Elisabeth Alves Duarte Pereira**
O Sistema Olfativo dos insetos é utilizado para perceber, distinguir e processar estímulos químicos dispersos no ar seja para indicar a presença de fêmeas prontas para a cópula, insetos competidores ou predadores, para encontrar e distinguir alimentos, e outras informações relevantes do ponto de vista ecológico. O sistema olfativo dos insetos percebe os odores de modo semelhante aos mamíferos (veja na postagem anterior, deste blog – link: https://www.labpam.com/post/a-percepção-de-odores), através de uma combinação de diferentes substâncias químicas, cada combinação indicando uma situação diferente e, portanto, provocando comportamentos fisiológicos diferentes. Estudos científicos sobre esse assunto têm sido desenvolvido para aplicações em diferentes áreas de conhecimento1.
As estruturas bioquímicas responsáveis pela percepção dos odores nos insetos estão localizadas nas antenas, especificamente em estruturas cuticulares que emergem das antenas e são chamadas de sensilas (Figura 1). Envolvido pela linfa sensilar estão os dendritos dos Receptores Neurais de Olfação, que são células nervosas especializadas em processar e transmitir o estímulo odorífero. As sensilas possuem poros que permitem a passagem de substâncias odorantes que em seguida entram em contato com a linfa sensilar, onde proteínas carreadoras solúveis, conhecidas pela sigla OBP (Odorant Binding Proteins), se ligam às substâncias odorantes e as transportam até Receptores Olfativos localizados nas membrana dos dendritos, denominados por ORs (Olfactory Receptors) 1-3.
Figura 1: Detecção de odorantes pelos insetos. Fonte: Adaptada Guo & Wang, 2019.
Os estímulos, depois da aproximação do odorante ao seu receptor específico, são sempre convertidos em sinais elétricos via transdução, após a despolarização da membrana nos dendritos devido a abertura de canais iônicos. O sinal químico, convertido em elétrico, toma um caminho específico pelo sistema nervoso até o cérebro dos insetos. Assim que o sinal é detectado pelos receptores de membrana o complexo OBP-odorante é desfeito e Enzimas Degradantes de Odor (Odor Degradation Enzyme- ODEs) promovem reações que transformam a estrutura química e facilitam a eliminação das substâncias odorantes1-5.
Estudos científicos focados compreender como que os insetos percebem os odores e a relação dos odores com as respostas fisiológicas, tem permitido o desenvolvimento de novas tecnologias aplicadas na agricultura. Diversos autores documentam a importância dos feromônios (Figura 2) em programas de manejo de pragas, como por exemplo, a utilização de armadilhas químicas específicas ou que atraem predadores e parasitoides que ajudam a controlar a infestação, diminuir o dano econômico, além dos custos e danos ambientais provocados pelo uso de agrotóxicos5.
Figura 2: Estrutura química do feromônio sexual do percevejo Eushistus heros. Fonte: Adaptada Fontes & Valadares-Inglis, 2020.
Se você tem curiosidade sobre o assunto e o potencial do uso de feromônios na agricultura leia e pesquise mais sobre a tecnologia que foi patenteada6 em nome da Provivi (Link: https://www.provivi.com/en), startup fundada em 2013 por Frances Arnold (vencedora do Prêmio Nobel em Química, 2018) com o brasileiro Pedro Coelho.
* Esse artigo é parte do trabalho apresentado na disciplina de Seminário do PPGQ/UFRRJ e foi revisado pelo orientador Marco André A. Souza professor do Depto de Bioquímica da UFRRJ.
** Elisabeth A. D. Pereira é Bacharel em Agronomia, atualmente está cursando o mestrado em química no programa de pós-graduação em Química – UFRRJ. A dissertação da estudante envolve prospecção de espécies nativas da mata atlântica em busca de plantas aromáticas e óleos essenciais.
LORENZO, M. G.; MELO, A. C. A. Olfação e Comportamento. Tópicos Avançados em Entomologia Molecular, 2012
MORAES, M. C. B. et al. Eletroantenografia - a antena do inseto como um biossensor. Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, p. 22, 2008.
LEAL, W. S. Odorant reception in insects: Roles of receptors, binding proteins, and degrading enzymes. Annual Review of Entomology, v. 58, n. September 2012, p. 373–391, 2013.
STENGL, M.; FUNK, N. W. The role of the coreceptor Orco in insect olfactory transduction. Journal of Comparative Physiology A: Neuroethology, Sensory, Neural, and Behavioral Physiology, v. 199, n. 11, p. 897–909, 2013.
FONTES, E. M. G.; VALADARES-INGLIS, M. C. Controle Biológico de Pragas da Agricultura. EMBRAPA. Brasília-DF, p- 510, 2020.
CHEN MM, COELHO P, MEINHOLD P, LEE TM, inventors; Provivi Inc, assignee. Agricultural pheromone compositions comprising positional isomers. United States patent US 10,045,530. 2018 Aug 14.