Peptídeo sintético reduz em 73% consumo foliar de lagarta-da-soja

Pesquisadores da Universidade Federal de Viçosa (UFV) e da Universidade do Vale do Taquari (Univates) identificaram o potencial de um peptídeo sintético para o controle da lagarta-da-soja (Anticarsia gemmatalis). A molécula GORE3 reduziu em aproximadamente 73% o consumo foliar da praga em condições de laboratório. O tratamento também comprometeu enzimas digestivas, provocou estresse oxidativo e diminuiu a sobrevivência das lagartas.

O estudo avaliou a capacidade do GORE3 de inibir enzimas semelhantes à tripsina, responsáveis pela digestão de proteínas no intestino dos insetos. A equipe comparou seus efeitos com os da benzamidina, um inibidor sintético, e do inibidor de tripsina Kunitz da soja (SKTI), proteína envolvida na defesa vegetal.

O experimento utilizou 400 lagartas de terceiro ínstar, distribuídas entre quatro tratamentos. Os pesquisadores incorporaram os inibidores à dieta artificial na concentração de 0,1% e acompanharam respostas fisiológicas após 24, 48, 72 e 96 horas de exposição.

Nos ensaios de consumo foliar, as lagartas receberam folhas de milho (Zea mays) tratadas com os compostos. Após 30 horas, o grupo controle consumiu, em média, 10,6 centímetros quadrados de área foliar. O consumo caiu para 6,03 centímetros quadrados com benzamidina e 5,11 centímetros quadrados com SKTI. O GORE3 apresentou o maior efeito, com consumo médio de 2,91 centímetros quadrados.

Todos os tratamentos reduziram significativamente a alimentação. Os resultados também indicaram menor preferência das lagartas pelos substratos tratados. A redução do consumo representa um efeito relevante para estratégias de manejo, pois limita o dano foliar mesmo sem provocar mortalidade imediata.

Inibição das enzimas digestivas

O GORE3 consiste em um pentapeptídeo desenvolvido por planejamento molecular racional, a partir de características da região regulatória da tripsina. Sua estrutura incorpora regiões hidrofóbicas e um resíduo terminal de tirosina para favorecer interações com enzimas digestivas.

Simulações computacionais indicaram interações favoráveis entre o GORE3 e três isoformas de tripsina de Anticarsia gemmatalis. A energia média estimada de ligação alcançou -8,82 quilocalorias por mol, diante de -5,68 quilocalorias por mol para a benzamidina.

Os pesquisadores ressaltaram o caráter preditivo desses valores. As estimativas computacionais não representam medidas experimentais diretas de afinidade.

Ensaios bioquímicos confirmaram mecanismos distintos de inibição. A benzamidina apresentou comportamento competitivo, com constante de inibição de 0,042 milimol por litro. O GORE3 apresentou inibição mista, com constante de 0,26 milimol por litro.

Esse mecanismo permite ao GORE3 interferir na atividade enzimática sem depender exclusivamente da competição com o substrato pelo sítio catalítico. A ação modifica parâmetros relacionados à velocidade da reação e à afinidade aparente da enzima pelo substrato.

A atividade das proteases também variou conforme o tempo de exposição. Após 48 horas, GORE3 e benzamidina reduziram a atividade proteolítica total. O efeito do GORE3 persistiu após 72 horas. Ao completar 96 horas, todos os tratamentos apresentaram atividade inferior à do grupo controle.

O comportamento do SKTI revelou respostas compensatórias iniciais, com aumento da atividade proteolítica em determinados períodos. Essa adaptação indica tentativas do inseto de preservar a digestão diante dos inibidores.

Metabolismo e sobrevivência

A pesquisa identificou efeitos além da digestão. A exposição aos inibidores modificou a atividade de enzimas antioxidantes e de desintoxicação, incluindo catalase, superóxido dismutase, glutationa S-transferase e peroxidase.

Os tratamentos também alteraram indicadores de estresse oxidativo. Entre eles, os pesquisadores avaliaram peróxido de hidrogênio, óxido nítrico, peroxidação lipídica e formação de carbonilas proteicas.

As respostas variaram conforme o composto e o período de exposição. Inicialmente, as lagartas ativaram mecanismos antioxidantes para compensar o aumento de espécies reativas de oxigênio. A exposição prolongada, principalmente ao GORE3, provocou acúmulo de indicadores de danos celulares.

A combinação entre comprometimento digestivo e desequilíbrio oxidativo pode elevar o custo metabólico das respostas de defesa dos insetos. Segundo os pesquisadores, essa condição ajuda a explicar a redução da alimentação e do desempenho biológico.

A análise de sobrevivência envolveu 160 lagartas, com 40 indivíduos por tratamento. Apenas o GORE3 provocou redução estatisticamente significativa da sobrevivência em comparação ao controle. Benzamidina e SKTI não apresentaram diferenças significativas nesse parâmetro.

Os resultados indicam potencial do GORE3 como molécula para o desenvolvimento de estratégias de manejo baseadas na inibição de proteases digestivas.

A pesquisa, entretanto, utilizou condições controladas de laboratório. Os resultados não demonstram eficácia agronômica em lavouras de soja. O estudo também não apresenta avaliações de campo, seletividade sobre organismos não alvo ou desempenho de formulações comerciais (doi 10.1002/ps.71448).

O trabalho foi realizado pelos cientistas Daniel Guimarães Silva Paulo, Eulálio Gutemberg Dias dos Santos, Pablo Fernandes Braga, Geisiane Aparecida Mariano, Wesley Borges Wurlitzer, Julia Renata Shnneider, Milena Godoi Lima, Tauanne Gonçalves Ferreira, Guilherme Faria dos Santos, Rafael Júnior de Andrade, Noeli Juarez Ferla, José Eduardo Serrão, Neilier Rodrigues da Silva Júnior, Humberto Josué Ramos de Oliveira e Maria Goreti de Almeida Oliveira.