Brasília, v. 21, n. 1, p. 108-128, 2026

https://doi.org/10.33240/rba.v21i1.58984

Como citar: CARRA, Kathleen T. et al.  Alterações bioquímicas em folhas de milho expostas a herbivoria de Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) e tratadas com altas diluições dinamizadas.  Revista Brasileira de Agroecologia, v. 21, n.1, p. 108-128, 2026.  

Alterações bioquímicas em folhas de milho expostas a herbivoria de Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) e tratadas com altas diluições dinamizadas

Biochemical changes in corn leaves exposed to herbivory by Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) and treated with dynamized high dilutions

Alteraciones bioquímicas en hojas de maíz expuestas a herbivoría de Spodoptera frugiperda (Lepidoptera: Noctuidae) y tratadas con diluciones altamente dinamizadas

Kathleen Tesser Carra¹, Lucas Airam Ramos Lima2, Marieli Nandra Perkuhn3, Denise Cargnelutti4, Tarita Cira Deboni5

1 Estudante do Curso de Ciências Biológicas da Universidade Federal da Fronteira Sul, Campus Erechim - RS. Brasil. Orcid: 0009-0006-0521-0981. E-mail: kathleen.carratsr@gmail.com

2 Estudante do Curso de Ciências Biológicas da Universidade Federal da Fronteira Sul, Campus Erechim - RS. Brasil. Orcid: 0009-0007-2612-8829. E-mail: lucas.airam.ramos@gmail.com

3 Estudante do Curso de Ciências Biológicas da Universidade Federal da Fronteira Sul, Campus Erechim - RS. Brasil. Orcid: 0009-0001-9126-4524. E-mail: marielinperkuhn@gmail.com

4 Docente do Curso de Ciências Biológicas e do Curso de Agronomia da Universidade Federal da Fronteira Sul, Campus Erechim – RS. Doutora em Bioquímica Toxicológica pela Universidade Federal de Santa Maria, Erechim - RS, Brasil. Orcid: 0000-0002-7307-1024. E-mail: denise.cargnelutti@uffs.edu.br

5Docente do Curso de Ciências Biológicas e do Curso de Agronomia da Universidade Federal da Fronteira Sul, Campus Erechim – RS. Doutora em Agronomia pela Universidade de Passo Fundo – RS. Brasil. Orcid: 0000-0001-9243-5877.. E-mail: tarita.deboni@uffs.edu.br

Recebido em: 14 jul 2025 - Aceito em: 31 out 2025 – Publicado em: 01 jan 2026

Resumo

A lagarta Spodoptera frugiperda causa perdas significativas na produção de biomassa e grãos de milho. Altas diluições dinamizadas podem atuar como substâncias indutoras de resistência das plantas aos insetos. Este estudo avaliou as alterações bioquímicas em folhas de milho tratadas com altas diluições dinamizadas preparadas com a lagarta S. frugiperda nas potências: 6, 12, 15 e 18 CH (Centesimal Hanemanniana) e expostas à herbivoria de S. frugiperda. As plantas de milho receberam os tratamentos via irrigação e, no estágio V3 (três folhas), foram infestadas com lagartas de 4º instar. As folhas foram coletadas antes e depois da herbivoria para avaliação de proteína, enzima guaiacol peroxidase (POD) e fenilalanina amônia-liase (FAL). Sete dias após o início da herbivoria, as plantas que receberam os tratamentos mostraram aumento na concentração de proteínas e, na atividade da POD, após 7 dias de herbivoria. Assim, observou-se que as diluições dinamizadas de lagartas S. frugiperda auxiliam na indução da resistência das plantas de milho e, consequentemente, na redução dos danos causados pela S. frugiperda.

Palavras-chave: Homeopatia, Lagarta-do-cartucho, Indução de resistência, Nosódio.

Abstract

The fall armyworm, Spodoptera frugiperda, causes significant losses in maize biomass and grain production. High dynamized dilutions can act as substances that induce plant resistance to insects. This study evaluated the biochemical changes in maize leaves treated with high dynamized dilutions prepared from S. frugiperda larvae at 6, 12, 15, and 18 CH (Centesimal Hahnemannian) potencies and exposed to S. frugiperda herbivory. Maize plants received the treatments via irrigation and, at the V3 stage (three leaves), were infested with 4th-instar larvae. Leaves were collected before and after herbivory to assess protein content, guaiacol peroxidase (POD) activity, and phenylalanine ammonia-lyase (PAL). Seven days after the onset of herbivory, the treated plants showed increased protein concentrations and POD activity. Thus, it was observed that the dynamized dilutions prepared from S. frugiperda larvae aid in inducing resistance in maize plants and, consequently, in reducing the damage caused by S. frugiperda.

