Production and characterization of chitinolytic enzymes produced by the fungus Trichoderma asperellum and its application in the biocontrol of the tick Rhipicephalus microplus and the insect Aedes aegypti

Autor: Aguiar, Jackeline de Paula Santana de Andrade
Přispěvatelé: Souza, Guilherme Rocha Lino de, Monteiro, Caio Marcio de Oliveira, Lopes, Welber Daniel Zanetti, Campos, Ivan Torres Nicolau de
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG
Universidade Federal de Goiás (UFG)
instacron:UFG
Popis: Os acaricidas ou inseticidas químicos são amplamente utilizados para o controle de pragas ou vetores de interesse agropecuário e saúde pública em todo o mundo. As moléculas existentes no mercado possuem em média uma duração de uma década devido à seleção genética de indivíduos resistentes. Além disso, estes compostos químicos podem afetar outros organismos vivos, contribuindo para a poluição ambiental e contaminação de produtos de origem animal ou vegetal para consumo humano. Com opções para o controle químico de pragas e parasitos cada vez mais escassos, trabalhos são descritos estimulando a pesquisa de métodos de controle alternativos e eficazes. O uso de organismos vivos ou produtos de seu metabolismo para o controle de pragas ou doenças sejam eles obtidos por manipulação genética ou não, são chamados de biocontrole. Diversos estudos demonstram o uso de fungos como agentes alternativos ou auxiliares para o controle de vetores, com baixo impacto ambiental, fácil aplicação e degradação. Como exemplo destes microrganismos destaca-se o fungo Trichoderma asperellum. O gênero Trichoderma corresponde a fungos de vida livre em sua maioria, de reprodução assexuada, encontrados de clima temperado a tropical. Estes fungos são conhecidos pela sua capacidade de agentes de controle biológico, frente à fitopatógenos. Esta ação pode ocorrer pela liberação de enzimas ou outros metabólitos secundários. Objetivou-se com este trabalho avaliar o potencial uso do fungo Trichoderma asperellum cultivado em diferentes fontes de carbono (quitina comercial (CWDE), tegumento externo quitinoso do carrapato Rhipicephalus microplus (T-CWDE) e larvas de Aedes aegypti (L-CWDE)), como agente produtor de enzimas do complexo quitinilítico, para o biocontrole dos vetores Rhipicephalus microplus e Aedes aegypti. O fungo foi cultivado em meio MEA e os esporos, juntamente com diferentes fontes quitinosas, foram adicionados ao meio TLE e levados a incubação por seis dias em temperatura de 38ºC. O extrato bruto, resultante da indução pelas fontes de carbono, após passar por processo de diálise e liofilização, foi utilizado para realização dos testes de biocarrapaticidograma e larvicida. Os resultados demonstraram que os meios T-CWDE e L-CWDE apresentaram uma maior atividade contra ambas as larvas de carrapato Rhipicephalus microplus e L3 de Aedes aegypti em comparação com o CWDE. A ação enzimática nos vetores alvo também foi evidenciada por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microscopia eletrônica de transmissão (MET), sugerindo que a estratégia biotecnológica proposta neste trabalho tem potencial para ser explorada para o biocontrole desses vetores, visto a sua viabilidade e os prováveis benefícios como a geração de compostos naturais bioativos e biodegradáveis ​​ comparados aos pesticidas convencionais. Chemical acaricides or insecticides are widely used to control pests or vectors of agricultural interest and public health worldwide. The molecules on the market have an average duration of a decade due to the genetic selection of resistant individuals. In addition, these chemical compounds can affect other living organisms, contributing to environmental pollution and contamination of products of animal or vegetable origin for human consumption. With options for chemical control of pests and parasites increasingly scarce, studies are described stimulating the search for alternative and effective control methods. The use of living organisms or products of their metabolism to control pests or diseases, whether obtained by genetic manipulation or not, are called biocontrol. Several studies demonstrate the use of fungi as alternative or auxiliary agents for vector control, with low environmental impact, easy application and degradation. As an example of these microorganisms, the fungus Trichoderma asperellum stands out. The genus Trichoderma corresponds to free-living fungi, mostly of asexual reproduction, found from temperate to tropical climates. These fungi are known for their capacity as biological control agents, against phytopathogens. This action can occur by the release of enzymes or other secondary metabolites. The objective of this work was to evaluate the potential use of the fungus Trichoderma asperellum grown on different carbon sources (commercial chitin (CWDE), external chitinous tegument of the tick Rhipicephalus microplus (T-CWDE) and Aedes aegypti (L-CWDE) larvae) , as an agent producing enzymes of the chitinylitic complex, for the biocontrol of the vectors Rhipicephalus microplus and Aedes aegypti. The fungus was grown in MEA medium and the spores, together with different chitinous sources, were added to the TLE medium and incubated for six days at a temperature of 38ºC. The crude extract, resulting from the induction by carbon sources, after undergoing the process of dialysis and lyophilization, was used to perform the biocarrapaticidogram and larvicide tests. The results showed that the T-CWDE and L-CWDE media showed greater activity against both the tick larvae Rhipicephalus microplus and L3 of Aedes aegypti compared to CWDE. The enzymatic action in the target vectors was also evidenced by scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (MET), suggesting that the biotechnological strategy proposed in this work has the potential to be explored for the biocontrol of these vectors, given their viability and the likely benefits such as the generation of natural bioactive and biodegradable compounds compared to conventional pesticides.
Databáze: OpenAIRE
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