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Tipo: Tese
Título: Glândulas salivares de Podisus nigrispinus (Heteroptera: Pentatomidae): morfologia e enzimas
Salivary glands of Podisus nigrispinus (Heteroptera: Pentatomidae): morphology and enzymes
Autor(es): Oliveira, Joel Antônio de
Abstract: O objetivo deste trabalho foi analisar a morfologia das glândulas salivares do predador Podisus nigrispinus (Dallas, 1851) (Heteroptera: Pentatomidae) e caracterizar a atividade bioquímico-enzimática dessas glândulas. P. nigrispinus apresenta um par de glândulas salivares principais e um de acessórias. Cada glândula principal é constituída por um lóbo anterior e um posterior sendo o anterior localizado na região do protórax. O lóbo posterior apresenta forma de saco alongado, translúcido com a porção próxima ao lóbo anterior dilatada. Entre esses lóbos existe uma forte constrição, caracterizando um hilo onde se inserem dois ductos, o excretor e o da glândula salivar acessória. As glândulas salivares principais e acessórias de P. nigrispinus são supridas por uma rede de traquéias. A ultraestrutura das glândulas salivares principais de P. nigrispinus mostrou que o epitélio do lóbo anterior está constituído por uma camada única de células achatadas com núcleo volumoso e predomínio de cromatina descondensada com porção apical apresentando microvilosidades curtas e irregulares. Mitocôndrias, retículo endoplasmático rugoso, inclusões lipídicas, figuras mielínicas e grânulos de secreção com diferentes eletrondensidades se acumulam no citoplasma. O conteúdo do lúmen das glândulas salivares de P. nigrispinus é muito eletrondenso, mas apresenta inclusões esféricas e eletrontransparentes. Na porção mediana da célula verificou-se retículo endoplasmático rugoso, elementos do complexo de Golgi, mitocôndrias e corpos densos tomados como lisossomos. A porção basal da célula apresenta invaginações da membrana plasmática basal, mitocôndrias e vacúolos eletrontransparentes. A membrana basal apresenta uma túnica formada por células musculares e elementos traqueais. O epitélio do lóbo posterior é achatado com vesículas eletrontransparentes e cisternas do retículo endoplasmático rugoso. A porção apical da célula apresenta eliminação de porções do citoplasma para o lúmen preenchido por secreção eletrondensa e homogênea, enquanto a basal apresenta invaginações da membrana plasmática basal. O núcleo é irregular com cromatina condensada. Externamente há células musculares e traqueais. A porção secretora das glândulas salivares acessórias de P. nigrispinus apresenta uma camada única de células colunares com cutícula espessa e lúmen vazio. A porção apical da célula secretora tem microvilosidades curtas e irregulares com acúmulo de grânulos eletrondensos e vacúolos. A porção basal da célula é rica em mitocôndrias, com retículo endoplasmático rugoso, vacúolos e alguns grânulos eletrondensos. O núcleo, caracteristicamente, apresenta cromatina descondensada. A célula está assentada sobre uma fina membrana basal, sem células musculares externas. O epitélio do ducto das glândulas salivares acessórias de P. nigrispinus é mais baixo que na porção secretora, com citoplasma vacuolizado. A caracterização bioquímico-enzimática do extrato de glândulas salivares de P. nigrispinus mostrou atividades das enzimas digestivas amilase, lipase e proteases. A atividade específica de amilase sobre o amido e aquela da lipase sobre o tributirato de ditiopropanol apresentaram aumento linear com o aumento da concentração do substrato. A atividade proteásica, determinada sobre a azocaseína em concentrações de 0 a 0,6 mg/mL, apresentou curva hiperbólica seguindo a cinética Michaeliana. A atividade específica tripsina-like, caracterizada com o substrato sintético L- BApNA em diferentes pH apresentou picos de atividade específica a pH 5,0 e 8,0, com maior atividade neste último. A atividade tripsina-like, a diferentes temperaturas, apresentou, picos de atividade a 25o C e 37,5o C. O efeito de inibidores, sobre a atividade esterásica, foi determinado em presença de benzamidina, um inibidor competitivo clássico de tripsina e do TLCK, inibidor irreversível desta enzima. Esses inibidores ocasionaram queda na atividade da tripsina-like com aumento da concentração dos mesmos, com redução de 65,2 e 70,9% nessa atividade, respectivamente. O gráfico de Michaelis-Mentem apresentou valor de Km 1,57 mM e Vmáx 0,166 μM.s-1. As glândulas salivares de P. nigrispinus contêm enzimas hidrolíticas, com pronunciada atividade catalítica que, possivelmente, estão envolvidas no processo de predação e fitofágico desse predador.