Keywords: Homeopathy, Fall armyworm, Resistance induction, Nosode.

Resumen

La oruga Spodoptera frugiperda provoca pérdidas significativas en la producción de biomasa y de granos de maíz. Altas diluciones dinamizadas pueden actuar como sustancias inductoras de resistencia de las plantas a los insectos. Este estudio evaluó las alteraciones bioquímicas en hojas de maíz tratadas con altas diluciones dinamizadas preparadas con la oruga S. frugiperda en las potencias 6, 12, 15 y 18 CH (Centesimal Hahnemanniana) y expuestas a la herbivoría de S. frugiperda. Las plantas de maíz recibieron los tratamientos vía riego y, en el estadio V3 (tres hojas), fueron infestadas con orugas de 4º instar. Las hojas se recolectaron antes y después de la herbivoría para la evaluación de proteína, de la enzima guaiacol peroxidasa (POD) y de la fenilalanina amonio-liasa (FAL). A los siete días tras el inicio de la herbivoría, las plantas que recibieron los tratamientos mostraron aumento en la concentración de proteínas y en la actividad de la POD. Así, se observó que las diluciones dinamizadas de orugas de S. frugiperda contribuyen a la inducción de la resistencia de las plantas de maíz y, en consecuencia, a la reducción de los daños causados por S. frugiperda.

Palabras-clave: Homeopatía, Cogollero, Inducción de resistencia, Nosode.

INTRODUÇÃO       

O milho (Zea mays L.) é uma espécie originária da América Central, e é um dos cereais mais cultivados no Brasil. Os grãos de milho são largamente utilizados no preparo de rações para a alimentação animal e são amplamente utilizados como matéria-prima para a indústria, no preparo de alimentos processados, bebidas, bioenergia e derivados. O amido, a proteína, o óleo e a fibra representam os principais componentes nutricionais e de valor econômico da cultura (Pinheiro et al., 2021).

O Brasil possui condições edafoclimáticas que possibilitam o cultivo do milho em diversas regiões durante todo o ano. Entretanto, a cultura é suscetível a problemas fitossanitários, especialmente o ataque de insetos, que, quando não são manejados de forma adequada, podem causar perdas qualitativas e quantitativas de produção. Na região Sul do Brasil, as principais pragas que coabitam à cultura do milho são a lagarta-do-cartucho (Spodoptera frugiperda), o percevejo barriga-verde (Diceraeus spp.), a larva alfinete (Diabrotica speciosa) e a cigarrinha-do-milho (Dalbulus maidis) (Costa et al., 2022).

A  espécie Spodoptera frugiperda pertence a ordem Lepidoptera e a família Noctuidae, denominada popularmente como lagarta-do-cartucho, é classificada como praga generalista por se alimentar de uma grande diversidade de plantas cultivadas (Nagoshi et al., 2007). Há um consenso mundial sobre a existência de duas linhagens da espécie, uma tendo o milho, e outra tendo o arroz como hospedeiro preferencial (Juárez et al., 2014; Dumas et al., 2015;).

Estudos recentes demonstram que a infestação de S. frugiperda pode causar perdas médias de produtividade no cultivo de milho em torno de 22%, com variações dependendo do estágio de desenvolvimento da cultura e do genótipo utilizado. Em situações de alta infestação e ausência de manejo, estas perdas podem chegar a 73%. Esses dados evidenciam o impacto significativo da praga ao longo de todo o ciclo do milho (Yaméogo et al., 2024). A magnitude das perdas causadas por S. frugiperda no milho reforça a necessidade de compreender e explorar os mecanismos de resistência de plantas aos insetos herbívoros.

Os componentes do sistema de defesa constitutiva das plantas são compostos químicos e estruturas morfológicas que dificultam o acesso dos herbívoros às plantas, podendo afetar alguns parâmetros do ciclo biológico, como o desenvolvimento e a reprodução dos insetos (antibiose) (Vendramim; Guzzo; Ribeiro, 2019). Já a defesa induzida pode se apresentar como qualquer mudança morfológica ou fisiológica, podendo estar relacionada com a diminuição da qualidade nutritiva que as plantas apresentam para os herbívoros (Karban, 2011).

