Investigação sobre a adaptação do inseto praga de cereais Tenebrio molitor a inibidores de proteinases digestivas

Abstract

Nas larvas de Tenebrio molitor (verme do trigo) são encontrados variados tipos de proteinases digestivas serínicas e cisteínicas, quando alimentados com uma dieta controle de farinha de trigo. Quando alimentados com farinha do feijão comum (Phaseolus vulgaris), pelo menos cinco proteinases apresentam atividade mais elevadas, enquanto a expressão de três enzimas pré-existentes foi reprimida. A indução dessas proteinases ocorreu entre 30 min e 1 h após a alimentação. Aqui nós relatamos o fracionamento das proteinases envolvidas na adaptação de T. molitor a inibidores de proteinases em sementes de leguminosas incorporadas em uma dieta controle usando cromatografia de troca iônica e filtração em gel, seguida pela caracterização das enzimas com substratos e inibidores naturais e sintéticos. Os inibidores utilizados neste estudo (todos incorporados na concentração de 0,4% no farelo de trigo) foram: inibidor de tripsina de soja (STI), inibidor de tripsina e quimotripsina de soja (SBI), inibidor de tripsina de Adenanttera pavonina (ApTI) e o inibidor de tripsina de P. vulgaris (BTI). As atividades proteolíticas foram ensaiadas para azoalbumina, para os substratos fluorogênicos z-PR-MCA, z-RR-MCA e succinil-GGR-MCA e os substratos cromogênicos suc-AAPF-pNA e benzoil-R-pNA. As atividades também foram monitoradas através de zimogramas e de fracionamento em géis bidimensionais. Dos quatro inibidores testados, o ApTI foi capaz de inibir as enzimas proteolíticas majoritárias sem induzir enzimas insensíveis a este inibidor, enquanto os outros inibidores além de inibir as proteinases constitutivas causaram indução de um conjunto diferente de proteinases serínicas. Entre as proteinases induzidas, uma era de interesse particular, pois foi induzida após sessenta minutos após a ingestão de SBI, STI e BTI. Esta proteinase teve sua atividade caracterizada como uma quimotripsina através de análise eletroforética bidimensional seguida de sequenciamento por espectrometria de massas.