00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) IQB - Instituto de Química e Biotecnologia Dissertações e Teses defendidas na UFAL - IQB
Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/9096
Tipo: Tese
Título: Desenvolvimento de sistema liberador para semioquímicos das moscas-das-frutas Ceratitis capitata e Anastrepha fraterculus (Diptera: Tephritidae)
Título(s) alternativo(s): Development of a release system for semiochemicals from the fruit flies Ceratitis capitata and Anastrepha fraterculus (Diptera: Tephritidae)
Autor(es): Santos, Jeinny Christine Gomes dos
Primeiro Orientador: Nascimento, Ruth Rufino do
metadata.dc.contributor.referee1: Galdino, Fabiane Caxico de Abreu
metadata.dc.contributor.referee2: Valentim, Iara Barros
metadata.dc.contributor.referee3: Bravo, Iara Sordi Joachim
metadata.dc.contributor.referee4: Costa, João Gomes da
Resumo: As moscas-das-frutas são pragas da fruticultura de maior relevância econômica mundial. Os métodos de controle destes insetos-praga consistem na aplicação direta de inseticida ou em associação com iscas alimentares, os quais raramente atuam de forma eficiente além de impactar negativamente o meio ambiente. Os semioquímicos (cairomônios ou feromônios) formulados em sistemas de liberação controlada, podem ser uma alternativa verde e eficaz para controle destas pragas, por serem atóxicos e seletivos, atraindo apenas os insetos-alvo promovendo a diminuição do desequilíbrio trófico. Até o presente, não há registro de sistemas liberadores biodegradáveis de semioquímicos atraentes para tefritídeos, especificamente sistemas que utilizem quitosana ou lignina como adsorventes para essas espécies. Assim, iscas atrativas a base de biopolímero de baixo custo como a quitosana e a lignina foram investigadas nesse trabalho como substratos adsorventes de compostos voláteis atraentes para duas espécies de moscas-das-frutas, Ceratitis capitata e Anastrepha fraterculus. Os ativos testados como semioquímicos foram: o octanoato de etila (OE), um semioquímico atraente para espécies de moscas-das-frutas; uma mistura (M) de compostos sintéticos comuns aos voláteis do hospedeiro goiaba e aos voláteis liberados por machos de C. capitata e A. fraterculus, composta por (R)-(+)-limoneno, (S)-(-)-limoneno, octanoato de etila, α-copaeno e β-cariofileno; e extratos hexânicos (EG) de voláteis obtidos pelo fruto hospedeiro goiaba (Psiduim guajava, L.). Os substratos adsorventes avaliados foram a quitosana (Q), a lignina extraída do bagaço de cana-de-açúcar (LB), a lignina purificada em meio ácido (LA) e um compósito constituído de LB e Q, denominado de LQ. Os substratos puros e formulados com os compostos voláteis foram caracterizados por técnicas termogravimétricas (TG e DSC), por espectroscopia na região do infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Foram realizadas isotermas a 30°C para cada sistema em atmosfera inerte, com um fluxo de 50 mL/min de gás nitrogênio. Bioensaios de atratividade com fêmeas acasaladas de C. capitata e de A. fraterculus em condições de laboratório foram conduzidos no intuito de avaliar qual o sistema elicia comportamento de atração em fêmeas dessas espécies. Os testes termogravimétricos (TG, DTG e DSC) com os substratos puros, contendo lignina, LB, LP e LQ, demonstraram maior estabilidade térmica que o substrato Q, e quando impregnados com os semioquímicos, todos apresentaram uma perda de massa em torno de 70%. As análises de FTIR, apresentaram bandas características dos polímeros e das substâncias incorporadas nos substratos. As imagens obtidas por MEV, revelaram conglomerados porosos nos substratos que continham lignina e uma superfície rugosa na quitosana, cuja descrição consta na literatura. As isotermas de liberação demonstraram perdas de massa nos primeiros minutos de análise, e essa perda deve-se principalmente a presença do solvente hexano nas soluções dos compostos voláteis. Para os sistemas formulados com OE e M a perda de massa ficou em torno de 30-40%, e para os sistemas LB+EG e LQ+EG a perda de massa foi em torno de 45-53%. Os bioensaios comportamentais em condições de laboratório, revelaram que todos os substratos liberaram os ativos sendo os substratos LA e LQ os que apresentaram uma maior liberação atraíndo um maior número de fêmeas acasaladas de ambas as espécies estudadas. Pelo exposto, é possível concluir que matrizes poliméricas naturais podem ser utilizadas como carreadores de semioquímicos atrativos para moscas-das-frutas.
