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UNIVERSIDADE FEDERAL DO MARANHÃO CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA CURSO: QUÍMICA DISCIPLINA: ECOLOGIA PROFESSORA: Drª FERNANDA RODRIGUES FERNANDES COMPOSTOS VOLÁTEIS NA DEFESA INDUZIDA DAS PLANTAS Discente: Juliana Costa Muniz São Luís – MA 2021 A Ecologia Química é uma ciência nova e multidisciplinar que visa entender as interações entre organismos vivos mediadas por compostos químicos (ZEVALLOS; ZARBIN, 2013). Para Zevallos et al (2013), a Ecologia Química, ciência que estuda os compostos químicos envolvidos nas interações entre organismos vivos (moléculas “sinais” conhecidas como semioquímicos), tem permitido a ampliação do conhecimento no papel dos voláteis ao combinar áreas como a Química, a Entomologia, a Botânica, a Biologia Molecular, dentre outras. Nas últimas décadas presenciamos uma constante pressão da sociedade para aumentar a sustentabilidade de atividades produtivas, o que requer a criação de inovações e tecnologias menos agressivas ao meio ambiente e à saúde humana. Na natureza, as plantas desenvolveram e aperfeiçoaram uma diversidade considerável de mecanismos de defesa contra condições ambientais adversas, tais como o ataque de macroorganismos e microorganismos antagonistas (ZEVALLOS et al, 2013). Substâncias químicas, usadas na comunicação entre organismos, são denominadas semioquímicos. Essas substâncias podem fazer parte de interações fisiológicas e comportamentais, e podem ser intraespecíficas (feromônios) ou interespecíficas (aleloquímicos). De modo geral, as plantas são ricas em substâncias químicas do metabolismo secundário, que são utilizadas para própria defesa do vegetal, agindo diretamente contra o inseto ou atraindo os inimigos naturais destas pragas através dos voláteis, afetando, assim, a performance das populações de insetos herbívoros, seja diretamente com os compostos químicos e/ou indiretamente através dos voláteis para a atração de inimigos naturais (HOLTZ et al, 2004). INDUTORES DE DEFESA DAS PLANTAS As plantas se protegem contra o ataque de herbívoros através da combinação de defesas constitutivas e/ou induzidas que reduzem o desempenho dos herbívoros e, consequentemente, interrompem a propagação do dano. Plantas sadias ou sob o ataque de herbívoros liberam uma variedade de compostos orgânicos voláteis, os quais estão envolvidos na atração dos inimigos naturais desses herbívoros (FONSECA, 2012). Segundo Holtz et al (2003), muitas plantas apresentam eficiente sistema de defesa induzido, ativado quando herbívoros se alimentam da planta. A ação de defesa induzida pode ocorrer por estímulos fisiológicos na planta que acentuam a produção de compostos voláteis que podem servir como indicadores da presença dos herbívoros a inimigos naturais. Para Fonseca (2012), a defesa induzida pode ocorrer de forma direta ou indireta. A forma direta de defesa induzida expressa pelas plantas ao ataque dos herbívoros está baseada em vários mecanismos de defesa como por exemplo, a produção de inibidores de proteases em várias espécies de plantas, enquanto a forma indireta da defesa induzida das plantas constitui a produção de vários compostos voláteis que servem como indicadores de inimigos naturais de herbívoros na localização das plantas com suas presas. Mecanismos de defesa induzida pelas plantas após a herbivoria Fonte: ZEVALLOS; ZARBIN, 2013 COMPOSTOS VOLÁTEIS DE PLANTAS INDUZIDOS APÓS HERBIVORIA Em geral, os voláteis induzidos após a herbivoria são formados principalmente por aldeídos, e por álcoois C6 e seus ésteres, produzidos através da rota da enzima lipoxigenase (LOX) e terpenoides. Os compostos derivados da via LOX (rota dos octadecanoides) são conhecidos como voláteis de folhas verdes (VFVs) e são emitidos principalmente quando as folhas são danificadas mecanicamente (ZEVALLOS et al, 2013). Quando uma planta é atacada por um herbívoro, todos os organismos presentes no meio ambiente podem responder aos voláteis induzidos. Além de mediar interações tritróficas e interações intraespecíficas (com plantas vizinhas), os voláteis induzidos após o ataque dos herbívoros podem afetar outros indivíduos da mesma espécie ou outras espécies herbívoras. Alguns herbívoros podem ser atraídos