Contribuição ao estudo de espécies brasileiras de elaterídeos luminescentes: bioluminescência, metabolismo radicalar de oxigênio e digestão extra-corpórea - Colepicolo, Pio (1986)
Esta tese contem dados biológicos, ecológicos e bioquímicos de quatorze espécies brasileiras de elaterídeos luminescentes, distribuídos em duas tribos. Os insetos foram coletados de vários habitats e criados em laboratório, em colaboração com pesquisadores do Museu de Zoologia da USP. Demonstramos inicialmente que todos os elaterídeos estudados contêm a mesma luciferina de lampirideos, independentemente da natureza da lanterna (toráxica ou abdominal) e do estágio metamórfico. Estudos da biossíntese da luciferina a partir de 14C-cistina mostraram um rendimento radioquímico de síntese da ordem de 4%. Verificamos que cada espécie tem um λmax de bioluminescência característico, o que pode ter importância taxonômica, especialmente no caso de larvas. Estudo físico-químico (\"in vitro\") da luciferase mostrou a possível existência de isozimas de luciferase nas fases da metamorfose e nas lanternas abdominal e toráxica. A intensidade de emissão por ovos e larvas aumenta logarítmicamente com o aumento da temperatura absoluta, o que deve ter importância no mecanismo de caça das larvas. Ênfase especial foi dada ao Pyrearinus termitilluminans, espécie inquilina dos conhecidos \"cupinzeiros luminescentes\" encontrados no cerrado do Brasil Central e na bacia amazônica; descreve-se o processo de infestação dos cupinzeiros, usando-se observações de campo e moldagens das galerias com poliestireno. Uma conexão interessante foi constatada entre a bioluminescência e a produção de radicais de oxigênio, acompanhada por medidas de níveis de superóxido dismutase (SOD), ao comparar-se elaterídeos luminescentes e não-luminescentes da mesma tribo e ao comparar-se os segmentos abdominais e toráxicos de larvas de Pyrearinus termitilluminans. É também interessante notar que larvas de elaterídeos habitantes de troncos em apodrecimento (onde a concentração do oxigênio < 2%) possuem menor atividade da enzima antioxidante SOD que larvas de Pyrearinus termitilluminans, encontradas nas galerias aeradas dos cupinzeiros. Discute-se possíveis mecanismos de estocagem de oxigênio nas larvas luminescentes. Finalmente descobrimos que o regurgitado injetado pelas larvas de elaterídeos nas suas presas é fortemente tamponado em pH 7,3 e contém urna mistura de proteinases (tripsina e aminopeptidase) e carbohidrases (amilase, celulase, celobiase, maltase e trealase). A injeção deste coquetel enzimático imobiliza a presa e executa digestão pré-oral. As enzimas citadas foram caracterizadas por parâmetros físico-químicos (atividade específica, pH ótimo, pI, Mw, Km e migração eletroforética relativa) e mapeadas no interior do tubo digestivo das larvas. Os dados enzimaticos são tentativamente utilizados para análise filogenética destes insetos.