Gislaine Angélica Rodrigues Silva
“Caracterização e envolvimento de
esterases com a resistência a inseticidas em
Oryzaephilus mercator e
Oryzaephilus surinamensis (Coleoptera:
Silvanidae)”
Orientadora: Prof.ª Dr.ª
Ana Silvia Lapenta
Maringá – 2007
Dados Internacionais de Catalogação-na-Publicação (CIP)
(Biblioteca Central - UEM, Maringá – PR., Brasil)
S586c
Silva, Gislaine Angélica Rodrigues
Caracterização e envolvimento de esterases com a resistência a inseticidas em
Oryzaephilus mercator e Oryzaephilus surinamensis
(Coleoptera: Silvanidae) / Gislaine Angélica Rodrigues Silva. -Maringá : [s.n.], 2007.
38 f. : il. color.
Orientador : Profª. Drª. Ana Silvia Lapenta.
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Maringá. Departamento
de Ciências Biológicas, 2007.
1. Esterase. 2. Organofosforado. 3. Resistência a inseticidas. 4.
Oryzaephilus mercator. 5. Oryzaephilus surinamensis.
I. Universidade Estadual de Maringá. Pós-Graduação em
Ciências Biológicas (área de concentração Biologia
Celular). II. Título.
CDD 21.ed. - 572.77
A Deus, minha inspiração.
A minha mãe, uma mulher admirável.
Agradecimentos
A Deus, por seu amor e sua fidelidade em minha vida.
Aos meus pais Gilson e Rute, por tudo que sou e tudo o que vir a ser,
por acreditarem e apoiarem mais essa conquista. A minha irmã Aline por sua
amizade e seu companheirismo e a Duda, minha sobrinha amada.
A UEM, ao Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas e ao
Departamento de Biologia Celular e Genética, pela estrutura e oportunidade.
Aos professores, cujo auxílio foi relevante.
Ao CNPq, pelo apoio financeiro.
A minha orientadora Ana Silvia, pela disponibilidade em me orientar e
desenvolver este trabalho, por sua paciência, pelo apoio e aprendizado. Quero
agradecer sua amizade e seu exemplo profissional, o qual admiro.
Aos professores Maria de Fátima, Maria Cláudia, Sandra Collet, Erasmo
Renesto e José Ricardo, pelo aprendizado, e especialmente, agradeço a
Claudete Mangolin, pela oportunidade, dedicação e direcionamento nos meus
primeiros experimentos.
Aos membros da banca, professoras Luciana Paes de Barros Machado e
Claudete Aparecida Mangolin.
Aos técnicos Sérgio e Valmir por todo o auxílio, o qual foi importante
para a realização deste trabalho.
As minhas amigas e companheiras de pesquisa, Débora, Ana Luíza,
Adriana e Lara, pelo desenvolvimento da pesquisa.
A Adriana Rezende, Fábio, Suzana, Liriana, Tati, Cristiano, Ivone e Ana
Paula e a todos os colegas e amigos do laboratório pelo ambiente agradável de
trabalho.
Aos meus amigos de graduação e pós-graduação.
As minhas amigas Carol Gaburo, Carol Emanuelle, Joicy, Léia, Lilian,
Adriana Heidemann e Amanda, pelo companheirismo em todos os momentos.
Ao Edner, meu namorado, pelo seu incentivo e carinho.
A Fernanda, uma amiga muito especial que tem estado ao meu lado
nesses oito anos, comemorando comigo mais esta etapa.
A minha amiga, irmã, Araceli, por acrescentar coisas boas e dividir
muitos momentos.
“Caracterização e envolvimento de esterases com a resistência a inseticidas em
Oryzaephilus mercator e Oryzaephilus surinamensis (Coleoptera: Silvanidae)”
Resumo
Oryzaephilus mercator e Oryzaephilus surinamensis são espécies cosmopolitas de
insetos praga que atacam diversos grãos e produtos armazenados, causando prejuízos na
comercialização destes. Uma estratégia de controle destes insetos é obtida por meio do
uso de inseticidas, porém, várias espécies têm se mostrado resistente a estes compostos.
