Biossensor facilita busca por produtos naturais para controle de pragas

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.