Avaliação qualitativa, por SPME/CG-MS, do estimulo térmico para liberação de semioquímicos por insetos-praga

ISBN 978-85-85905-23-1

Área

Química Analítica

Autores

Rebelo, A.M. (EPAGRI) ; Haro, M.M. (EPAGRI)

Resumo

Semioquímicos são, predominantemente, moléculas voláteis, de fácil dispersão, utilizadas na comunicação de diversos seres vivos. Usando cromatografia em fase gasosa acoplada a um espectrômetro de massa, empregou-se fibra de SPME para extrair compostos voláteis liberados por Oebalus poecilus em diferentes temperaturas. Assim, insetos eram enclausurados em tubo de vidro lacrado e imediatamente estimulados em diferentes temperaturas. Entre 50 e 70°C o percevejo-do-grão liberou todos os compostos encontrados na faixa de trabalhada. Com esta informação futuros estudos para determinação dos compostos empregados na comunicação poderão ser determinados, sendo eles feromônios de alerta, atratividade ou defesa, os quais são promissores para o emprego em armadilhas ou repelentes.

Palavras chaves

Química analítica; Semioquímicos; Fitossanidade

Introdução

Os percevejos estão entre as principais pragas de diversos cultivos. Atualmente a forma de controle de insetos se baseia majoritariamente no uso de inseticidas. O uso de semioquímicos, tais como feromônios, se apresentam como uma forma sustentável e efetiva para o monitoramento e controle de espécies praga. Estudos têm empregado zingiberenol como um feromônio sexual para atrair o percevejo-do-colmo (Tibraca limbativentris) (MORAES et al., 2008), compostos como metil decadienoato, metil 2,6,10-trimetildodecanoato e metil 2,6,10-trimetiltridecanoato tem sido testados como atrativos para o percevejo-marrom (Euschistus heros) (GATTI LIGUORI et al., 2008; BERGMANN et al., 2009). Na captura do percevejo-verde (Piezodorus guildinii) methyl 2,6,10-trimetiltridecanoato e 2,6,10-trimetildodecanoato tem se mostrado efetivo (BORGES et al., 2007). Na extração de semioquímicos, empregam-se métodos de extração por solvente (insetos vivos ou insetos congelados) e métodos de extração por aeração que concentra os voláteis em adsorventes que serão extraídos por solventes, para análise via injeção direta ou por SPME. Propõem-se analisar semioquímicos por headspace/SPME sem uso de solvente. Esta técnica se mostra mais limpa ambientalmente, livres de interferentes e sem a resistência a transferência de massas do solvente para a fibra (VALENTE e AUGUSTO, 2000). Para estimulo da liberação destes compostos por Oebalus poecilus, o percevejo-do-grão, utilizaram-se diferentes temperaturas que serão estudadas como condição para liberação de maior quantidade de compostos possíveis de identificação.

Material e métodos

Para determinar a temperatura ideal de incubação para estimulação da liberação de moléculas voláteis emitidas por O. poecilus foi utilizado o método de SPME com o uso da fibra recobertas com polidimetilsiloxano (PDMS) de 100 μm de espessura (Supelco). Inicialmente a fibra foi condicionada sob gás hélio a 250°C por 1 hora. Com auxílio de um auto injetor AOC-5000 (Shimadzu) a extração dos compostos voláteis liberados foi feita utilizando 10 insetos vivos (quadruplicata) incubados em um vial lacrado de 20 mL por 1 min. Após incubação a fibra foi exposta dentro do vial (22mm - headspace) com programação para agitação (5s) e no modo estático (2s) até 30 minutos de exposição, sob diferentes temperaturas (30, 40, 50, 60, 70 e 80°C). A dessorção térmica da amostra foi realizada com penetração da fibra (54 mm) por 1 min no injetor do cromatógrafo. Posteriormente a fibra foi limpa por exposição em forno por 1 min. As análises foram conduzidas num espectrômetro de massa CG-MS QP-2010 (Shimadzu). Foi utilizada uma coluna de sílica fundida ZB-5 de 30 m com 0,25 mm de espessura e com fase estacionária de 5% fenil metil poli(siloxano) (Zebron). O gás de arraste foi o hélio (5,0), com fluxo de 0,65 mL/min, modo de análise SCAN (varredura de espectros), modo de ionização de impacto eletrônico a 70 eV. O programa de temperatura foi inicialmente de 30°C com taxa de aquecimento de 4°C/min; até alcançar a temperatura de 290°C, resultando em corrida de 65 min. As temperaturas do injetor e detector foram de 280 e 240°C respectivamente. As amostras foram analisadas no modo “splitless”. Para determinar qual temperatura promoveu maior estímulo à liberação de semioquímicos, levou-se em conta o número de picos observados e a área média de cada um.

