Enzymatic Response of the Eucalypt Defoliator Thyrinteina arnobia (Stoll) (Lepidoptera: Geometridae) to a Bis-Benzamidine Proteinase Inhibitor

Abstract

Ingestion of proteinase inhibitors leads to hyperproduction of digestive proteinases, limiting the bioavailability of essential amino acids for protein synthesis, which affects insect growth and development. However, the effects of proteinase inhibitors on digestive enzymes can lead to an adaptive response by the insect. In here, we assessed the biochemical response of midgut proteinases from the eucalypt defoliator Thyrinteina arnobia (Stoll) to different concentrations of berenil, a bis-benzamidine proteinase inhibitor, on eucalyptus. Eucalyptus leaves were immersed in berenil solutions at different concentrations and fed to larvae of T. arnobia. Mortality was assessed daily. The proteolytic activity in the midgut of T. arnobia was assessed after feeding on plants sprayed with aqueous solutions of berenil, fed to fifth instars of T. arnobia for 48 h before midgut removal for enzymatic assays. Larvae of T. arnobia were able to overcome the effects of the lowest berenil concentrations by increasing their trypsin-like activity, but not as berenil concentration increased, despite the fact that the highest berenil concentration resulted in overproduction of trypsin-like proteinases. Berenil also prevented the increase of the cysteine proteinases activity in response to trypsin inhibition.

Efeito de inibidores de proteases na atividade enzimática de Coccus viridis em Coffea arabica

“…Os efeitos do berenil e benzamidina nos insetos já foram comprovados de diversas maneiras e em alguns trabalhos, tais como: incorporando na dieta artificial dos insetos (Pilon et al, 2006), pulverização direta sobre a planta (Marinho-Prado et al, 2012;Paixão et al, 2013) e pela expressão em plantas transgênicas (Maheswaran et al, 2007;Steppuhn & Baldwin, 2007). Mas os trabalhos dos autores mencionados foram feitos com insetos mastigadores.…”

“…Para a avaliação, as plantas foram expostas ao ataque dos herbívoros por sete dias. Depois, com as ninfas nas folhas, realizou-se a pulverização da solução inibidora (150 mL para cada tratamento) utilizando um pulverizador de plástico de pressão manual (Marinho-Prado et al, 2012). Essa pulverização foi realizada às 8 h, quando as folhas do cafeeiro não apresentavam condições como dureza da cutícula foliar, estomas fechados e estado iônico da folha, que dificultariam a penetração do inibidor (Malavolta, 1980).…”

“…Realizou-se a atividade amidásica de cisteíno-proteases pelo método descrito por Erlanger et al (1961) com modificações conforme Mendonça et al (2012), utilizando-se 500 µL do substrato cromogênico L-BapNA na concentração final de 0,5 mM, a 25 °C e 500 µL de tampão Tris-HCl 0,1 M pH 8,2 contendo 20 mM de CaCl 2 e 5 mM de DTT (1,4-ditiotreitol), para garantir que o resíduo de cisteína esteja reduzido. Em 50 µL de extrato foram adicionados 100 µL do inibidor de serino-proteases benzamidina na concentração final de 1 mM, a qual corresponde ao Ki de inibição de tripsinas-like por benzamidina.…”

“…Assim, a inibição de proteases diminuirá a biodisponibilidade de aminoácidos para a síntese de proteínas necessárias ao crescimento e desenvolvimento do inseto, podendo acarretar até sua morte (Vila et al, 2005). Essas consequências já foram relatadas para lagartas -Thyrinteina arnobia (Stoll, 1782) e Anticarsia gemmatalis (Hübner, 1818) (Mendonça et al, 2012) -que consumiram alimentos com presença de inibidores (Marinho-Prado et al, 2012;Paixão et al, 2013).…”

“…Há estudos apenas das culturas de soja, goiaba e eucalipto avaliando o efeito desses inibidores sintéticos sobre suas pragas (Marinho et al, 2010;Marinho-Prado et al, 2012;Paixão et al, 2013). Devido aos resultados positivos dessas pesquisas, à importância do cafeeiro no Brasil e à cochonilha-verde ser uma praga potencial dessa cultura, existe a necessidade de compreendermos melhor o mecanismo de interação entre esse inseto e essa cultura.…”