Busca de compostos bioativos de Himatanthus articulatus e Vismia guianensis para o controle de formigas cortadeiras (Atta sexdens): um estudo Biomonitorado

dc.contributor.advisor1Fernandes, João Batista
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2691336077459602
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-2924-3327
dc.contributor.authorCruz, Artur da Silva
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/1354542326637904
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0009-0001-3479-5388
dc.contributor.refereeLopes Júnior, Manoel Leão
dc.contributor.refereeAmaral, Jéssica Cristina
dc.contributor.refereeAlmeida, Buana Carvalho de
dc.contributor.refereeBastos, Jairo Kenupp
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/1527237878128348
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/6610572791860659
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/4288032934406331
dc.contributor.refereeLatteshttp://lattes.cnpq.br/0747749432875537
dc.contributor.refereeorcidhttps://orcid.org/0000-0002-4675-6298
dc.contributor.refereeorcidhttps://orcid.org/0000-0002-4509-259X
dc.contributor.refereeorcidhttps://orcid.org/0000-0002-0446-1221
dc.contributor.refereeorcidhttps://orcid.org/0000-0001-8641-9686
dc.date.accessioned2026-05-08T17:37:38Z
dc.date.issued2026-02-27
dc.description.abstractAgriculture is one of the most important activities for human subsistence, ensuring the supply of food, fiber, and raw materials. However, its productivity is constantly threatened by several factors, including insect pests. These organisms attack cultivated plants by feeding on leaves, stems, roots, or fruits, which can cause significant losses in both the quality and quantity of agricultural production. Therefore, proper pest management is essential to ensure sustainable harvests and to reduce economic and environmental impacts.Organic compounds from natural products have emerged as promising alternatives in the management of agricultural pests, including leaf-cutting ants, which are among the main insect pests in various crops. These insects cause major damage by cutting leaves and plant parts to cultivate symbiotic fungi, thereby impairing crop development. Unlike synthetic insecticides, plant-derived secondary metabolites such as alkaloids, terpenes, and phenolic compounds exhibit bioactive potential, acting as repellents, toxic attractants, or growth inhibitors. Thus, the study and application of natural compounds represent a sustainable and environmentally safer strategy for controlling these pests.The species Himatanthus articulatus (Apocynaceae) and Vismia guianensis (Hypericaceae) are Amazonian plants of great phytochemical interest due to the diversity of secondary metabolites present in their extracts. H. articulatus, popularly known as “suucuba,” mainly contains iridoids, indole alkaloids, triterpenes, and coumarins, compounds that have been associated with anti-inflammatory, antitumoral, and antiparasitic activities. V. guianensis, traditionally used in folk medicine, is rich in xanthones, anthraquinones, naphthoquinones, and flavonoids, metabolites with recognized antioxidant, antimicrobial, and cytotoxic properties.Using a bioassay-guided (biomonitoring) methodology, it was possible to identify four classes of compounds present in these plants through ethanolic extracts. The species Himatanthus articulatus showed high chemical potential in the study of bioactive compounds against leaf-cutting ants (Atta spp.) and their symbiotic fungus Leucoagaricus gongylophorus. From the crude extract, eight compounds belonging to the class of lactonic iridoids were isolated. Biological assays demonstrated that, at a concentration of 0.1 mg/mL, all iridoids showed significant activity against the symbiotic fungus.In contrast, the extract of Vismia guianensis also showed activity against leaf-cutting ants, enabling the isolation and identification of eight compounds, mainly benzophenones, anthraquinones, and one anthranol. Among these, compound 12 stood out for inducing approximately 60% mortality of the ants within about 10 days of bioassay. Based on this positive biological response, an attempt was made to understand the possible mechanism of action of these metabolites. For this purpose, a homology-based molecular docking approach was employed, suggesting that the activity of the compounds may be related to the inhibition of the enzyme acetylcholinesterase, which is essential for insect neurotransmission.The compounds isolated from Himatanthus articulatus and Vismia guianensis show promising potential for the control of leaf-cutting ants. These results reinforce the importance of natural products as sustainable alternatives to synthetic insecticides.eng