As avaliações de atributos de defesa das plantas são importantes, já que, de posse destes dados, será possível reconhecer na planta sua capacidade inata de defesa aos insetos herbívoros, propiciando um bom desenvolvimento produtivo (Ojha; Naidu; Bagchi, 2022).

As altas diluições dinamizadas têm sido empregadas em sistemas agrícolas, especialmente em práticas agroecológicas, podendo induzir resistência nas plantas aos danos de insetos, sem deixar resíduos tóxicos no ambiente. Por esse motivo, são consideradas seguras tanto para o meio ambiente quanto para os aplicadores (Andrade; CASALI, 2011; Cordoba Correoso et al., 2022). As altas diluições dinamizadas são preparações resultantes de um processo sequencial de diluição e agitação vigorosa (sucussão) de uma substância ativa em um solvente, geralmente água ou álcool. A escala de diluição mais utilizada é a Centesimal Hahnemanniana (CH). Esse método é característico da homeopatia, sendo o produto final conhecido também como preparado homeopático (Boff; Verdi; Faedo, 2021; Brasil, 2011).

As bases científicas da homeopatia foram estabelecidas pelo médico alemão Samuel Hahnemann (1755-1843), tendo como pilares científicos: a cura pelo semelhante, a experimentação patogenética no indivíduo sadio, doses mínimas e dinamizadas do medicamento e uso de medicamento único (Lorenzo et al., 2021).

Trabalhos científicos demonstram a eficiência da homeopatia em modular processos fisiológicos e metabólicos em plantas, podendo atuar como indutores de resistência aos insetos e doenças e elevando a produção de metabólitos secundários (Prieto Méndez et al., 2021). Resultados em feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) demonstraram aumento na atividade das enzimas guaiacol peroxidase (POD) e ascorbato peroxidase (APX) após a aplicação de Sulphur em todas as potências testadas (6, 12 e 18 CH). Também foi verificado um aumento da concentração de proteínas das folhas utilizando-se Staphisagria 12 CH (Deboni et al., 2021).

As altas diluições dinamizadas também podem agir como bioestimulantes em plantas, com resultados significativos já verificados no cultivo do morangueiro. Os tratamentos Sulphur 12 CH, Kali carbonicum 12 CH e Phosphorus 12 CH se destacaram por promover aumentos no crescimento das plantas, produtividade e redução da incidência de doenças foliares. Enquanto Silicea terra 12 CH e Calcarea carbônica 12 CH, favoreceram o desenvolvimento do sistema radicular (Faedo et al., 2024).

Além disso, quando a homeopatia é aplicada sobre as plantas, pode também provocar resultados sobre os insetos fitófagos, como, por exemplo, o efeito de antibiose, isto é, provocando respostas negativas na biologia dos insetos-praga. No experimento com a lagarta S. frugiperda verificou-se diferença entre a digestibilidade das lagartas alimentadas com as folhas de milho tratadas com altas diluições dinamizadas dela mesma (também conhecidas como preparados isoterápicos), nas potências de 9 CH e 15 CH (Zukowski et al., 2023).

A indução de resistência de plantas aos insetos é um fator essencial para a agricultura moderna, pois contribui para a redução do uso de agrotóxicos, minimizando impactos ambientais e preservando a saúde das pessoas e dos ecossistemas. Essa característica também favorece a segurança alimentar ao possibilitar colheitas mais abundantes e de melhor qualidade, mesmo sob condições adversas. Nesse contexto, a adoção de métodos agroecológicos para o manejo de insetos na cultura do milho torna-se indispensável, especialmente diante do desafio de conservar a saúde do ambiente.

Com base nisso, o objetivo deste trabalho foi avaliar as alterações bioquímicas causadas em folhas de milho tratadas com altas diluições dinamizadas da lagarta S. frugiperda e expostas a herbivoria desta mesma espécie de lagarta.

METODOLOGIA

Local de condução dos experimentos

Os experimentos foram conduzidos em estufa climatizada e no laboratório de Entomologia e Bioquímica da Universidade Federal da Fronteira Sul (UFFS), campus Erechim.

