Atividade inseticida do sobrenadante da cultura de cepas de Bacillus thuringiensis Berliner contra lagartas de Spodoptera frugiperda Smith (Lepidoptera: Noctuidae)

Novel vegetative insecticidal proteins (Vips) identified in the supernatant of Bacillus thuringiensis (B.t.) cultures have shown to provide adequate control over a wide spectrum of economically important crop pests. To evaluate the potential applicability of these proteins against fall armyworm (Spodoptera frugiperda Smith) larvae, the most important insect pest for tropical maize, the characteristics and mortality effects of culture supernatants from five B.t. strains were investigated. Striking differences among strains were detected, not only in terms of efficiency in killing the insect, but also regarding to mortality effects of heated and non-heated supernatants, which were used to distinguish the heat-sensitive protein-derived insecticidal fraction from a thermostable one, with a non-protein nature (b-exotoxinas). The qualitative, quantitative and temporal patterns of total protein secretion in the medium (supernatant) were assessed through spectrophotometry and polyacrylamide gel electrophoresis. The strains showed remarkably distinct rates of growth and timing for protein secretion relative to cell density in culture. Moreover, the electrophoretic-banding patterns also varied in a strain-specific manner, both in denaturing and non denaturing conditions. Polypeptides displaying a molecular weight that is very close to the expected for previously identified Vip3A proteins were found for the strains with high supernatant-mortality ratios. The data suggest the feasibility and usefulness of searching for protein-derived (Vip-like) insecticidal fractions in B.t. supernatants as a mean of developing especific and efficient alternatives of biological control to be employed in integrated pest management programs of S. frugiperda in tropical maize. Recentemente, proteínas inseticidas vegetativas (Vips), identificadas no sobrenadante da cultura de certas cepas de Bacillus thuringiensis (B.t.), foram capazes de controlar alguns insetos-praga economicamente importantes. Como avaliação do potencial de aplicabilidade destas proteínas contra a lagarta-do-cartucho (Spodoptera frugiperda Smith), o inseto-praga mais importante da cultura do milho, as características e o efeito de mortalidade do sobrenadante da cultura de cinco cepas de B.t. foram investigadas. Notáveis diferenças entre as cepas foram detectadas, não somente em termos de eficiência na mortalidade dos insetos, mas também nas diferenças de mortalidade entre os sobrenadantes aquecido e não-aquecido, tratamentos estes que foram usados para distinguir a fração protéica inseticida termo-sensível de outra fração termo-estável, de natureza não-protéica (b-exotoxinas). Os padrões qualitativo, quantitativo e temporal de secreção da proteína total no meio (sobrenadante) foram avaliados por espectrofotometria e eletroforese em gel de poliacrilamida. As cepas apresentaram distintas taxas de crescimento e tempos de secreção de proteínas em relação a densidade de células na cultura. Além disso, o padrão de bandas eletroforéticas também variou de maneira cepa-específica, em ambas condições desnaturantes e não-desnaturantes. Polipeptídeos que apresentaram peso molecular semelhantes aos esperados para proteínas Vip3A identificadas anteriormente foram encontrados em cepas com alta taxa de mortalidade do sobrenadante. Os dados sugerem a possibilidade e a utilidade de pesquisar frações inseticidas de natureza protéica (do tipo Vip) em sobrenadantes de B.t., como forma para desenvolver alternativas específicas e eficientes de controle biológico que possam ser empregadas em programas de manejo integrado de S. frugiperda em milho tropical.