ÁREA: Bioquímica e Biotecnologia
TÍTULO: SÍNTESE DE NOVOS ATIVOS INSETICIDAS BASEADOS EM COMPLEXOS DE AMINOPOLICARBOXILADOS (APCs) COM ÍONS METALICOS DE TRANSIÇÃO Cu+2 e Fe3+ PARA O CONTROLE DO Aedes aegypti (Diptera: Culicidae)
AUTORES: CARBONARO, E.S. (UFGD) ; ARRUDA, E.J. (UFGD) ; CARVALHO, C.T. (UFGD) ; OLIVEIRA, L. C. S (UFMS) ; GABAN C. R. G. (UFMS)
RESUMO: A pesquisa objetiva a análise da atividade inseticida de íons complexos aminopolicarboxilatos, Nax[Me(APC(s)]-x, com Cu+2, Fe+2 e Fe+3 e estabelecer estratégias de absorção e liberação dos ativos para o controle de larvas de Ae. aegypti nos criadouros. Os bioensaios de toxicidade foram realizados para avaliação das atividades inseticidas contra larvas de terceiro (3o) instar de Aedes aegypti. O controle do mosquito é realizado por inseticidas convencionais que possuem toxicidade baseada na inibição enzimática e neurotoxicidade.
Os ativos produzem a morte do inseto por intensos danos celulares. Os resultados mostram que os complexos desorganizam a matriz peritrófica e desencadeiam a produção de radicais livres e espécies oxidantes no sistema digestório do inseto.
PALAVRAS CHAVES: palavras-chave: atividade larvicida, quelantes, novos ativos inseticidas
INTRODUÇÃO: O Aedes aegypti é um mosquito de interesse epidemiológico por transmitir doenças como a dengue e febre amarela. Os íons metálicos Cu+2, Fe+2 e Fe+3 são micronutrientes para organismos vivos e essenciais ao metabolismo. Estes íons podem ser reciclados pelo ambiente e sua toxicidade alterada pela formação de complexos metálicos (HEDTKE 1984; HARE 1992). Os inseticidas convencionais como organoclorados, organofosforados, carbamatos e piretróides atuam no sistema nervoso do inseto por neurotoxicidade e inibição enzimática. Os ativos complexos são tóxicos para as larvas de Ae. aegypti por desorganizarem a matriz peritrófica (LEHANE, 1997) e, causar danos celulares continuados (STOHS e BAGCHI 1995). Os danos ocorrem pela produção de radicais livres e espécies oxidantes (estresse oxidativo) pela célula (VALKO, MORRIS e CRONIN, 2005). O NTA, EDTA, HEDTA, DTPA e MGDA são sais sódicos APCs que formam quelatos metálicos com íons de transição Cu+2, Fe+2 e Fe+3. Os trabalhos de Rossi (2009) e Gaban (2009) com EDTA e metais de transição mostraram que a inversão de carga pelo íon complexo [Cu(EDTA)]-2, [Fe(EDTA)]-2 e [Fe(EDTA)]-1 de positiva(+) do íon metálico para negativa(–) na espécie complexa, pode facilitar o transporte dos íons metálicos tóxicos através da membrana das larvas (internalização celular) e/ou atuar sobre o ATP por competição com o íon Ca+2, potencializando os efeitos tóxicos. O trabalho busca avaliar a toxicidade de complexos APCs de Cu+2, Fe+2 e Fe+3 contra larvas de Ae. aegypti de terceiro instar (larvas mais resistentes) como ativo inseticida não convencional para o controle do Ae. aegypti nos criadouros.
MATERIAL E MÉTODOS: Os complexos foram sintetizados a partir de produtos da linha Trilon da BASF Brasil S/A com os ligantes APCs na forma de sais sódico do ácido nitrilotriacético(NTA; Trilon A), etilenodiaminotetracético (EDTA; Trilon B), dietilenotriaminopentacético(DTPA; Trilon C), hidroxietilenodiaminotriacético(HEDTA; Trilon D) e metilglicinodiacético (MGDA; Trilon M) com sais dos metais de transição Cu+2, Fe+2 e Fe+3 na forma de sulfatos e cloreto hidratados, respectivamente. As proporções estequiométricas utilizadas na síntese dos complexos foram de 1:1 na proporção molar (ligante - metal).