Obtenção das sementes e cultivo das plantas de milho (Zea mays L)

As sementes de milho utilizadas em todos os experimentos foram de variedade de polinização aberta (VPA) SCS156 Colorado, proveniente da Epagri/SC.

As plantas de milho foram cultivadas em casa de vegetação em vasos de polietileno com volume de 3 L até o estágio V3 (três folhas completamente desenvolvidas), utilizando como substrato uma mistura de solo tipo Latossolo, composto orgânico e areia na proporção 1:1:1, não esterilizados. Foram semeadas três sementes por vaso.

Obtenção e manutenção da criação da lagarta Spodoptera frugiperda

Para o início da criação de S. frugiperda, foram coletadas lagartas de idades desconhecidas, em áreas de plantio comercial de milho da região de Áurea/RS e transferidas ao Laboratório de Entomologia e Bioquímica da UFFS. No laboratório, em sala climatizada, com temperatura de 25 ± 3 ºC e fotoperíodo de 12 horas, as lagartas foram alimentadas com dieta artificial adaptada (Greene; Leppla; Dickerson, 1976) (Quadro 1), trocada sempre que necessário, até a formação das pupas.

Quadro 1. Componentes da dieta artificial utilizada para alimentação das lagartas de Spodoptera frugiperda em laboratório. Erechim, 2024.

Fonte: Adaptado de Greene; Leppla; Dickerson (1976).

As pupas obtidas foram separadas em lotes de 20 indivíduos, mantidas em papel germitest dentro de gaiolas confeccionadas com tubos de PVC de 25 cm de diâmetro e 25 cm de altura e forradas internamente com papel branco para oviposição. Durante o período de postura, os adultos de S. frugiperda foram alimentados com solução de mel (6%), açúcar (1%), ácido ascórbico (1%) e metilparabeno (Nipagin®) (1%), disposta em um recipiente no interior de cada gaiola, reposta diariamente.

A coleta dos ovos foi realizada a cada quatro dias por meio da retirada e substituição da folha de papel das gaiolas. As massas de ovos foram recortadas e acondicionadas em recipientes plásticos transparentes (14 cm de diâmetro × 9 cm de altura) contendo cubos de 2 cm de dieta artificial. Ao atingirem o 2º instar, as lagartas eram individualizadas em potes plásticos com 6 cm de diâmetro e 5 cm de altura, contendo um cubo de 1 cm de dieta artificial. O alimento era trocado ou reposto sempre que necessário. As pupas obtidas eram separadas para recomeçar todo o ciclo em laboratório.

Obtenção das altas diluições dinamizadas e composição dos tratamentos

As altas diluições dinamizadas foram obtidas por trituração conforme as técnicas descritas na Farmacopéia Homeopática Brasileira (Brasil, 2011). As lagartas de S. frugiperda utilizadas no preparo foram provenientes da criação massal do laboratório, conforme metodologia já descrita.

Foram utilizadas 20 lagartas vivas de primeiro e segundo ínstares. Em seguida, foi feita a homogeneização, por meio da pré-trituração em almofariz. Posteriormente, realizou-se a desconcentração e trituração com auxílio de almofariz e pistilo até a potência 3 CH trit, em meio sólido, utilizando lactose. Após, procedeu-se à desconcentração em álcool 70% e posterior sucussão com auxílio de braço mecânico até as potências desejadas na escala Centesimal Hahnemanniana (CH).

Os cinco tratamentos foram compostos pelas altas diluições dinamizadas nas potências: 6 CH, 12 CH, 15 CH e 18 CH oriundas de lagartas de S frugiperda, e água destilada como controle.

Tratamento das plantas de milho e danos por herbivoria da lagarta

Os tratamentos foram aplicados semanalmente na dose de 1 mL L-1 em água destilada, via irrigação e na proporção de 100 mL da solução no solo para cada vaso contendo plantas de milho. A aplicação dos tratamentos iniciou-se após uma semana do plantio e se estenderam até as plantas atingirem estágio V3 (três folhas completamente desenvolvidas).

Para os testes de herbivoria de S. frugiperda, os vasos com as plantas de milho tratadas com as altas diluições dinamizadas foram individualizadas e colocadas em telados de 1 m3 cobertos com tecido voil branco, dentro dos quais foram liberadas três lagartas S. frugiperda de 4o instar por planta, por um período de 7 dias. Cada vaso com 3 plantas constituiu uma unidade experimental, sendo, portanto, 5 repetições e o delineamento experimental de blocos casualizado (DBC).

