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dc.contributor.authorLeal Netto, Renato Cardoso
dc.date.accessioned2024-07-19T16:33:18Z
dc.date.available2024-07-19T16:33:18Z
dc.date.issued2024-04-17
dc.identifier.citationLEAL NETTO, Renato Cardoso. Biotransformação de flavonoides em lagartas do gênero Spodoptera. 2024. Dissertação (Mestrado em Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2024. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/20182.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/20182
dc.description.abstractCaterpillars of the genus Spodoptera are polyphagous herbivorous insects, meaning they feed on a wide variety of crops, which are of great economic interest in Brazil, including corn, cotton, sorghum, and soybeans. Although these crops are well protected by their main defensive compounds, such as flavonoids, larvae of species in this genus are still able to develop in plantations, suggesting a high detoxification capacity against these compounds, despite little being known about the products of this metabolism. Available data on the adaptation of phytophagous insects to plant chemical defenses suggest that, although the chemical structure of some synthetic insecticides is similar to these xenobiotics, defense characteristics differ between these two selection classes. Thus, this work aimed to identify and compare the products of flavonoid metabolism by these insects and the genes and enzymes involved in these biotransformations, which may provide information about their high capacity to adapt to new host plants, potentially revealing new strategies for their control in the field. This study aimed to investigate the detoxification capacity of flavonoids and isoflavones in species of the genus Spodoptera. Qualitative analysis of fecal extracts from these insects was performed by LC-MS/MS after oral administration of the compounds of interest, and the data obtained from each species were compared. The resulting molecular network from mass spectrometry (MS/MS) analyses in positive mode consisted of 3457 precursor ions for S. frugiperda extract, 1644 for S. cosmioides extract, and 728 for S. eridania extract, which were presented as nodes (interconnected or unique). Additionally, the GNPS platform was able to annotate a total of 36, 42, and 29 substances for S. frugiperda, S. cosmioides, and S. eridania, respectively, providing a comprehensive visualization of the compounds present in the extracts of the respective treatments. It is worth noting that among these compounds annotated by GNPS, only 7 substances were considered of interest for the discussion of S. frugiperda results, 9 substances for S. cosmioides, and 8 for S. eridania. Furthermore, an additional 9 substances, which were not annotated, were considered derivatives of compounds with a flavanic nucleus. In addition to mono-glycosylated derivatives in fecal extracts from the 3 tested caterpillar species with the 4 aglycones, other compounds were identified in fecal extracts of Spodoptera frugiperda, S. cosmioides, and S. eridania larvae fed only with diet enriched with aglycone standards, including different regioisomers. It was observed that S. eridania was able to glycosylate only the daidzein standard, while S. frugiperda and S. cosmioides presented glycosylated derivatives of all administered standards, generating possibly less toxic compounds. Our results provide qualitative information about possible biochemical reactions employed by 3 species of the genus Spodoptera in the metabolism of compounds with a flavanic skeleton and significantly contribute to future research on their chemically defended "insect-plant" interactions.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/br/*
dc.subjectFlavonoidespor
dc.subjectDetoxificaçãopor
dc.subjectSpodopterapor
dc.subjectLC-MS/MSpor
dc.subjectFlavonoidspor
dc.subjectDetoxificationeng
dc.titleBiotransformação de flavonoides em lagartas do gênero Spodopterapor
dc.title.alternativeBiotransformation of flavonoids in caterpillars of the genus Spodopteraeng
dc.typeDissertaçãopor
dc.contributor.advisor1Wouters, Felipe Christoff
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4392349445398645por
dc.contributor.advisor-co1Forim, Moacir Rossi
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1234565160573730por
dc.description.resumoAs lagartas do gênero Spodoptera são insetos herbívoros polífagos, ou seja, se alimentam de uma grande variedade de culturas, sendo essas de grande interesse econômico no Brasil, incluindo milho, algodão, sorgo e a soja. Embora essas culturas sejam bem protegidas pelos seus principais compostos defensivos, como os flavonoides, as larvas de espécies deste gênero ainda são capazes de se desenvolver nas plantações, sugerindo uma alta capacidade de detoxificação contra esses compostos, apesar de pouco se saber sobre os produtos desse metabolismo. Os dados disponíveis sobre a adaptação de insetos fitófagos frente às defesas químicas de plantas sugerem que, embora a estrutura química de alguns inseticidas sintéticos seja semelhante a esses xenobióticos, as características de defesa são diferentes entre essas duas classes de seleção. Desta forma, esse trabalho teve como justificativa a identificação e comparação dos produtos do metabolismo de flavonoides por esses insetos e dos genes e enzimas envolvidas nessas biotransformações que podem fornecer informações sobre a sua alta capacidade de adaptação a novas plantas hospedeiras, podendo revelar novas estratégias para seu controle no campo. Este estudo teve como objetivo principal investigar a capacidade de detoxificação de flavonoides e isoflavonas em espécies do gênero Spodoptera. Foi realizada a análise qualitativa de extrato de fezes desses insetos por LC-MS/MS, após administração oral dos compostos de interesse e a comparação dos dados obtidos de cada uma das espécies. A rede molecular resultante das análises de espectrometria de massas (MS/MS) no modo positivo consistiu em 3457 íons precursores para o extrato de S. frugiperda, 1644 para extrato de S. cosmioides e 728 para extrato de S. eridania, os quais foram apresentados como nodos (interligados ou único). Além disso, a plataforma GNPS conseguiu anotar um total de 36, 42 e 29 substâncias para S. frugiperda, S. cosmioides e S. eridania, respectivamente, proporcionando uma abrangente visualização dos compostos presentes nos extratos dos respectivos tratamentos. Vale ressaltar que, dentre esses compostos anotados pelo GNPS, apenas 7 substâncias foram consideradas como de interesse para a discussão dos resultados de S. fugiperda, 9 substâncias para S. cosmioides e 8 para S. eridania. Além disso, mais 9 substâncias, que não foram anotadas, foram consideradas como sendo derivados de compostos com núcleo flavânico. Além de derivados mono-glicosilados em extrato de fezes das 3 espécies de lagartas testadas com as 4 agliconas, foram identificados outros compostos presentes em extrato de fezes de larvas de Spodoptera frugiperda, S. cosmioides e S. eridania alimentadas apenas com dieta enriquecida com os padrões das agliconas, incluindo diferentes regioisômeros. Foi observado que S. eridania foi capaz de glicosilar apenas padrão de daidzeina, enquanto, S. frugiperda e S. cosmioides apresentaram derivados glicosilados de todos os padrões administrados, gerando compostos possivelmente menos tóxicos. Nossos resultados fornecem informação de dados qualitativos acerca de possíveis reações bioquímicas empregadas por 3 espécies do gênero Spodoptera no metabolismo de compostos com esqueleto flavânico e contribuem de forma significativa para futuras pesquisas sobre suas interações “inseto-planta” quimicamente defendidas.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICApor
dc.description.sponsorshipId88887.672914/2022-00por
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/1650455934651112por


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