Os complexos de aminopolicarboxilatos, APC(s), foram sintetizados pela mistura do sal metálico à solução de EDTA tetrassódio, dosados e diluídos com solução aquosa de dimetil sulfóxido a 1% (DMSO) nas concentrações de 1,0 mg.mL-1(1000ppm); 0,5 mg.mL-1 (500ppm); 0,25 mg.mL-1 (250 ppm); 0,125 mg.mL-1 (125ppm); 0,06 mg.mL-1 (60ppm) e 0,03 mg.mL-1 (30ppm) da solução complexa. As larvas foram obtidas a partir da eclosão de ovos da cepa Rockfeller (FIOCRUZ, RJ) e criadas em BOD a 27oC ± 2 ºC com umidade relativa de 70+5% até o terceiro instar. Em seguida foram separadas com auxílio de pipeta Pasteur descartável e posteriormente, distribuídas na quantidade de dez (10) larvas em copo descartáveis de polietileno com capacidade de trinta (30) mL contendo vinte (20) mL das soluções diluídas para análise da toxicidade. A análise estatística dos resultados experimentais foi realizada pelo método de Probits para obtenção das concentrações letais, CL(s).
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os bioensaios de toxicidade foram realizados com sais complexos APC(s), para determinação das concentrações letais CL10, CL50 e CL90 para larvas de terceiro(3o) instar de Ae. aegypti e análise de susceptibilidade das populações de larvas de Ae. aegypti (Díptera: Culicidae) aos complexos larvicidas. Na Tabela 1 são mostrados os resultados dos bioensaios de toxicidade para os complexos aminopolicarboxilatos, APC(s) de Cu+2 e Fe+3. Os complexos APC(s) de Fe+2 não apresentaram toxicidade para larvas de terceiro instar de Ae. aegypti em concentrações até 1000 mg.L-1. Os resultados dos bioensaios de toxicidade com larvas de terceiro(3o) instar de Ae. aegypti foram analisados pelo programa Probits para determinação das concentrações letais, CL(s). As análises mostraram que as concentrações letais para 50% da população, CL50, dos íons complexos [Cu(NTA)]-1 e [Fe(NTA)] foram 224,01 mg.L-1 e 340,56 mg.L-1, respectivamente. O complexo [Cu(EDTA)]-2 mostrou-se tóxico para as larvas em Cl50 na concentração de 267,92 mg.L-1. Entretanto, para o íon complexo [Fe(EDTA)]-1, não se observou toxicidade até 1000 mg.L-1. Não foram observados efeitos tóxicos ou mortalidade para larvas de terceiro(3o) instar de Ae. aegypti com complexos APCs baseados em DTPA, HEDTA e MGDA de Cu+2 ou Fe+3.
CONCLUSÕES: Os bioensaios de toxicidade mostraram que os íons complexos de Cu+2 e Fe+3 são tóxicos para larvas de Ae. aegypti, enquanto o complexo de Fe+2 não possui toxicidade até 1000 mg.L-1. Os complexos de NTA e EDTA possuem atividade inseticida e toxicidades diferenciadas para os íons Cu+2 e Fe+3. Os íons [Cu(NTA)]-1 e [Fe(NTA)] são tóxicos para larvas de Ae. aegypti, enquanto para o EDTA somente o íon [Cu(EDTA)]-2 é tóxico. Os resultados experimentais mostraram que a toxicidade está relacionada à concentração do íon, tipo de metal, constante condicional e labilidade dos complexos APCs.
AGRADECIMENTOS: CNPq (Processo: 150431/2009-0); CAPES PROCAD NF/2008 (Processo: 23038.042959/2008-56 , REDE DENGUE MS (Processo: 23/200.234/2009)
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ARRUDA, E.J et al. Evaluation of toxic effects with transition metal ions, EDTA, SBTI and acrylic polymers on Aedes aegypti (L., 1762) (Diptera: Culicidae) and Artemia salina (artemidae). Braz. Arch. Biol. Technol. v.53, n.2, p. 335-341, 2010
HARE, L. Aquatic insects and trace metals: bioavailability, bioaccumulation, and toxicity. Crit. Rev. Toxicol., v.22, p.327-369, 1992.
HEDTKE, S.F. Structure and function of copper-stressed aquatic microcosms. Aquat. Toxicol., v.5, p.227-244, 1984.
LEHANE, M.J. Peritrophic matrix structure and function. Annu. Rev. Entomol., v.42, p.525-550, 1997.
STOHS, S.J.; BAGCHI, D. Oxidative mechanisms in toxicity of metals ions. Free Radicals Biology and Medicine. v.18, no 2, p. 321-336, 1995.
VALKO, M.; MORRIS, H.; CRONIN, M.T.D. Metals, toxicity and oxidative stress. Current Medicinal Chemistry. v.12, p.1161-1208, 2005.