Imediatamente antes da liberação das lagartas, foi coletada toda a parte aérea de uma planta de milho de cada vaso para análises bioquímicas posteriores, com o objetivo de comparar as condições antes e depois da infestação.

Sete dias após a liberação as lagartas foram retiradas e as duas plantas de milho restantes no vaso foram cortadas rente ao solo (parte aérea), acondicionadas em nitrogênio líquido e imediatamente armazenadas em ultrafreezer a temperatura de -40 oC até a data da condução dos testes bioquímicos.

Preparo das amostras para análises bioquímicas

A parte aérea das plantas coletadas e congeladas (chamado aqui de amostras foliares) foram maceradas em nitrogênio líquido e homogeneizadas em 3 mL de tampão fosfato de sódio 0,05 M (pH 7,8), contendo 0,1 mM EDTA (ácido etilenodiamino tetra-acético) e 2% de PVP (poli-vinil-pirrolidona).

Análise de proteínas

O homogeneizado das amostras foliares foi centrifugado a 9.500 rpm por 20 minutos a 4 °C, sendo o sobrenadante coletado e utilizado posteriormente para as avaliações, realizadas em duplicata. Para a quantificação de proteínas foi utilizado o método de Bradford (1976). O extrato proteico foi diluído (1:4) em tampão de extração.

Para avaliar o teor de proteínas foi utilizado 50 uL da amostra mais 2,5 mL do reagente de Bradford. Após cinco minutos, foi realizada a leitura a 595 nm no espectrofotômetro. Os valores de absorbância obtidos para as amostras foram comparados com uma curva padrão com concentrações conhecidas de albumina de soro bovina (ASB). Os resultados obtidos para os níveis de proteínas foram expressos em mg proteína L-1.

Análise da atividade da enzima Guaiacol Peroxidase (POD)

A atividade da enzima guaiacol peroxidase (POD) foi determinada de acordo com Zeraik et al. (2008), utilizando-se o guaiacol como substrato. Em uma alíquota de 1,0 mL de solução tampão fosfato 0,1 mol L-1 (pH 6,5) foram adicionados 1,0 mL de guaiacol 15,0 mmol L-1 e 1,0 mL de peróxido de hidrogênio 3 mmol L-1. Após a homogeneização dessa solução, foram adicionados 50 L de extrato enzimático. Depois de 1 minuto de reação, a absorbância do tetraguaiacol formado foi medida em 470 nM.

Análise da atividade da fenilalanina amônia-liase (FAL)

A atividade da fenilalanina amônia-liase (FAL) foi determinada de acordo com a metodologia descrita por Umesha (2006), e modificada por Mioranza et al. (2017), na qual 100 L do extrato proteico serão adicionados a 400 L de tampão Tris-HCl 0,025 M (pH 8,8) e 500 L de uma solução de 0,05 M de L-fenilalanina. Esta mistura foi incubada a 40 °C por 2 horas. Após 2 horas, 60 L de 5 M HCl foram adicionados para parar a reação, seguidos pelo registro da absorbância em espectrofotômetro a 290 nm.

Análise estatística

As análises dos dados foram realizadas de acordo com o delineamento experimental do experimento. Os pressupostos de normalidade (teste de Shapiro-Wilk) foram conferidos. Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey (p<0,05) utilizando o software estatístico Genes.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A análise do conteúdo de proteína da parte aérea do milho mostrou que todos as altas diluições de lagartas de S. frugiperda testadas (6, 12, 15 e 18 CH) aumentaram a concentração de proteínas nas folhas de milho, ao comparar o antes e o depois da herbivoria causada pelas lagartas de S. frugiperda. O tratamento controle apresentou um aumento significativo na concentração de proteína da folha após a herbivoria, quando comparado aos preparados homeopáticos, indicando que as plantas reagiram ao serem danificadas pelas lagartas (Tabela 1).

Segundo a teoria da trofobiose, um aumento na concentração de proteínas nas plantas, em relação inversa à dos aminoácidos, é observado em tecidos resistentes a pragas e doenças (Chaboussou, 2006).

Tabela 1. Concentração de proteína solúvel (mg mL-1) da parte aérea de milho (Zea mays) tratadas com altas diluições dinamizadas de lagartas de Spodoptera frugiperda nas potências 6 CH, 12 CH, 15 CH e 18 CH (Centesimal Hahnemanniana) antes e depois de serem expostas a herbivoria da lagarta S. frugiperda. Erechim, 2024.

