Atividade proteolítica de isolados de Metarhizium anisopliae sobre substratos cuticulares e não-cuticulares / Proteolytic activity of Metarhizium anisopliae isolates on cuticular and noncuticular substrates

RESUMO

Cigarrinhas são as principais pragas da pastagem e da cana-de-açúcar, destacando-se os gêneros Deois e Mahanarva. Essas pragas vêm causando sérios danos a estas culturas na região de Tangará da Serra, MT, Brasil. O fungo Metarhizium anisopliae é considerado um eficiente agente para o controle biológico de insetos, possuindo vários fatores de virulência, incluindo a produção de proteases, consideradas fundamentais no processo de penetração através da cutícula do inseto. Este trabalho tem como objetivos analisar a produção de proteases extracelulares a partir de isolados de M. anisopliae, utilizando substratos cuticulares e não-cuticulares, e verificar a influência desses substratos na expressão dessas enzimas. Foram utilizados 4 isolados de M. anisopliae obtidos na região de Tangará da Serra e o isolado R3 BB 40, empregado para o controle biológico das cigarrinhas da cana-de-açúcar pelas Usinas Itamarati (Nova Olímpia / MT). A atividade enzimática foi determinada através do índice de Relação Enzimática (IRE) em Meio Mínimo (MM), sem glicose, acrescido de caseína, gelatina e cutícula de adultos de Mahanarva fimbriolata e Deois flavopicta. Os isolados UNEMAT 03, UNEMAT 04, UNEMAT 05, UNEMAT 06 e R3-BB-40 apresentaram valores de IRE que variaram de 1,82 ± 0,062 a 2,16 ± 0,027 frente ao substrato gelatina e de 1,60 ± 0,076 a 2,08 ± 0,063 em caseína. Para os substratos cuticulares, houve crescimento das colônias, porém não apresentaram revelação de halo (IRE.= 1). Todos os isolados apresentaram IRE frente ao substrato gelatina>caseína>cutícula, destacando-se os isolados R3-BB-40 e UNEMAT 05. Existe uma variabilidade genética entre os isolados quanto à produção de proteases extracelulares e, sob tais condições, as cutículas não demonstraram ser substrato adequado para a detecção de atividade proteolítica.

ABSTRACT

Froghoppers are the main pests of pasture and sugarcane, among which the genera Deois and Mahanarva stand out. These pests have been causing serious losses in the cultures of the region of Tangará da Serra, state of Mato Grosso, Brazil. The fungus Metarhizium anisopliae is considered an efficient agent for the biological control of insects, possessing various factors of virulence, including the production of proteases considered essential in the process of penetration through the insectÆs cuticle. The purpose of this work is to analyze the production of extracellular proteases from isolates of M. anisopliae, using cuticular and noncuticular substrates to ascertain their influence on the expression of these enzymes. Four M. anisopliae isolates collected in the region of Tangará and the isolate R3 BB 40 used for the biological control of froghoppers in the sugarcane plantations of the Itamarati sugar mills (Nova Olimpia, MT, Brazil) were used. The enzymatic activity was determined from the Enzyme Relation Index (ERI) in Minimum Medium (MM) without glucose, with the addition of casein, gelatin and cuticle from adult Mahanarva fimbriolata and Deois flavopicta. The UNEMAT 03, UNEMAT 04, UNEMAT 05, UNEMAT 06 and R3-BB-40 isolates presented ERI values varying from 1.82 ± 0.062 to 2.16 ± 0.027 with gelatin substrate and from 1.60 ± 0.076 to 2.08 ± 0.063 with casein. The cuticular substrates showed colony growth, but revealed no halo (ERI = 1). All the isolates presented ERI with gelatin>casein>cuticle substrate, with the highest values going to the R3-BB-40 and UNEMAT 05 isolates. Isolates display natural variability in terms of extracellular protease production and under these conditions the cuticles proved to be an inadequate substrate for the detection of proteolytic activity.