Caracterização da glândula de veneno da abelha Xylocopa frontalis (Hymenoptera, Apidae, Xylocopini) para aplicações biotecnológicas e farmacêuticas: uma investigação histológica, histoquímica e de perfil proteico
| dc.contributor.advisor1 | Silva, Elaine Cristina Mathias | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/3993998796939609 | |
| dc.contributor.author | Silva, Raphael Henrique da | |
| dc.contributor.authorlattes | http://lattes.cnpq.br/2820183322909128 | |
| dc.date.accessioned | 2025-03-26T18:31:11Z | |
| dc.date.issued | 2025-02-27 | |
| dc.description.abstract | Hymenoptera have an estimated population of over one million species. Their iron and associated structures have been studied since the 17th century, but most research has focused on a few species of social bees. The venoms of non-social bees are still poorly explored, and the only studies on Xylocopa toxins have analyzed foreign species. The bioprospecting of these venoms for the pharmaceutical industry is of biotechnological interest. In this context, the present study focuses on the characterization of the venom gland of native non-social bees of the species Xylocopa frontalis. The general objective of the present study is to perform a histological and histochemical analysis of the venom glands of the non-social bee X. frontalis, in comparison with the eusocial bee Apis mellifera, together with an evaluation of the protein component profile of the venom of X. frontalis. For this purpose, after a collection, carried out in the region of Sorocaba - SP, and anesthetized insects, the venom glands were dissected and subsequently introduced into 4% paraformaldehyde. After fixation, the organs were dehydrated in solutions with increasing concentrations of alcohol, embedded in historesin, and subsequently submitted to microtomy to obtain histological and histochemical slides, stained with hematoxylin-eosin for morphological characterization and to different histochemical stains (P.A.S., Bromophenol Blue, Xylidine Ponceau and Sudam Black) for detection of carbohydrate, protein and lipid macromolecules. A histochemical quantification of proteins by pixel intensity was performed using Xylidine Ponceau, with statistical analysis in the R software. Protein dosage of the venom glands of X. frontalis and A. mellifera was performed using the Bradford method, and the comparison of concentrations was performed via bootstrapping. For protein characterization, SDS-PAGE was used, analyzing the mobility of the bands in gel and determining the molecular mass by linear regression in Excel. In X. frontalis, the venom apparatus is 5 times larger than in A. mellifera, with a reservoir and a gland adapted for defense with greater muscular abundance, which preserves the permanence of the apparatus. Histochemical staining indicates protein predominance in both species, with no presence of lipids. A. mellifera has an 8.5 times higher concentration of proteins in the total extract, while X. frontalis has less technical protein binding in the lumen of the venom gland reservoir, with the presence of proteins with molecular masses indicative of being lectins, serine proteases and multimeric proteins. | eng |
| dc.description.resumo | Os himenópteros possuem mais de um milhão de espécies estimadas. Desde o século XVII, seu ferrão e estruturas associadas têm sido estudados, mas a maioria das pesquisas foca em algumas espécies de abelhas sociais. Os venenos de abelhas não-sociais ainda são pouco explorados, e os únicos estudos sobre toxinas das mamangavas do gênero Xylocopa foram com espécies exóticas. A bioprospecção desses venenos para a indústria farmacêutica é de interesse biotecnológico. Neste contexto, o presente estudo concentra-se na caracterização da glândula de veneno das abelhas não-sociais nativas da espécie Xylocopa frontalis. O objetivo geral do presente estudo é realizar uma análise histológica e histoquímica das glândulas de veneno da abelha não-social Xylocopa frontalis, de forma comparativa com a abelha eussocial Apis mellifera, em conjunto com uma avaliação do perfil dos componentes proteicos do veneno de X. frontalis. Para isso, após a coleta, realizada na região de Sorocaba - SP, e anestesia dos insetos, as glândulas de veneno foram dissecadas e, posteriormente, fixadas em paraformaldeído 4%. Após fixação, os órgãos foram desidratados em soluções com concentrações crescentes de álcool, incluídos em historesina, e submetidos posteriormente a microtomia para obtenção de lâminas histológicas e histoquímicas, submetidas à coloração com Hematoxilina-Eosina para caracterização morfológica e a diferentes colorações histoquímicas (P.A.S., Azul de Bromofenol, Xylidine Ponceau e Sudam Black) para detecção de macromoléculas de carboidratos, proteínas e lipídios. Realizou-se a quantificação da marcação positiva para proteínas, por meio da intensidade de pixels, das secções histológicas submetidas à técnica histoquímica de Xylidine Ponceau, com análise estatística no software R. Procedeu-se a dosagem proteica das glândulas de veneno de Xylocopa frontalis e Apis mellifera pelo método de Bradford, e a comparação das concentrações foi realizada via bootstrapping. Para a caracterização proteica, empregou-se SDS-PAGE, analisando-se a mobilidade das proteínas que formam bandas em gel e determinando-se a massa molecular por regressão linear no Excel. Em X. frontalis, o aparelho de veneno é 5 vezes maior do que em A. mellifera, com um reservatório e uma glândula adaptados para defesa com presença de musculatura bem desenvolvida, o que preserva a permanência do aparato no ato de ferroar. Os dados da histoquímica indicam predominância protéica em ambas as espécies, sem presença de lipídios. A. mellifera possui concentração 8,5 vezes maior de proteínas no extrato total, enquanto X. frontalis tem secreção proteica menos concentrada no lúmen do reservatório da glândula de veneno, com presença de proteínas de massas moleculares indicativas de serem lectinas, serino-proteases e proteínas multiméricas. | por |
| dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | |
| dc.description.sponsorship | Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) | |
| dc.description.sponsorshipId | 2017/21097-3 | |
| dc.identifier.citation | SILVA, Raphael Henrique da. Caracterização da glândula de veneno da abelha Xylocopa frontalis (Hymenoptera, Apidae, Xylocopini) para aplicações biotecnológicas e farmacêuticas: uma investigação histológica, histoquímica e de perfil proteico. 2025. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia e Monitoramento Ambiental) – Universidade Federal de São Carlos, Sorocaba, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/21686. | por |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.14289/21686 | |
| dc.language.iso | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | |
| dc.publisher.address | Campus Sorocaba | |
| dc.publisher.initials | UFSCar | |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia e Monitoramento Ambiental - PPGBMA-So | |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | |
| dc.subject | Lectinas | por |
| dc.subject | Serino-proteases | por |
| dc.subject | Abelha Carpinteira | por |
| dc.subject | Lectins | eng |
| dc.subject | Serine Proteases | eng |
| dc.subject | Carpenter Bee | eng |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS BIOLOGICAS | |
| dc.title | Caracterização da glândula de veneno da abelha Xylocopa frontalis (Hymenoptera, Apidae, Xylocopini) para aplicações biotecnológicas e farmacêuticas: uma investigação histológica, histoquímica e de perfil proteico | por |
| dc.title.alternative | Characterization of the venom gland of the bee Xylocopa frontalis (Hymenoptera, Apidae, Xylocopini) for biotechnological and pharmaceutical applications: a histological investigation, histochemistry and protein profile | eng |
| dc.type | Dissertação |
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