Mecanismos metabólicos de resistência a inseticidas envolvendo as esterases têm sido
estudados, pois estas estão relacionadas com a detoxificação. Este trabalho foi
conduzido com o objetivo de identificar e caracterizar as esterases, verificar a
toxicidade dos organofosforados malathion e clorpirifós-metil em diferentes linhagens
destas espécies e, também, analisar o possível envolvimento destas enzimas nos
mecanismos de resistência a estes inseticidas. Por meio da técnica de eletroforese em
gel de poliacrilamida foram identificadas sete esterases em quatro linhagens de O.
mercator, destas três são colinesterases, duas carboxilesterases e duas acetilesterases.
Em duas linhagens de O. surinamensis foram encontradas cinco esterases, destas, quatro
foram identificadas como colinesterases. Todas as linhagens foram submetidas a
bioensaios com o malathion e clorpirifós-metil. Em O. mercator, dentre as linhagens
naturais, a OmLA apresentou maior resistência, sendo que esta, pode estar associada
com a maior sensibilidade das esterases OmEST-3 e 4 e pela presença da OmEST-1,
específica desta linhagem. Em O. surinamensis, pôde ser observado que na linhagem
OsLPA, mais resistente, também houve uma maior sensibilidade das esterases aos
inseticidas testados. Isto é indicativo de que estas esterases possam estar relacionadas
com mecanismos de detoxificação aos inseticidas por seqüestro destes. A espécie de O.
surinamensis, quando comparada com a de O. mercator, apresentou uma elevada
resistência, verificado pelo cálculo da CL50. Esta maior resistência pode estar
relacionada com duas esterases: a OsEST-2, por apresentar homologia com a OmEST-1,
cuja presença foi verificada somente na linhagem resistente OmLA e, a OsEST-5, por
ser uma enzima altamente expressa nesta espécie, sendo que em O. mercator não foi
encontrada nenhuma enzima com altos níveis de expressão.
“Characterization and involvement of esterases in their resistance to insecticides in
Oryzaephilus mercator and Oryzaephilus surinamensis (Coleoptera: Silvanidae)”
Abstract
Oryzaephilus mercator and Oryzaephilus surinamensis are worldwide pestering insect
species which attack grains and stored products with subsequent commercial liabilities.
Although insect control strategy favors the use of insecticides, several species are
resistant to the chemical compounds involved. Esterases resistant metabolic
mechanisms to insecticides have been investigated owing to their relationship with detoxification. Current research identifies and characterizes the esterases, checks the
toxicity of the organophosphates malathion and chlorpyriphos-methyl in different insect
strains, and analyzes possible involvement of esterases in resistance mechanisms to the
above insecticides. Esterases analysis by polyacrylamide gel electrophoresis technique
detected seven esterases in four strains of O. mercator, or rather, three cholinesterases,
two carboxylesterases and two acetylesterases. Five esterases, four of which were
identified as cholinesterases, were detected in two O. surinamensis strains. All strains
underwent bioassays with malathion and chlorpyriphos. Since OmLA exhibited the
greatest resistance in O. mercator, within natural strains, it may be associated to the
higher sensitivity of esterases OmEST-3 and 4 and by OmEST-1, proper of the strain.
There was a higher esterase sensitivity to insecticides under analysis in the more
resistant O. surinamensis OsLPA strain. This fact shows that these esterases may be
related to de-intoxification mechanisms to insecticides by their sequestration. When
compared to O. mercator, species O. surinamensis is highly resistant, as CL50
evidences. High resistance may be related to OsEST-2 esterases by being homologous
to OmEST-1, verified only in OmLA-resistant strains; and to OsEST-5, a highly
significant enzyme in the species. No highly significant enzyme has been found in O.
mercator.