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Title: Prospecção de bioatividade de peptídeos e proteínas de baixo peso molecular extraídos das sementes de Erythrina velutina e Amburana cearensis
Authors: Oliveira, Genilsa Duarte da Costa
Keywords: Cumaru;Mulungu;Caatinga;Antimicrobianos;Callosobruchus maculatus;Aedes aegypti;Larvicida
Issue Date: 29-Sep-2017
Citation: OLIVEIRA, Genilsa Duarte da Costa. Prospecção de bioatividade de peptídeos e proteínas de baixo peso molecular extraídos das sementes de Erythrina velutina e Amburana cearensis. 2017. 61f. Dissertação (Mestrado em Ciências Biológicas) - Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2017.
Abstract: The search for alternatives to the use of conventional chemical agents in pest control and vector insects has increased. Plant proteins and peptides are one of those alternatives that cause less negative environmental interference. Thus, this work proposes the prospection of proteins and peptides of Erythrina velutina and Amburana cearensis seeds, two native species of the caatinga biome, which is still little explored as to the biological potential of its species. The seeds of each species were separated into tegument and cotyledons in order to produce four different extracts. To obtain the peptide fraction, two precipitations were performed, one at 90% with ammonium sulfate and the other at 80 ° C / 15 '. Then in an SDS-containing gel the electrophoretic profile was observed, which showed the presence of polypeptides from 97 kDa as well as peptides below 18 kDa. The inhibitory activity of protease extracts was evaluated by trypsin assays, 99.08% for coumarin cotyledon; 89.91% for multilgu cotyledon and 68.35% and 63.30% for Cumaru and Mulungu integument respectively. The antimicrobial potential of each extract for phytopathogenic fungi: Alternaria alternata, Macrophomina phaseolina, Monosporascus cannoballus and Rhizotonia solani was evaluated by two methods: disk diffusion (well variation) and dilution in agar. For the bacteria: Escherichia coli and Staphylococus aureus a microdilution was performed. The extracts had no antimicrobial potential for fungi and bacteria, under the evaluation conditions used. In evaluating the larvicidal potential of coumarin cotyledon and cotyledon extracts of mulungu in an artificial diet for the Caupi bean pest, Callosobruchus maculatus, we observed that the cotyledon extract of cumaru from 1.6% was already able to reduce the mass of the larvae, compromising its growth and survival. For the cotyledon extracts of mulungu larvae were not observed from the concentration of 0.1%. The extracts were also evaluated for their larvicidal potential for the insect vector Aedes aegypti, where extracts of coumarid cotyledons caused 100% mortality for L1 in concentrations of 5 mg / mL and 10 mg / mL in 24 hours of incubation. The extract of mulungu cotyledons had an average mortality of 33.33% in 48 hours. The 2 mg / mL cumaru integument extract promoted the mortality of 71.66% of the larvae and the integument of mulungu 18.33%. The proteins and peptides obtained did not present antimicrobial activity, but the extracts of both seeds are rich sources of molecules, peptides and bioactive proteins with larvicidal potential, that should be better investigated for identification of the molecule and association with the mechanism of action against the two species of insects.
Portuguese Abstract: A busca por alternativas ao uso de agentes químicos convencionais no controle de pragas e insetos vetores tem aumentado. As proteínas e peptídeos de plantas são uma dessas alternativas que causem menos interferências negativas ao meio ambiente. Sendo assim, esse trabalho propõe a prospecção de proteínas e peptídeos de sementes de Erythrina velutina e Amburana cearensis, duas espécies nativas do bioma caatinga, que ainda é pouco explorado quanto ao potencial biológico de suas espécies. As sementes de cada espécie foram separadas em tegumento e cotilédones, a fim de se produzir quatro extratos diferentes. Para obtenção da fração peptídica foram realizadas duas precipitações, uma a 90% com sulfato de amônio e outra por aquecimento, a 80 °C / 15’. Em seguida em um gel contendo SDS foi observado o perfil eletroforético, que mostrou a presença de polipeptídeos a partir de 97 kDa como também peptídeos abaixo de 18 kDa. A atividade inibitória dos extratos para proteases foi avaliada por ensaios contra tripsina, sendo 99,08% para cotilédone de cumaru; 89,91% para cotilédone de mulungu e 68,35 % e 63,30% para tegumento de Cumaru e Mulungu, respectivamente. Também foi avaliado o potencial antimicrobiano de cada extrato para fungos fitopatógenos: Alternaria alternata, Macrophomina phaseolina, Monosporascus cannoballus e Rhizotonia solani por dois métodos: disco difusão (variação poço) e diluição em ágar. Para as bactérias: Escherichia coli e Staphylococus aureus uma microdiluição foi realizada. Os extratos não apresentaram potencial antimicrobiano para os fungos e bactérias, nas condições de avaliação utilizadas. Ao avaliar o potencial larvicida dos extratos peptídicos de cotilédone de cumaru e cotilédone de mulungu em dieta artificial para a praga do feijão Caupi, Callosobruchus maculatus, observamos que o extrato de cotilédone de cumaru a partir de 1,6% já foi capaz de reduzir a massa das larvas, comprometendo seu crescimento e sobrevivência. Para os extratos de cotilédone de mulungu não foram observadas larvas desde a concentração de 0,1%. Os extratos também foram avaliados quanto ao seu potencial larvicida para o inseto vetor Aedes aegypti, onde extratos de cotilédones de cumaru causou mortalidade de 100% para L1 nas concentrações de 5 mg/mL e 10 mg/mL em 24 horas de incubação. O extrato de cotilédones de mulungu apresentou uma mortalidade média de 33,33% em 48 horas. O extrato de tegumento de cumaru a 2 mg/mL promoveu a mortalidade de 71,66% das larvas e tegumento de mulungu 18,33%. As proteínas e peptídeos obtidos não apresentaram atividade antimicrobiana, porém os extratos de ambas as sementes são ricas fontes de moléculas, peptídeos e proteínas bioativas com potencial larvicida, que devem ser melhor investigados para identificação da molécula e associação ao mecanismo de ação contra as duas espécies de insetos.
URI: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/25313
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