The objective of this investigation was to analyze the morphology of the salivary glands of the predator Podisus nigrispinus (Dallas, 1851) (Heteroptera: Pentatomidae) and to characterize biochemical-enzymatic activity of these glands. P. nigrispinus presents a pair of main salivary glands and one pair of ancillaries. Each main gland is constituted by an anterior and one posterior lobe being the anterior located in the protoraxial region. The posterior lobe exhibit the format of an oblong sac, translucid with the proximal portion of the lobe dilated. Between these lobes exists a strong constriction, characterizing a hilum where two ducts are inserted, the excretory and the one of the ancillary salivary gland. The main and ancillary salivary glands of the P. nigrispinus are supplied by a net of tracheas. The ultra structure of the main salivary glands of P. nigrispinnus shows that the epithelium of the anterior lobe is constituted by a single layer of flattened cells with a bulky nucleus and a predominance of descondensed chromatin with the apical portion presenting short and irregular microvilosides. Mitochondria, creasy endoplasmatic reticules, fatty inclusions, myelin images and secretion granules with different electron densities accumulates in the cytoplasm. The lumen content of the salivary glands of the P. nigrispinus is very electron dense, but exhibits spherical and electron transparent inclusions. In the median portion of the cell a creasy endoplasmatic reticule was detected, as well as elements of the Golgi complex, mitochondria and dense bodies considered as lisosomes. The basal portion of the cell exhibits invaginations of the basal plasmatic membrane, mitochondria and electron transparent vacuoles. The basal membrane presents a tunic formed muscular cells and tracheal elements. The epithelium of posterior lobe is flattened with electron transparent vesicles and cisterns of the creasy endoplasmatic reticule. The apical portion of the cell presents elimination of portions of the cytoplasm to the lumen filled by electron dense and homogeneous secretion, whereas the basal portion presents invaginations of the basal plasmatic membrane. The nucleus is irregular with condensed chromatin. Externally there are muscular and tracheal cells. The secretor portion of the ancillary salivary glands of the P. nigrispinus exhibits a single layer of columnar cells with thick cuticle and empty lumen. The apical portion of the secretor cell has short and irregular micromicrovilosides with accumulation of electron dense granules and vacuoles. The basal portion of the cell is rich in mitochondria, with creasy endoplasmatic reticule, vacuoles and some electron dense granules. The nucleus, characteristically, presents decondensated chromatin. The cell is settled on a thin basal membrane, with no external muscular cells. The epithelium of the ducts of the ancillary salivary glands of P. nigrispinus is lower than in the secretor portion, with vacuolated cytoplasm. The biochemical-enzymatic characterization of the extract of the salivary glands of P. nigrispinus exhibited activity of the digestive enzymes amylase, lipase and protease. The specific activity of the amylase on the starch and that of the lipase on dithiopropanol tributyrate exhibited linear increase with the concentration of the substrate. The protease activity, determined on azocaseine in concentrations from 0 to 0.6 mg/mL, exhibited a hyperbole curve following a Michaelian kinetics. The specific trypsine-like activity, characterized with the synthetic substrate L-BapNA at different pH’s exhibited peaks of specific activity at pH 5.0 and 8.0, with a higher activity with respect to the latter. The trypsine-like activity, at different temperatures, exhibited activity peaks at 25oC and 37.5 oC. The effect of inhibitors on the stereoastic activity was determined in the presence of benzamidyne, a classic competive inhibitor of trypsine and of TLCK, irreversible inhibitor of this enzyme. These inhibitors caused decrease in the activity of the trypsine-like with the increase of the concentrations of the same, with a reduction of 65.2 and 70.9 % of this activity, respectively. The Michaelis-Mentem graph exhibited a value of KM 1.57 mM and Vmax 0.166 mM.s-1. The salivary glands of P. nigrispinus contain hydrolytic enzymes, with prominent catalytic activity that, possibly, are involved in the predatory and phytophagic process of this predator.
Palavras-chave: Microscopia eletrônica
Microscopia ótica
Podisus nigrispinus
Ultraestrutura
CNPq: Ciências Agrárias
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Citação: OLIVEIRA, Joel Antônio de. Glândulas salivares de Podisus nigrispinus (Heteroptera: Pentatomidae): morfologia e enzimas. 2004. 69f. Tese (Doutorado em Entomologia) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2004.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/9946
Data do documento: 30-Jul-2004
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