Biossensor facilita busca por produtos naturais para controle de pragas

Tecnologia desenvolvida na UFSCar, com apoio da FAPESP, permite triagem de plantas para desenvolvimento de bioinseticidas, com complexidade e custo reduzidos

Agência FAPESP – Uma pesquisa da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar) criou um biossensor capaz de detectar rapidamente, em extratos de plantas, inibidores da enzima acetilcolinesterase (AChE), vital para o sistema nervoso dos insetos e, assim, um alvo estratégico para controle de insetos-pragas. A ferramenta, de baixo custo e fácil aplicação, pode levar ao desenvolvimento de novos biopesticidas.

Financiado pela FAPESP (14/50918-7 e 12/25299-6), o estudo que resultou no biossensor eletroquímico baseado na enzima AChE é fruto de uma parceria entre o Laboratório de Produtos Naturais e o Laboratório de Bioanalítica e Eletroanalítica e foi conduzido por Sean dos Santos Araújo, pesquisador da UFSCar.

O trabalho foi publicado no periódico Analytical Methods.

O dispositivo utiliza um eletrodo de carbono impresso, modificado com nanopartículas de ouro cobertas por glutationa, criando uma superfície ideal para fixar a acetilcolinesterase. Um dos principais desafios enfrentados na pesquisa foi alcançar as condições ideais para a manutenção da atividade biológica da enzima e sua correta interação com o sensor.

“A imobilização do componente biológico é uma etapa fundamental para garantir a estabilidade da enzima e a precisão nas medições”, explica Araújo à Assessoria de Imprensa da UFSCar. Para isso, a equipe modificou a superfície do sensor com as nanopartículas de ouro, o que estabilizou a AChE e intensificou a resposta eletroquímica. “O protocolo que desenvolvemos funcionou com eficácia e precisão, permitindo as leituras da atividade da AChE e, depois, a realização de bioensaios com extratos vegetais”, complementa o pesquisador.

Uma das grandes vantagens dos biossensores eletroquímicos é o seu baixo custo, especialmente quando comparado a métodos tradicionais, como a cromatografia de bioafinidade, mais caros e complexos.

O biossensor foi testado primeiro com azadiractina, um inibidor natural conhecido de AChE, extraído da planta Azadirachta indica. A partir dos resultados positivos obtidos, que validaram a capacidade de o sensor detectar com precisão a inibição da enzima, testes foram conduzidos com outros extratos vegetais, das plantas Picramnia riedelli, P. ciliata e Toona ciliata. Os resultados indicaram taxas de inibição entre 41% e 55% e, assim, o grande potencial dessas plantas para a criação de biopesticidas.

Na pesquisa, também foi possível identificar compostos específicos responsáveis pela inibição da acetilcolinesterase.

O artigo Disposable electrochemical biosensor based on acetylcholinesterase for inhibition assays using a natural substance and plant extracts pode ser lido em: pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/ay/d4ay02084g.