Resultado e discussão

Após execução dos experimentos, foi possível observar qual temperatura estimulava a liberação do maior número e quantidade de semioquímicos via por CG-MS/SPME. Na figura 1, estão apresentados os números de compostos observados e qual condição houve maior quantidade de compostos liberados. Entre a faixa de temperatura de 50 a 60°C foi possível determinar a presença de todos os compostos liberados pelo percevejo, e entre 60 e 70°C foi possível determinar a presença de um maior número de compostos. No gráfico foram plotados a área dos picos (logx) em função da temperatura de estimulo, assim como os números de compostos detectados, confirmando destaque para a temperatura de 60°C como condição mais apropriada para a espécie e condições estudada. Uma vez que que foi possível estabelecer técnica capaz de determinar um grande número de compostos e por não empregar solvente de extração, esta pode se caracterizar como ambientalmente limpa. Adicionalmente, a ausência de solvente e amostras contendo apenas insetos, garante a reprodutibilidade das análises, podendo ser extrapolados para outras espécies.

Soma da área dos picos (logx) correspondentes as moléculas detectadas por SPME/CG-MS, emitidas pelos percevejos-do-grão sob diferentes temperaturas.

Conclusões

A temperatura empregada para estimular os insetos interferiu quali e quantitativamente na liberação de seus compostos voláteis. Com os dados obtidos é possível avançar nos estudos pela busca de semioquímicos de interesse fitossanitário utilizando metodologia ambientalmente correta, além de nortear estudos com outros artrópodes.

Agradecimentos

À Fundação de Amparo à Pesquisa e Inovação de Santa Catarina (FAPESC), Finep assim como a Alexandre Ferreira Corrêa e Iremar Ferreira pelo trabalho de apoio nas rotinas laboratoriais.

Referências

BERGMANN, J.; GONZÁLEZ, A.; ZARBIN, P. H. G. Insect pheromone research in South America. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 20, p. 1206-1219, 2009.

BORGES, M.; MILLAR, J. G.; LAUMANN, R. A.; MORAES, M. C. B. A Male-produced Sex Pheromone from the Neotropical Redbanded Stink Bug, Piezodorus guildinii (W.). Journal of chemical ecology, v. v. 33, n. no. 6, p. 1235-1248, 2007.

GATTI LIGUORI, P.; ZERBA, E.; ALZOGARAY, R. A.; GONZALEZ AUDINO, P. 3-pentanol: a new attractant present in volatile emissions from the ambrosia beetle, Megaplatypus mutatus. J Chem Ecol, v. 34, n. 11, p. 1446-51, 2008.

MORAES, M. C. B.; PAREJA, M.; LAUMANN, R. A.; BORGES, M. The chemical volatiles (Semiochemicals) produced by neotropical stink bugs (Hemiptera: Pentatomidae). Neotropical Entomology, v. 37, n. 5, 2008.

VALENTE, A. L. P.; AUGUSTO, F. Microextração por fase sólida. Química Nova, v. 23, p. 523-530, 2000.