Título | DESENVOLVIMENTO E CARACTERIZAÇÃO DE NANOPARTÍCULAS DE FIBROÍNA DE SEDA COMBINADAS COM ÓLEOS AMAZÔNICOS: UMA PROPOSTA SUSTENTÁVEL CONTRA LARVAS DE Aedes aegypti E Spodoptera frugiperda |
Data da Defesa | 22/11/2023 |
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Banca
Examinador | Instituição | Aprovado | Tipo |
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Dr. Alex Bruno Lobato Rodrigues | UNIFAP | Sim | Membro | Dr. Cleydson Breno Rodrigues dos Santos | UNIFAP | Sim | Membro | Dr. Irlon Maciel Ferreira | UNIFAP | Sim | Presidente | Dr. Marcos Tavares Dias | EMBRAPA | Sim | Membro | Dr. Tiago Marcolino de Souza | UEAP | Sim | Membro |
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Palavras-Chaves | Óleos amazônicos; Casulo do bicho-da-seda; Fibroína de seda; Nanobioinseticida. |
Resumo | Nanopartículas poliméricas (NPs) estão sendo usadas como alternativa viável aos inseticidas
convencionais para o controle de diversos insetos-praga. Entre os inseticidas de base biológica,
os inseticidas contendo compostos bioativos botânicos são bem eficazes na melhoria da
toxicidade para as larvas desses insetos. Deste modo, o objetivo do presente trabalho foi o
desenvolvimento e a caraterização de nanopartículas poliméricas de fibroína de seda
combinadas a ésteres butílicos semissintetizados a partir de óleos amazônicos (Astrocaryum
murumuru Mart, Bertholletia excelsa e Carapa guianensis Aublet), e avaliação do potencial
inseticida contra larvas de Aedes aegypti e Spodoptera frugiperda. As nanopartículas tiveram
sua estabilidade temporal avaliadas por até 50 dias em 4 ºC e 32 ºC, apresentando tamanhos de
partículas que variaram de 187.6 (±0.8) nm a 540.8 (±23.8) nm, índice de polidispersidade entre
0.238 a 0.560 e potencial zeta variando de -39.7 (±1.4) mV a -62.9 (±0.7) mV. As análises por
microscopia eletrônica de transmissão mostraram que as nanopartículas exibiram distribuição
uniforme e formato esférico. Além disso, as nanopartículas de fibroína de seda apresentaram
perfil de liberação lento e controlado induzindo assim uma elevada taxa de mortalidade nas
larvas de 3º estágio de Ae. aegypti e S. frugiperda. As nanopartículas ainda foram capazes de
inibir a oviposição de fêmeas do Ae. aegypti, e apresentou atividade ovicida contra S.
frugiperda. Contudo, as nanopartículas não exibiram efeitos teratogênicos em embriões do
peixe zebrafish (Danio rerio) até 72 h pós-fertilização, sugerindo que podem ser utilizadas sem
causar danos ao meio-ambiente. Em conjunto, esses dados indicam que as nanopartículas de
fibroína de seda combinadas a ésteres butílicos de óleos amazônicos podem tornar-se um
biometrial promissor para o controle desses insetos.
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Abstract | Polymeric nanoparticles (NPs) are being used as a viable alternative to conventional
insecticides for the control of various insect pests. Among biologically-based insecticides,
insecticides containing botanical bioactive compounds are very effective in improving the
toxicity of the larvae of these insects. The aim of this study was to develop and characterize
polymeric silk fibroin nanoparticles combined with butyl esters semi-synthesized from
Amazonian oils (Astrocaryum murumuru Mart, Bertholletia excelsa and Carapa guianensis
Aublet), and to evaluate their insecticidal potential against Aedes aegypti and Spodoptera
frugiperda larvae. The nanoparticles had their temporal stability assessed for up to 50 days at 4
ºC and 32 ºC, with particle sizes ranging from 187.6 (±0.8) nm to 540.8 (±23.8) nm,
polydispersity index between 0.238 and 0.560 and zeta potential ranging from -39.7 (±1.4) mV
to -62.9 (±0.7) mV. Transmission electron microscopy analysis showed that the nanoparticles
were uniformly distributed and spherical in shape. In addition, the silk fibroin nanoparticles
showed a slow and controlled release profile, thus inducing a high mortality rate in the thirdstage larvae of Ae. aegypti and S. frugiperda. The nanoparticles were also able to inhibit the
oviposition of Ae. aegypti females, and showed ovicidal activity against S. frugiperda.
However, the nanoparticles showed no teratogenic effects on zebrafish (Danio rerio) embryos
up to 72 h post-fertilization, suggesting that they can be used without causing harm to the
environment. Taken together, these data indicate that silk fibroin nanoparticles combined with
butyl esters from Amazonian oils could become a promising biomaterial for controlling these
insects. |