Médias seguidas pela mesma letra maiúscula na horizontal dentro de cada linha comparam os períodos antes e depois, e a minúscula dentro de cada coluna compara os tratamentos. Não se diferem entre si pelo teste Tukey a 95% de confiança (p≤0.05).

Médias seguidas pela mesma letra maiúscula na horizontal dentro de cada linha comparam os períodos antes e depois, e a minúscula dentro de cada coluna comparam os tratamentos. Não se diferem entre si pelo teste Tukey a 95% de confiança (p≤0.05).

Fonte: Autores, 2024.

A enzima guaiacol peroxidase (POD) é encontrada no citoplasma e apoplasma da célula e está envolvida tanto no crescimento quanto no desenvolvimento vegetal, além de catalisar a oxidação de compostos orgânicos como fenóis e aminas aromáticas, utilizando o peróxido de hidrogênio (H2O2) como oxidante (Ali et al., 2024). Estudos demonstram que a atividade da POD é significativamente modulada em resposta ao ataque de insetos em culturas agrícolas, como o milho. A herbivoria causada pela broca do milho, Ostrinia furnacalis, por exemplo, induz o aumento expressivo da POD, que está associada a ativação de vias de sinalização de defesa mediadas por hormônios, como o jasmonato e etileno, fortalecendo a resistência da planta ao estresse biótico (Batool et al., 2022).

Além disso, a expressão e atividade da POD também são elevadas em grãos de milho resistentes após danos mecânicos e ataques de insetos como Sitophilus zeamais e Prostephanus truncatus, indicando o papel crucial dessa enzima na defesa antioxidante e na mitigação dos efeitos da fitofagia (López-Castillo et al., 2020). Esses achados ressaltam a importância da enzima guaiacol peroxidase como componente-chave na resposta adaptativa do milho frente a estresses causados pela herbivoria de insetos.

Os resultados deste estudo demonstraram que as altas diluições dinamizadas testadas promoveram um aumento significativo na atividade da enzima guaiacol peroxidase (POD) em plantas de milho submetidas a herbivoria por S. frugiperda. Este incremento na atividade enzimática indica que os tratamentos estimularam uma resposta antioxidante mais eficiente, potencializando a capacidade das plantas em mitigar o estresse oxidativo causado pela herbivoria e, consequentemente, reforçando sua resistência e adaptabilidade frente às condições adversas do ambiente.

O tratamento de figueiras, Ficus carica, com altas diluições dinamizadas de Thuya occidentalis e Belladonna, ambas na potência 30 CH, reduziram a severidade e incidência da ferrugem nas folhas e ativaram enzimas de defesa, incluindo a guaiacol peroxidase. Tanto Thuya occidentalis quanto Belladonna aumentaram a atividade da POD, indicando o potencial destes tratamentos em induzir mecanismos antioxidantes e resistência em plantas (Mattos et al., 2025).

Da mesma forma, os preparados homeopáticos de Corymbia citriodora, Calcarea carbônica, Silicea e Sulphur, nas potências 12, 24 30 e 60 CH, quando aplicadas em feijoeiro, induziram a ativação de peroxidases, incluindo a POD, em diferentes intervalos após o tratamento, sugerindo que a homeopatia pode atuar como elicitor de respostas antioxidantes em plantas (Oliveira et al., 2014).

A análise da atividade da enzima fenilalanina amônia-liase (FAL) na parte aérea das plantas de milho tratadas com as potências 6, 12, 15 e 18 CH de altas diluições dinamizadas da lagarta S. frugiperda revelou a redução considerável nos tratamentos controle, 6 CH e 12 CH, ao comparar os valores antes e depois da herbivoria causada por lagartas de S. frugiperda. No entanto, a redução da atividade da enzima fenilalanina amônia-liase (FAL) não foi significativa nos tratamentos com 15 CH e 18 CH (Tabela 3).

Tabela 3. Atividade da enzima fenilalanina amônia-liase (FAL) da parte aérea de plantas de milho tratadas com altas diluições dinamizadas de Spodoptera frugiperda nas potências 6 CH, 12 CH, 15 CH e 18 CH, antes e depois de serem expostas a herbivoria da lagarta S. frugiperda. Erechim, 2024.