dc.description.resumoBUSCA DE COMPOSTOS BIOATIVOS DE Himatanthus articulatus E Vismia guianensis PARA O CONTROLE DE FORMIGAS CORTADEIRAS (Atta sexdens): UM ESTUDO BIOMONITORADO A agricultura é uma das atividades mais importantes para a subsistência humana, garantindo o fornecimento de alimentos, fibras e matérias-primas. Contudo, sua produtividade é constantemente ameaçada por diversos fatores, entre eles os insetos-praga. Esses organismos atacam as plantas cultivadas, alimentando-se de folhas, caules, raízes ou frutos, o que pode causar perdas significativas na qualidade e quantidade da produção agrícola. O manejo adequado dessas pragas é, portanto, essencial para assegurar colheitas sustentáveis e reduzir impactos econômicos e ambientais.Os compostos orgânicos de produtos naturais têm se destacado como alternativas promissoras no manejo de pragas agrícolas, incluindo formigas cortadeiras, que estão entre os principais insetos-praga em diferentes culturas. Esses insetos causam grandes prejuízos ao cortarem folhas e partes das plantas para o cultivo de fungos simbiontes, comprometendo o desenvolvimento das lavouras. Diferentemente dos inseticidas sintéticos, os metabólitos secundários de origem vegetal, como alcaloides, terpenos e fenóis, apresentam potencial bioativo, podendo atuar como repelentes, atrativos tóxicos ou inibidores de crescimento. Dessa forma, o estudo e a aplicação de compostos naturais representam uma estratégia sustentável e ambientalmente mais segura para o controle dessas pragas. As espécies Himatanthus articulatus (Apocynaceae) e Vismia guianensis (Hypericaceae) são plantas amazônicas de grande interesse fitoquímico devido à diversidade de metabólitos secundários presentes em seus extratos. H. articulatus, conhecida popularmente como suucuba, apresenta em sua composição principalmente iridoides, alcaloides indólicos, triterpenos e cumarinas, compostos que têm sido associados a atividades anti-inflamatórias, antitumorais e antiparasitárias. Já V. guianensis, espécie tradicionalmente utilizada na medicina popular, é rica em xantonas, antraquinonas, naftoquinonas e flavonoides, metabólitos com reconhecidas propriedades antioxidantes, antimicrobianas e citotóxicas. Utilizando a metodologia de biomonitoramento guiado, foi possível identificar quatro classes de compostos presentes nessas plantas, por meio dos extratos etanólicos dessas espécies. A espécie Himatanthus articulatus revelou elevado potencial químico frente ao estudo de compostos bioativos contra formigas cortadeiras (Atta spp.) e seu fungo simbionte Leucoagaricus gongylophorus. Do extrato bruto, foram isolados oito compostos pertencentes à classe dos iridoides lactônicos. Os ensaios biológicos demonstraram que, na concentração de 0,1 mg/mL, todos os iridoides apresentaram atividade significativa frente ao fungo simbionte.Em contrapartida, o extrato de Vismia guianensis também demonstrou atividade contra formigas cortadeiras, possibilitando o isolamento e a identificação de oito compostos, majoritariamente benzofenonas, antraquinonas e um antranol. Entre estes, destacou-se a substância 12, responsável por induzir cerca de 60% de mortalidade das formigas em aproximadamente 10 dias de bioensaio. A partir dessa resposta biológica positiva, buscou-se compreender o possível mecanismo de ação dos metabólitos. Para isso, empregou-se a metodologia de docking molecular por homologia, a qual sugeriu que a atividade dos compostos poderia estar relacionada à inibição da enzima acetilcolinesterase, fundamental na neurotransmissão dos insetos. Os compostos isolados de Himatanthus articulatus e Vismia guianensis apresentam potencial promissor no controle de formigas cortadeiras. Esses resultados reforçam a importância dos produtos naturais como alternativas sustentáveis aos inseticidas sintéticos.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.identifier.citationCRUZ, Artur da Silva. Busca de compostos bioativos de Himatanthus articulatus e Vismia guianensis para o controle de formigas cortadeiras (Atta sexdens): um estudo Biomonitorado. 2026. Tese (Doutorado em Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2026. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/24079.por
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/24079
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCampus São Carlos
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQ
dc.rightsAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
dc.subjectCompostos bioativos
dc.subjectFormigas cortadeiras
dc.subjectAtta sexdens
dc.subjectMetabólitos secundários
dc.subjectVismia guianensis
dc.subjectHimatanthus articulatus
dc.subjectBiomonitoramento
dc.subjectLeafcutter antseng
dc.subjectBioactive compoundseng
dc.subjectSecondary metaboliteseng
dc.subjectInseticidas naturais
dc.subjectBiomonitoringeng
dc.subjectnatural insecticideseng
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA ORGANICA::QUIMICA DOS PRODUTOS NATURAIS
dc.subject.ods2. Fome Zero e Agricultura Sustentável
dc.titleBusca de compostos bioativos de Himatanthus articulatus e Vismia guianensis para o controle de formigas cortadeiras (Atta sexdens): um estudo Biomonitorado
dc.title.alternativeSearch for bioactive compounds from Himatanthus articulatus and Vismia guianensis for the control of leaf-cutter ants (Atta sexdens): a Biomonitored study.eng
dc.typeTese

Arquivos

Pacote Original

Agora exibindo 1 - 1 de 1
Carregando...
Imagem de Miniatura
Nome:
tese_Artur_da_Silva_cruz_ 2026.pdf
Tamanho:
21.31 MB
Formato:
Adobe Portable Document Format