e outros repelidos pelos voláteis induzidos após a herbivoria. A indução de voláteis após a herbivoria e as defesas induzidas, em geral, implicam a ativação de vias metabólicas orquestradas e organizadas (ZEVALLOS et al, 2013). O PAPEL DOS COMPOSTOS VOLÁTEIS NAS PLANTAS Segundo Holtz et al (2004), muitas espécies de inimigos naturais utilizam esses voláteis liberados pelas plantas para localizarem seu hospedeiro e suas presas. Os voláteis liberados são resultados da injúria sofrida pelas plantas atacadas por herbívoros, e estes voláteis são conhecidos como atrativos aos inimigos naturais. Pistas químicas produzidas por plantas são informações indiretas da presença de herbívoros. Enquanto que pistas químicas produzidas por herbívoros são informações confiáveis da presença dos mesmos, apesar de serem menos detectáveis a longas distâncias e, voláteis de plantas fornecem pistas a distâncias mais longas da provável presença de herbívoros, porém, não são tão confiáveis. PERSPECTIVAS DA UTILIZAÇÃO DE DEFESA INDUZIDA NO CONTROLE DE HERBÍVOROS A manipulação da emissão de voláteis em plantações pode ser uma excelente estratégia de controle de pragas, minimizando problemas com pragas agrícolas de uma maneira não-agressiva ao meio ambiente. No entanto, apesar das boas perspectivas, vários aspectos ainda precisam ser melhor explorados, garantindo a sustentabilidade do sistema de controle. Sobre o ponto de vista ecológico, o conhecimento das diferentes interações que mediam a emissão de voláteis é importante para explorar o uso de voláteis induzidos (ZEVALLOS et al, 2013). Portanto, através desta revisão foi possível observar que as plantas estão sujeitas à ação de insetos herbívoros ou de inimigos naturais e que ao longo do tempo estas foram se modificando e desenvolvendo mecanismos de defesa capazes de auxiliarem no ataque desses organismos. Além disso, nota-se que as plantas apresentam uma grande quantidade de substâncias químicas que compõem o seu sistema fisiológico e que são fundamentais no controle de pragas. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ZEVALLOS, Delia M. Pinto; MARTINS, Camila B. C; PELLEGRINO, Ana C; Pinto; ZARBIN, Paulo H. G. COMPOSTOS ORGÂNICOS VOLÁTEIS NA DEFESA INDUZIDA DAS PLANTAS CONTRA INSETOS HERBÍVOROS. Revista Química Nova, Curitiba, Vol. 36, n. 9, p. 1 – 11, ago. 2013. Disponível em: http://Compostos orgânicos voláteis na defesa induzida das plantas contra insetos herbívoros (scielo.br). Acesso em: 11 abr. 2021. ZEVALLOS, Delia M. Pinto; ZARBIN, Paulo H. G. A QUÍMICA NA AGRICULTURA: PERSPECTIVAS PARA O DESENVOLVIMENTO DE TECNOLOGIAS SUSTENTÁVEIS. Revista Química Nova, Curitiba, Vol. 36, n. 10, p. 2 – 4, out. 2013. Disponível em: http://A Química na agricultura: perspectivas para o desenvolvimento de tecnologias sustentáveis (scielo.br). Acesso em: 11 abr. 2021. HOLTZ, Anderson Mathias; OLIVEIRA, Hamilton Gomes de; ZANUNCIO, José Cola; SARMENTO, Renato de Almeida; RIBEIRO, Arildisson Nunes; OLIVEIRA, Claudinei Lima; MARINHO, Jeanne Scardini. ADAPTAÇÃO DE TRYRINTEINA ARNOBIA EM NOVO HOSPEDEIRO E DEFESA INDUZIDA POR HERBÍVOROS EM EUCALIPTO. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, Vol. 38, n. 4, p. 2 – 5, abr. 2003. Disponível em: http://Adaptação de Thyrinteina arnobia em novo hospedeiro e defesa induzida por herbívoros em eucalipto (scielo.br) . Acesso em: 11 abr. 2021. HOLTZ, Anderson Mathias; OLIVEIRA, Hamilton Gomes de; ZANUNCIO, José Cola; SARMENTO, Renato de Almeida; RIBEIRO, Arildisson Nunes; OLIVEIRA, Claudinei Lima; MARINHO, Jeanne Scardini. AÇÃO DE PLANTAS POR MEIO DE INFOQUÍMICOS SOBRE O SEGUNDO E O TERCEIRO NÍVEIS TRÓFICOS. Revista Article, Uberlândia, Vol. 20, n.1, p. 53 – 60, jan./abr. 2004. Disponível em: http://Acao de plantas por meio de infoquimicos sobre o segundo eterceiro niveis troficos | Bioscience Journal (ufu.br). Acesso em: 11 abr. 2021. FONSECA, Juliana de Oliveira. IDENTIFICAÇÃO DE COMPOSTOS VOLÁTEIS PRODUZIDOS NO SISTEMA PREDADOR-PRESA-TOMATEIRO. Dissertação (Mestrado em Entologia) – Universidade Federal de Viçosa, Minas Gerais, 2012. Disponível em: http://Locus Repositório Institucional da UFV: Identificação de compostos voláteis produzidos no sistema predador-presa-tomateiro. Acesso em: 11 abr. 2021.