Tratamentos	Fenilalanina amônia-liase (µmol ácido trans-cinâmico min-1 g-1 massa fresca)
	Antes			Depois
Controle	6.393	b	A	1.572	a	B
6 CH	8.989	a	A	1.020	a	B
12 CH	2.189	c	A	0.941	a	B
15 CH	0.800	c	A	0.529	a	A
18 CH	1.450	c	A	0.675	a	A
CV (%)	27.48

Médias seguidas pela mesma letra maiúscula na horizontal dentro de cada linha comparam os períodos antes e depois, e a minúscula dentro de cada coluna comparam os tratamentos. Não se diferem entre si pelo teste Tukey a 95% de confiança (p≤0.05).

Fonte: Autores, 2024.

A fenilalanina amônia-liase (FAL) é a enzima responsável pela conversão inicial do aminoácido fenilalanina em ácido cinâmico, etapa determinante para o início da via dos fenilpropanoides em plantas. Essa reação desencadeia uma cascata metabólica que resulta na formação de diversos compostos fenólicos, como lignina, flavonoides, pigmentos e agentes protetores contra radiação ultravioleta. Esses metabólitos desempenham funções essenciais na defesa das plantas contra os danos de insetos e patógenos, além de contribuírem para a integralidade estrutural e adaptabilidade frente a diferentes estresses ambientais (Yadav et al., 2020).

Diversos estudos demonstram que a produção de FAL é regulada durante o desenvolvimento vegetal e pode ser induzida por diferentes estímulos ambientais, como infecção por patógenos, ferimentos, exposição a metais pesados, luz e reguladores de crescimento. Em especial, a indução de FAL em tecidos próximos ao local de infecção resulta em aumento da síntese de compostos fenólicos, fundamentais para a defesa e adaptação das plantas a condições adversas (Latef et al., 2020; Pant; Huang, 2022; Chai et al., 2024).

A atividade da FAL em milho é intensamente modulada pelo ataque de insetos herbívoros. Em um experimento com a lagarta Sesamia inferens (broca-rosa-do-colmo) observou-se um aumento significativo de FAL nos tecidos de milho danificados, indicando sua participação direta na resposta antioxidante e na síntese de compostos fenólicos de defesa (Sau; Dhillon; Trivedi, 2022). Resultados semelhantes foram relatados por pesquisadores que verificaram a indução da FAL em plantas de milho danificadas por pulgões e pela broca do milho. A atividade enzimática foi verificada não apenas nos tecidos lesionados por insetos, mas também em regiões vizinhas não danificadas, sugerindo uma resposta sistêmica de defesa mediada por esta enzima (Lv et al., 2017).

A redução significativa na atividade da FAL, verificada neste trabalho, nas plantas de milho dos tratamentos controle, e aquelas tratadas com altas diluições dinamizadas nas potências 6 CH e 12 CH sugere que, ao ser danificadas pela alimentação das lagartas, a planta afetada entrou em estado de alerta e passou a enviar uma mensagem química às plantas próximas, por meio da produção de compostos voláteis. Como resultado, as demais plantas receberam esse sinal de alerta e ajustaram suas respostas defensivas, produzindo teores da enzima FAL em grau semelhante. Esse fenômeno evidencia a capacidade das plantas de se comunicarem como uma estratégia coletiva de defesa contra situações adversas, como a herbivoria e/ou danos causados por insetos, por exemplo.

Diversos trabalhos evidenciam a existência de comunicação química entre plantas mediada por voláteis (Mezzomo et al., 2023; Waterman et al., 2024). No milho foi verificado que a exposição de plantas sadias atacadas por insetos herbívoros ativa respostas de defesa e altera a atração e alimentação destes insetos, evidenciando um papel sistêmico dos compostos voláteis induzidos nas interações planta-planta (Mérey et al., 2013).

Os resultados deste trabalho mostraram que a correlação entre a concentração de proteína e a atividade da enzima FAL foi inversamente proporcional, ou seja, quando o teor da proteína aumentou, a atividade da FAL diminuiu (Figura 1).

 

 

 

Figura 1. Correlação entre concentração de proteínas e atividade da enzima fenilalanina amônia-liase (FAL) na parte aérea de milho tratado com os altas diluições dinamizadas de S. frugiperda e submetidas à herbivoria da lagarta S. frugiperda. Erechim, 2024.

