Insecticidal potential of terpenes and phenylpropanoids: natural solutions and nanotechnology for agricultural pests control
Toxicologia; Estresse oxidativo; Alterações morfológicas; Inibição de enzimas digestivas; Mosca-da-asa-manchada; Gorgulho-do-milho; Ecofriendly.
A agricultura é uma das principais atividades econômicas do Brasil. Anualmente a produtividade sofre severas perdas por vários fatores, incluindo a ação de insetos-praga. Onde a principal forma de controle é a utilização de inseticidas químicos sintéticos. O uso dessas substâncias é feito de forma abusiva e não consciente, o que gera problemas de contaminação de recursos naturais, seleciona indivíduos resistentes e coloca em risco a integridade de ecossistemas e a saúde humana. Como alternativa ao uso desses compostos, produtos naturais têm ganhado destaque, especialmente terpenos e fenilpropanoides que são constituintes de óleos essenciais de espécies vegetais. Os produtos de origem natural são considerados ecologicamente corretos e empregados em práticas sustentáveis de produção. Objetivou-se nesse trabalho avaliar a atividade inseticida de terpenos e fenilpropanoides de origem sintética sobre os insetos-praga Drosophila suzukii e Sitophilus zeamais; utilizar os compostos de maior potencial na síntese de nanopartículas para contornar as limitações impostas pelas propriedades físico-químicas dessas moléculas. Adicionalmente, avaliar o efeito de doses subletais desses compostos nos organismos de interesse e em espécies não alvo, como Doru luteipes, Palmistichus elaeisis e Tetrastichus howardi. Os resultados demonstraram que os terpenos, L-(-)-carvona e carvacrol, e os fenilpropanoides, (E)-anetol e (E)-cinamaldeído apresentaram maior atividade inseticida sobre adultos de D. suzukii. Adicionalmente, doses subletais desses compostos promoveram elevada mortalidade de larvas e deformação em indivíduos expostos. Induziram o estresse oxidativo e alterações morfológicas em estruturas internas e externas dessa espécie. Além disso, essas moléculas não afetaram parâmetros biológicos do predador natural D. luteipes. A incorporação das substâncias destacadas anteriormente em nanopartículas do polímero biodegradável PCL prolongou a atividade inseticida ao longo do tempo, particularmente os compostos PCL-carvacrol e PCL-(E)-cinamaldeído. Os compostos incorporados às nanopartículas elevaram a atividade de enzimas do estresse oxidativo, especialmente o PCL-carvacrol, indicando maior potencial para gerar danos ao organismo dos insetos-praga. Os terpenos e fenilpropanoides em sua forma isolada promoveram maior peroxidação lipídica. Apesar de terem promovido a elevação da atividade das enzimas que combatem o estresse oxidativo, os compostos nanoparticulados demonstraram maior potencial para gerar danos histopatológicos em diversas estruturas de fêmeas adultas de D. suzukii; os compostos em estudo não afetaram parâmetros biológicos do organismo não alvo P. elaeisis. Por fim, os compostos em estudo apresentaram atividade inseticida sobre S. zeamais, destacando-se o carvacrol como composto mais tóxico. (E)-anetol foi o composto que apresentou o maior número de interações sinérgicas quando combinado com outros compostos. O carvacrol, (E)-cinamaldeído e p-anisaldeído causaram efeitos subletais nessa praga, alterando consideravelmente a atividade das enzimas digestivas e as relacionadas ao estresse oxidativo, além de causar danos morfológicos. O composto p-anisaldeído se destaca por ter inibido fortemente a atividade da enzima α-amilase e elevado a atividade das enzimas detoxificantes. A molécula de (E)-cinamaldeído pode ser considerado o composto mais compatível com o inimigo natural T. howardi. Frente aos resultados obtidos, as moléculas em estudo nesse projeto são promissoras alternativas ao controle de pragas agrícolas e destacam-se por ser consideradas opções ambientalmente corretas.