Secondary metabolites as powerful indicator in the larval stage of Spodoptera frugiperda and Chrysodeixis includens

O objetivo deste trabalho foi identificar os metabólitos secundários em extratos foliares das cultivares de soja mais semeadas no Brasil e a possibilidade de ocorrer sequestro destes compostos por Spodoptera frugiperda (J. E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae) e Chrysodeixis includens (Walker, 1858) (Lepidoptera: Noctuidae). Os genótipos selecionados foram V. Max RR, BMX Apollo RR, BMX Potência RR, BRS 284, BRS 360 RR, NA 5909 RR, ANTA 82 RR, TMG 115 RR, M9144 RR, 98Y30, TMG 132 RR e Intacta RR2 PRO variedade DONMARIO 6458. As cultivares foram semeadas em casa-de-vegetação nas condições de 28 ºC ± 2 e 70% UR. Para a identificação e quantificação dos compostos fenólicos das folhas, amostras das cultivares foram coletadas no estádio V6, moídas, submetidas à extração em MeOH (90%), secas em vácuo, ressolubilizadas e analisadas em HPLC. No desenvolvimento das lagartas, estas foram mantidas em câmaras B.O.D. e alimentadas com as mesmas cultivares até a fase adulta. Após a emergência, o corpo dos adultos foi armazenado em ultrafreezer, numa temperatura de 80 ºC e liofilizados. Para a análise dos metabólitos secundários sequestrados pelas duas espécies de insetos, as asas e pernas foram removidas sendo o restante do corpo pesado, moído, extraído, hidrolisado e analisado no LC-MS/MS. Nos extratos foliares brutos (não hidrolisado), foram identificados os isoflavonoides daidzina, glicitina, genistina, malonil-daidzina, malonil-glicitina, malonil-genistina, acetil-daidzina, daidzeína, genisteína, coumestrol e o flavonól rutina. Na análise dos extratos hidrolizados do corpo de S. frugiperda, foi possível observar as agliconas genisteína (91%), daidzeína (72%) e gliciteína (9%), enquanto em C. includens, foram realizadas análises para a identificação apenas de daidzeína. Essa aglicona foi identificada em apenas 48% dos adultos de C. includens analisados, o que representa uma redução de 24% desta, quando comparado com o observado nos extratos de S. frugiperda. A possibilidade de identificar em insetos adultos, metabólitos secundários oriundos das plantas hospedeiras utilizadas pelo inseto na fase larval, apresenta-se como uma ferramenta importante para monitoramento da paisagem agrícola, principalmente para as tecnologias que podem gerar pressão de seleção, como no caso de cultivares Bt. Dessa forma, diante do percentual de isoflavonoides identificados em extratos do corpo de S. frugiperda, sugere-se que genisteína pode ser considerada o indicador mais adequado para a espécie. Para C. includens, daidzeína não se mostrou um indicador adequado, considerando que mais da metade dos adultos não a sequestraram. Assim, estudos adicionais são necessários para verificar a assimilação de genisteína e gliciteína nessa espécie.This study was carried out to identify secondary metabolites on the extracts of the most sowed soybean genotypes, in Brazil, as well as assess the possibility Spodoptera frugiperda (J. E. Smith, 1797) (Lepidoptera: Noctuidae) and Chrysodeixis includens (Walker, 1858) (Lepidoptera: Noctuidae) sequester such compounds. The selected genotypes were V. Max RR, BMX Apollo RR, BMX Potência RR, BRS 284, BRS 360 RR, NA 5909 RR, ANTA 82 RR, TMG 115 RR, M9144 RR, 98Y30, TMG 132 RR and Intacta RR2 PRO DONMARIO 6458. The cultivars were sowed at greenhouse and the leaves were offered to the larvae since hatching. These were maintained in cameras B.O.D. and fed with the same cultivars from hatching to adulthood. After emergence, the adult bodies were stored in Ultrafreezer (- 80 °C) and lyophilized. For identifying and quantifying phenolic compounds in leaves of soybean cultivars were collected, at the V6 stage, and immediately kept in liquid nitrogen, ground, extracted in 90% MeOH, dried under vacuum, resolubilized in 80% MeOH and analyzed by HPLC. For the analysis of secondary metabolites sequestered, wings and legs S. frugiperda e C. includens were removed and the remainings of the body, ground, extracted, hydrolyzed and analyzed in LC-MS/MS. The isoflavones daidzin, genistin, glycitin, malonyl-daidzin, malonyl-genistin, malonyl-glycitin, acetil-daidzina, daidzein, genistein, coumestrol and the flavonol rutin were identified in soybean genotypes crude extracts. In the analysis of hydrolyzed extracts from S. frugiperda body, aglycones genistein (91%), daidzein (72%) and glycitein (9%) were detected. However, from C. includens body extracts only, daidzein LC-MS/MS analyses were performed where 48% of the C. includens adult samples, the aglycone daidzein was identified, representing a reduction of 24% in relation to extracts of S. frugiperda. The ability to identify in adult insect bodies the secondary metabolites from the host plants used by insects in larval stage, represented an important tool for monitoring the succession of crops, especially from technologies able to generate selection pressure as Bt crops. Thus, considering the percentage of isoflavones identified in S. frugiperda extracts, it is possible to suggest that genistein is the most appropriated feeding indicators. For C. includens, daidzein was not an appropriate indicator, considering that more than half of adults do not sequestered the aglycone. Thus, further studies are needed to verify the assimilation of genistein and glycitein by C. includens