Fonte: Autores, 2024.

 

 

A correlação inversa dos teores de FAL e da proteína evidenciada pelo valor negativo de r (-0.4945) (Figura 1) mostraram que, nas análises realizadas da proteína e da enzima FAL antes e depois da herbivoria causada pela lagarta S. frugiperda, as concentrações de proteína no tratamento controle e nos demais tratamentos aumentaram após a infestação, já a atividade na enzima FAL mostrou redução quando as plantas de milho foram submetidas aos danos das lagartas de S. frugiperda. Portanto, à medida que a concentração de proteína aumentou após a infestação, a concentração da enzima FAL diminuiu em todos os tratamentos.

A correlação entre a atividade da guaiacol peroxidase, POD, e a enzima fenilalanina amônia-liase (FAL) mostrou-se inversamente proporcional. Isso significa que quando a atividade de POD aumenta, a atividade da enzima FAL tende a diminuir (Figura 2).

 

Figura 2. Correlação entre atividade de guaiacol peroxidase (POD) e fenilalanina amônia-liase (FAL) na parte aérea de milho tratado com altas diluições dinamizadas de Spodoptera frugiperda e submetidas à herbivoria de S. frugiperda. Erechim, 2024.

Fonte: Autores, 2024.

 

 

Os teores de FAL e da POD mostraram correlação inversa evidenciada pelo valor negativo de r (-0.4945) (Figura 2). Isso significa que nas análises realizadas da POD e da enzima FAL, o antes e depois da herbivoria causada pela lagarta S. frugiperda, a atividade da POD no tratamento controle e nos demais tratamentos aumentaram após a infestação, já a atividade da enzima FAL mostrou redução quando as plantas de milho foram submetidas aos danos das lagartas de S. frugiperda. Portanto, à medida que a concentração de POD aumentou após a infestação, a concentração da enzima FAL diminuiu em todos os tratamentos.

As concentrações de proteína e POD apresentaram correlação proporcional, indicando que quando o teor de proteína aumenta, a atividade da POD também aumenta (Figura 3).

 

Figura 3. Correlação direta entre concentração de proteínas e atividade de guaiacol peroxidase (POD) na parte aérea de milho tratado com altas diluições dinamizadas de Spodoptera frugiperda e submetidas à herbivoria de S. frugiperda. Erechim, 2024.

Fonte: Autores, 2024.

 

 

Os resultados mostram que as concentrações da proteína estão diretamente correlacionadas com a atividade da POD, como evidenciado pelo valor de r (0.4951) (Figura 3). Portanto, à medida que a concentração de proteína aumentou após a infestação, a atividade de POD também obteve esse aumento, tanto no controle quanto em todos os tratamentos avaliados após a infestação.

CONCLUSÕES

Altas diluições dinamizadas de lagartas de Spodoptera frugiperda nas potências 6, 12, 15 e 18 CH induziram alterações na concentração de proteínas, guaiacol peroxidase (POD) e fenilalanina amônia-liase (FAL) na parte aérea de milho sob estresse de herbivoria causado pela lagarta de S. frugiperda.

Plantas de milho tratadas com altas diluições dinamizadas de lagartas de S. frugiperda aumentaram a capacidade em mitigar o estresse oxidativo causado pela herbivoria e, consequentemente, a resistência e adaptabilidade frente às condições adversas do ambiente.

Altas diluições dinamizadas de lagartas se S. frugiperda podem ser uma ferramenta eficaz na indução de resistência de plantas de milho aos danos causados pela herbivoria de lagartas da própria espécie.

 

AGRADECIMENTO

Agradecemos à Universidade Federal da Fronteira Sul, Campus Erechim/RS, pelo suporte institucional e pela infraestrutura disponibilizada, fundamentais para a realização deste Trabalho de Conclusão de Curso no âmbito do curso de Ciências Biológicas.

 

Copyright (©) 2026 - Kathleen Tesser Carra, Lucas Airam Ramos Lima, Marieli Nandra Perkuhn, Denise Cargnelutti, Tarita Cira Deboni.

 

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Revista Brasileira de Agroecologia
ISSN 1980-9735

Publicação da Associação Brasileira de Agroecologia - ABA-Agroecologia em cooperação com o Programa de Pós-Graduação em Meio Ambiente e Desenvolvimento Rural - PPG-Mader, da Universidade de Brasília – UnB

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