00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) ICF - INSTITUTO DE CIÊNCIAS FARMACÊUTICAS Dissertações e Teses defendidas na UFAL - ICF
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Tipo: Dissertação
Título: Caracterização da microbiota intestinal cultivável de Rhynchophorus palmarum Linnaeus (Coleoptera: Curculionidae) e determinação da atividade celulolítica
Título(s) alternativo(s): Characterization of cultivable intestinal microbiota in Rhynchophorus palmarum Linnaeus (Coleoptera: Curculionidae) and determination of cellulolytic activity
Autor(es): Calumby, Rodrigo José Nunes
Primeiro Orientador: Grillo, Luciano Aparecido Meireles
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Alvino, Valter
metadata.dc.contributor.referee1: Dornelas, Camila Braga
metadata.dc.contributor.referee2: Almeida, Lara Mendes de
Resumo: Rhynchophorus palmarum L. é uma praga agrícola que afeta diversas culturas, incluindo as plantações de coco (Cocos nucifera) que ocupam um lugar de destaque na economia do Nordeste brasileiro. A caracterização da microbiota intestinal de R. palmarum, bem como a elucidação de aspectos relacionados à bioquímica e fisiologia da digestão do inseto são essenciais para a intervenção em processos metabólicos específicos como forma de controle da praga. Este estudo teve por objetivo caracterizar a microbiota intestinal cultivável de R. palmarum e investigar sua capacidade de degradar substratos celulósicos, visando a exploração de novas formas de controle biológico. Dissecações intestinais de oito insetos adultos (4 machos e 4 fêmeas) de R. palmarum, capturados em campo, foram conduzidas em câmara de fluxo laminar. Os intestinos foram inseridos em caldo infusão de cérebro e coração (BHI) e incubados a ± 35oC durante 24 horas. Subsequentemente, diluições seriadas (10-1 a 10-6) dessas culturas foram plaqueadas em meios de cultivo nutritivos para o isolamento de bactérias e fungos. Os microrganismos foram identificados por meio de espectrometria de massa MALDI-TOF e, posteriormente, avaliados quanto à capacidade de degradação de celulose como fonte de carbono em meio de cultivo sólido contendo carboximetilcelulose. A pesquisa de Thielaviopsis paradoxa foi realizada a partir da cultura de amostras da carapaça e do tubo digestivo de R. palmarum capturados em campo (n=20) em ágar batata dextrose acrescido de cloranfenicol. Como resultados, 14 gêneros bacterianos atribuídos aos Filos Firmicutes, Actinobacteria e Proteobacteria (Acinetobacter, Alcaligenes, Arthrobacter, Bacillus, Citrobacter, Enterococcus, Kerstersia, Lactococcus, Micrococcus, Proteus, Providencia, Pseudomonas, Serratia e Staphylococcus) e dois gêneros fúngicos (Candida e Saccharomyces) pertencentes ao Filo Ascomycota foram identificados. As microbiotas intestinais dos insetos machos e fêmeas se mostraram bastante diversificadas com poucas diferenças observadas entre os sexos. Em relação às espécies identificadas, Enterococcus faecalis foi mais abundante tanto em insetos machos (25,3%), quanto em fêmeas (47,1%), seguida por Citrobacter koseri (15,2%) e Alcaligenes faecalis (8,8%) em machos e Bacillus cereus (10,4%) e Citrobacter koseri (4,4%) em fêmeas. Seis espécies bacterianas (Alcaligenes faecalis, Bacillus cereus, Bacillus megaterium, Citrobacter koseri, Lactococcus lactis, Pseudomonas sp.) e uma fúngica (Candida tropicalis) apresentaram atividade celulolítica, com destaque para B. cereus que demonstrou alta síntese de enzima (IE = 4,6). Os isolamentos realizados a partir da carapaça de R. palmarum evidenciaram 15,0% de crescimento micelial de T. paradoxa, correspondente a três insetos infectados. Não foi encontrado T. paradoxa no trato intestinal dos insetos. Este é o primeiro estudo em nível mundial sobre a caracterização da microbiota intestinal de R. palmarum, composta principalmente por microrganismos aeróbios facultativos e com metabolismo fermentativo capazes de degradar polissacarídeos de plantas, os quais podem desempenhar um papel importante na nutrição do inseto. Esses achados abrem perspectivas interessantes para o desenvolvimento de novas estratégias para o controle biológico de R. palmarum.