Abstract: Fruit flies are the most economically important fruit pests in the world. The methods of controlling these insect pests consist of the direct application of insecticide or in association with food baits, which rarely act efficiently in addition to negatively impacting the environment. Semiochemicals (kairomones or pheromones) formulated in controlled release systems can be a green and effective alternative to control these pests, as they are non-toxic and selective, attracting only the target insects, promoting the reduction of trophic imbalance. To date, there is no record of systems that release biodegradable semiochemicals attractive to tephritids, specifically systems that use chitosan or lignin as adsorbents for these species. So, attractive baits, based on low-cost biopolymers such as chitosan and lignin were investigated in this work as adsorbing substrates of volatile compounds attractive to two species of fruit flies, Ceratitis capitata and Anastrepha fraterculus. The actives tested as semiochemicals were: ethyl octanoate (EO), an attractive semiochemical for fruit fly species; a mixture (M) of synthetic compounds common to the volatiles of the guava host and to the volatiles released by males of C. capitata and A. fraterculus, composed of (R)-(+)-limonene, (S)-(-)-limonene , ethyl octanoate, α-copaene and β-caryophyllene; and hexane extracts (EG) of guava host fruit (Psiduim guajava, L.). The adsorbent substrates evaluated were chitosan (Q), lignin extracted from sugarcane bagasse (LB), lignin purified in acidic medium (LA) and a composite consisting of LB and Q, called LQ. The pure substrates and those formulated with the volatile compounds were characterized by thermogravimetric techniques (TG and DSC), by spectroscopy in the infrared region with Fourier transform (FTIR) and by scanning electron microscopy (SEM). Isotherms were performed at 30°C for each system in an inert atmosphere, with a flow of 50 mL/min of nitrogen. Attractiveness bioassays with mated females of C. capitata and A. fraterculus under laboratory conditions were conducted to evaluate which system elicits attraction behavior in females of these species. The thermogravimetric tests (TG, DTG and DSC) with the pure substrates, containing lignin, LB, LP and LQ, showed greater thermal stability than the Q substrate, and when impregnated with the semiochemicals, all showed a mass loss around 70 %. The FTIR analyzes showed characteristic bands of the polymers and substances incorporated in the substrates. The images obtained by SEM revealed porous conglomerates in the substrates that contained lignin and a rough surface in chitosan, whose description is in the literature. The release isotherms showed mass losses in the first minutes of analysis, and this loss is mainly due to the presence of the hexane solvent in the solutions of volatile compounds. For the systems formulated with OE and M the mass loss was around 30-40%, and for the LB+EG and LQ+EG systems the mass loss was around 45-53%. The behavioral bioassays under laboratory conditions revealed that all substrates released the actives, being the substrates LA and LQ the ones that showed a greater release, attracting a greater number of mated females of both species studied. From the above, it is possible to conclude that natural polymeric matrices can be used as carriers of attractive semiochemicals for fruit flies.
Palavras-chave: Biopolímeros naturais
Dispositivos liberadores
Lignina
Quitosana
Tefritídeos
Natural biopolymers
Releasing devices
Lignin
Chitosan
Tephritids
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia da Rede Nordeste de Biotecnologia - RENORBIO
Citação: Santos, Jeinny Christine Gomes dos. Desenvolvimento de sistema liberador para semioquímicos das moscas-das-frutas Ceratitis capitata e Anastrepha fraterculus (Diptera: Tephritidae). 2022. 117 f. Tese (Doutorado em Biotecnologia) – Instituto de Química e Biotecnologia, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia da Rede Nordeste de Biotecnologia - RENORBIO, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2022.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/9096
Data do documento: 23-mar-2022
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