentar de acordo com Kogan e
Goeden (1970), sendo classificado como fagoestimulante se o índice for maior do
que um, neutro quando igual a um e fagodeterrente se menor do que um, pela
fórmula: IP = 2A/(M+A), onde: A = área consumida dos discos tratados; M = áreas
consumidas dos discos não tratados, sendo os dados obtidos calculados pelo
programa Microsoft Excel 2010.
O Teste t foi utilizado para avaliar o efeito produzido pelo extrato vegetal nos
ensaios sem chance de escolha, calculado pelo programa estatístico ASSISTAT.
Constituindo assim os experimentos com e sem chance de escolha, tendo
todos cinco repetições e cinco subamostras, conduzidos com base no delineamento
experimental inteiramente casualizado.
Resultados e discussões
Após análise dos dados, constatou-se que o extrato aquoso de J. decurrens,
apresentou IP com o valor de 0,81por tanto fagodeterrente, ou seja, em contato com
o extrato, o inseto foi induzido a paralisar a alimentação. De acordo com o índice, tal
resultado confere ao extrato característica inseticida, sugerindo aptidão para ser
utilizado como substância alternativa e eficaz no controle de larvas da P. xylostella
no manejo de culturas de couve.
O IP alimentar é eficiente em estudos de consumo foliar por insetos, pois
estes possuem sistema sensorial altamente desenvolvido, sendo que se o estímulo
recebido pelo inseto for positivo, ele se dirigirá até a planta e a substância que
provocou esse estímulo será chamada de atraente. Caso contrário, em presença de
um repelente, o inseto se dirigirá em direção contrária à direção da planta (SEFFRIN
et al., 2008).
As larvas de terceiro instar, predominantemente desde o primeiro instante do
período de monitoramento dos ensaios, preferiram consumir a folha tratada apenas
com água, deixando a grande maioria das placas onde estavam confinadas com o
aspecto dos discos foliares da Figura 3. Nela é possível observar que o disco foliar
tratado apenas com água está com várias perfurações, sendo que o disco foliar
tratado com o extrato de J. decurrens apresenta-se praticamente intacto.
Figura 3. Placa de Petri contendo os discos foliares tratados (H²O refere-se ao disco
tratado com água e Ex o disco tratado com o extrato) após 24 horas da liberação da
larva (1). Imagem obtida pelo programa do integrador de área foliar (2).
Além disto, o valor do IP poderia ter sido ainda menor se cinco dos vinte e
cinco organismos utilizados no experimento não tivessem empupado. Essa
observação é possível ser inferida por meio do acompanhamento da criação estoque
pelo grupo de pesquisa deste estudo.
Pois nota-se que quando as condições não estão adequadas ao
desenvolvimento, as larvas antecipam o ciclo-de-vida tecendo o casulo. Trata-se de
um comportamento resposta a situações adversas, como por exemplo, na falta de
recurso alimentar.
Os ensaios sem chance de escolha diferiram entre si quando avaliado a área
consumida pelas larvas. Pelo resultado do Teste t realizado, constatou-se que o
valor da média para o tratamento com água foi de 0,19800cm, já para o tratamento
com o extrato aquoso de J. decurrens foi de 0,15600cm sendo p=<0,05 e coeficiente
de variação 12,31%.
Nos discos foliares do tratamento com água, observou-se consumo de ambos
os discos (Figura 4), não é à toa que atualmente P. xylostella é considerada o
principal inseto-daninho da produção de brássicas, podendo levar a perdas de 100%
inviabilizando a lavoura (TORRES et al., 2001).
Figura 4. Placa de Petri contendo discos foliares tratados com água após 24 horas
da liberação da larva (1). Imagem obtida pelo programa do integrador de área foliar
(2).
Uma vez em contato com a planta, se o inseto receber um estímulo positivo,
ele realizará a mordida de prova e, nesse caso, a substância que provocou o
estímulo receberá o nome de incitante. No entanto, o comportamento observado em
cerca de 40% das repetições neste estudo foi o contrário, na presença do extrato a
larva parou de se alimentar, pois diante de um supressor, o inseto não dará a
mordida de prova e se afastará da planta (SEFFRIN et al., 2008).
A porcentagem restante dos discos foliares tratados com extrato, que foram
ligeiramente consumidos (Figura 5) sugere que mais estudos são necessários para
verificar se aqueles organismos que consumiram, ainda que muito pouco da folha
tratada com o extrato, sofreram alterações biológicas.
Figura 5. Placa de Petri contendo discos foliares tratados com extrato após 24 horas
da liberação da larva (1). Imagem obtida pelo programa do integrador de área foliar
(2).
Estudos recentes inferem aumento do período pupal, deformações nas asas
das mariposas, indefinição do sexo, diminuição da postura de ovos, entre outras
alterações biológicas em organismos que tiveram contato com extratos botânicos.
Conclusões
Ao analisar de modo sistemático o efeito obtido com o extrato aquoso de J.
decurrens, conclui-se que a espécie possui potencial para ser usada como matériaprima na produção de inseticidas botânicos, e que portanto é louvável empenhar
esforços e recursos na investigação dos compostos secundários ou classe destes.
Nessa perspectiva, de contribuir ainda mais na busca por recursos
bioquímicos, mais estudos estão sendo conduzidos pelos autores, principalmente no
que diz respeito à caracterização fitoquímica do extrato. A identificação dos teores
das classes de compostos presentes no extrato é fundamental para a difusão do seu
uso, bem como a concentração adequada a ser utilizada.
Mas não apenas isto, como também verificar as alterações biológicas e
comportamentais em larvas de P. xylostella, por meio de ensaios de ciclo-de-vida.
Pois tais alterações, seguramente interferem nas gerações subsequentes,
influenciando para que haja diminuição da taxa de reprodução, colaborando assim
no controle desses insetos no cultivo das brássicas.
Agradecimentos
A Fundação CAPES (Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível
Superior), pela concessão de bolsa de Pós-Graduação ao primeiro autor.
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