Abstract: Rhynchophorus palmarum L. is an agricultural pest that affects various palm crops, including coconut (Cocos nucifera) plantations which are prominent in the economy of Northeastern Brazil. Characterization of the intestinal microbiota of R. palmarum, as well as elucidation of aspects related to the biochemistry and physiology of the insect's digestion are essential for intervention in specific metabolic processes as a form of pest control. This study aimed to characterize the cultivable intestinal microbiota of R. palmarum and investigate its ability to degrade cellulosic substrates, in order to explore new biological control measures. Intestinal dissections of eight adult insects (4 males and 4 females) of R. palmarum captured in the field was performed in a laminar flow chamber. The intestines were then inserted into brain heart infusion (BHI) broth and incubated at ± 35°C for 24 hours. Subsequently, serial dilutions (10-1 to 10-6) of these cultures were plated on nutritious culture media for the isolation of bacteria and fungi. The microorganisms were identified by MALDI-TOF mass spectrometry, and subsequently evaluated for their ability to degrade cellulose as a carbon source in a solid culture medium containing carboxymethylcellulose. The research of Thielaviopsis paradoxa was carried out from the culture of R. palmarum carapace and digestive tract samples captured in the field (n = 20) on potato dextrose agar plus chloramphenicol. As a result, 14 bacterial genera attributed to the Phylum Firmicutes, Actinobacteria and Proteobacteria (Acinetobacter, Alcaligenes, Arthrobacter, Bacillus, Citrobacter, Enterococcus, Kerstersia, Lactococcus, Micrococcus, Proteus, Providencia, Pseudomonas, Serratia and Staphylococcus) and two fungal genera (Candida e Saccharomyces) belonging to the Phylum Ascomycota were identified. The intestinal microbiotas of male and female insects proved to be quite diversified with few differences observed between the sexes. Regarding the species identified, Enterococcus faecalis was more abundant both in male insects (25.3%) and in females (47.1%), followed by Citrobacter koseri (15.2%) and Alcaligenes faecalis (8.8%) in males and Bacillus cereus (10.4%) and Citrobacter koseri (4.4%) in females. Six bacterial (Alcaligenes faecalis, Bacillus cereus, Bacillus megaterium, Citrobacter koseri, Lactococcus lactis, Pseudomonas sp.) and one fungal (Candida tropicalis) species showed cellulolytic activity, with emphasis on B. cereus, which showed high enzyme synthesis (IE = 4.6). The isolations made from the carapace of R. palmarum showed 15.0% of mycelial growth of T. paradoxa, corresponding to three infected insects. T. paradoxa was not found in the intestinal tract of insects. This is the first worldwide study on the characterization of the intestinal microbiota of R. palmarum, composed mainly of facultative aerobic microorganisms with fermentative metabolism capable of degrading plant polysaccharides, which can play an important role in insect nutrition. These findings open interesting perspectives for the development of new strategies for the biological control of R. palmarum.
Palavras-chave: Rhynchophorus palmarum L
Cocos nucifera
Microbiota gastrointestinal
Controle biológico de vetores
Celulose
Thielaviopsis paradoxa
Gastrointestinal microbiota
Biological control of vectors
Cellulose
Thielaviopsis paradoxa
CNPq: CNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::FARMACIA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas
Citação: CALUMBY, Rodrigo José Nunes. Caracterização da microbiota intestinal cultivável de Rhynchophorus palmarum Linnaeus (Coleoptera: Curculionidae) e determinação da atividade celulolítica. 2022. 113f. Dissertação (Mestrado em Farmácia) – Instituto de Ciências Farmacêuticas, Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2021.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/8769
Data do documento: 15-out-2021
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