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Composto isolado reduziu alimentação e afetou enzimas de detoxificação de Spodoptera frugiperda

Pesquisadores identificaram atividade inseticida e antialimentar do cadaleno, composto isolado de rizomas de tiririca (Cyperus rotundus), contra larvas da lagarta-do-cartucho, Spodoptera frugiperda. O estudo avaliou extratos vegetais e o composto purificado em ensaios de toxicidade por contato, inibição alimentar, desenvolvimento larval e atividade de enzimas de detoxificação.

A fração em diclorometano apresentou a maior atividade inseticida entre os extratos testados. O valor de dose letal mediana chegou a 4,58 microgramas por larva após 24 horas. O cadaleno isolado apresentou dose letal mediana de 4,12 microgramas por larva no mesmo período. A cipermetrina, usada como controle positivo, apresentou dose letal mediana de 0,01 micrograma por larva.

Molécula líder

Os resultados indicam potencial do cadaleno como molécula líder para pesquisa de inseticidas botânicos. O estudo, porém, ocorreu em condições de laboratório. Os próprios pesquisadores apontam necessidade de avaliações sobre persistência em campo, fotostabilidade, fitotoxicidade em milho e efeitos sobre polinizadores e outros organismos benéficos.

No trabalho, os rizomas secos de Cyperus rotundus passaram por extração sequencial com hexano, diclorometano, acetato de etila e etanol. O metanol gerou o maior rendimento de extrato bruto, com 4,37% em relação ao peso seco. Mesmo com menor rendimento, os extratos em diclorometano e hexano concentraram as atividades biológicas mais relevantes contra Spodoptera frugiperda.

Toxicidade por contato

Nos ensaios de toxicidade por contato, os pesquisadores aplicaram os extratos em larvas de segundo ínstar. Todos os extratos apresentaram atividade. O extrato em diclorometano atingiu dose letal mediana de 4,58 microgramas por larva em 24 horas e 4,04 microgramas por larva em 48 horas. O extrato em hexano apresentou 5,83 microgramas por larva em 24 horas. O extrato em etanol registrou 6,49 microgramas por larva. O acetato de etila mostrou menor toxicidade, com 13,95 microgramas por larva.

A equipe selecionou o extrato em diclorometano para isolamento de compostos. A separação cromatográfica gerou dez frações. A fração F2 passou por cromatografia em camada delgada preparativa. O processo resultou no isolamento do cadaleno, obtido como óleo incolor. A identificação ocorreu por análises espectroscópicas de ressonância magnética nuclear de hidrogênio e carbono. A pureza estimada passou de 95%.

O cadaleno manteve atividade próxima ao extrato de origem. Em bioensaio por contato, o composto apresentou dose letal mediana de 4,12 microgramas por larva em 24 horas e 3,76 microgramas por larva em 48 horas. Em dieta artificial, o composto também reduziu a alimentação das larvas. O valor de inibição alimentar mediana foi de 11,07 miligramas por grama de dieta após 24 horas.

Ação na alimentação

Os extratos também afetaram a alimentação em dieta artificial. Após 12 horas, o extrato em diclorometano apresentou inibição alimentar mediana de 12,07 miligramas por grama de dieta. O extrato em etanol registrou 14,91 miligramas por grama. O extrato em hexano apresentou 15,65 miligramas por grama. Após 24 horas, o extrato em acetato de etila apresentou o menor valor, com 8,51 miligramas por grama.

Em ensaio com discos foliares de milho, o extrato em hexano mostrou maior efeito antialimentar no início da exposição. O valor de inibição alimentar mediana chegou a 17,13 microgramas por centímetro quadrado após 2 horas. O extrato em diclorometano registrou 24,48 microgramas por centímetro quadrado no mesmo período. Após 4 horas e 6 horas, o extrato em diclorometano manteve efeito mais consistente, com 27,68 e 28,46 microgramas por centímetro quadrado.

Desenvolvimento dos insetos

Os tratamentos também alteraram o desenvolvimento dos insetos. Larvas alimentadas com dietas tratadas não apresentaram mortalidade imediata no ensaio alimentar, mas registraram menor pupação e maior mortalidade acumulada até a emergência de adultos. O extrato em diclorometano reduziu a pupação para 53,33% e elevou a mortalidade acumulada para 60%. O cadaleno resultou em pupação de 50,33% e mortalidade acumulada de 53,33%. No controle, a pupação ficou em 90% e a mortalidade acumulada em 10%.

A análise enzimática mostrou interferência em rotas de detoxificação. Em doses letais medianas, o extrato em diclorometano reduziu a atividade de carboxilesterase de 886,60 para 639,63 nanomol de p-nitrofenol por minuto por miligrama de proteína. O cadaleno reduziu essa atividade para 557,85 nanomol de p-nitrofenol por minuto por miligrama de proteína.

A glutationa S-transferase também sofreu redução com o cadaleno em dose letal mediana. A atividade caiu de 7,06 para 4,98 vezes 10⁻³ produto conjugado de CDNB por miligrama de proteína por minuto. O extrato em diclorometano reduziu o valor para 6,06 vezes 10⁻³ produto conjugado de CDNB por miligrama de proteína por minuto.

Indício de interferência

Os pesquisadores interpretam esses resultados como indício de interferência em mecanismos de detoxificação. Eles ponderam, porém, que os dados não permitem distinguir inibição bioquímica direta de efeitos secundários decorrentes do estresse tóxico. O estudo avaliou apenas as concentrações de dose letal mediana e inibição alimentar mediana. Ensaios com mais concentrações e testes enzimáticos in vitro ainda precisam confirmar o mecanismo de ação.

O trabalho também destaca limites para a aplicação agrícola. As avaliações ocorreram em laboratório. Não houve teste de fitotoxicidade em plantas de milho. Também não houve avaliação semicampos ou em casa de vegetação.

Outas informações em doi.org/10.1016/j.napere.2026.100201