Entomotoxic Activity of <i>Prasiola crispa</i> (Antarctic Algae) in <i>Nauphoeta cinerea</i> Cockroaches: Identification of Main Steroidal Compounds
Graziela Holken Lorensi,
Raquel Soares Oliveira,
Allan P. Leal,
Ana Paula Zanatta,
Carlos Gabriel Moreira de Almeida,
Yuri Correia Barreto,
Maria Eduarda Rosa,
Patrícia de Brum Vieira,
Carlos José Brito Ramos,
Filipe de Carvalho Victoria,
Antônio Batista Pereira,
Valéria LaneuvilleTeixeira,
Cháriston André Dal Belo
Affiliations
Graziela Holken Lorensi
Laboratório de Neurobiologia e Toxinologia (LANETOX),Universidade Federal do Pampa, Campus São Gabriel, São Gabriel, RS 97307-020, Brazil
Raquel Soares Oliveira
Laboratório de Neurobiologia e Toxinologia (LANETOX),Universidade Federal do Pampa, Campus São Gabriel, São Gabriel, RS 97307-020, Brazil
Allan P. Leal
Programa de Pós-Graduação em Bioquímica Toxicológica, PPGBtox, Universidade Federal de Santa Maria, UFSM, Bairro Camobi, Santa Maria, RS 9705-900, Brazil
Ana Paula Zanatta
Laboratório de Neurobiologia e Toxinologia (LANETOX),Universidade Federal do Pampa, Campus São Gabriel, São Gabriel, RS 97307-020, Brazil
Carlos Gabriel Moreira de Almeida
Instituto do Cérebro (INSCER), Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, RS 90610-000, Brazil
Yuri Correia Barreto
Laboratório de Neurobiologia e Toxinologia (LANETOX),Universidade Federal do Pampa, Campus São Gabriel, São Gabriel, RS 97307-020, Brazil
Maria Eduarda Rosa
Laboratório de Neurobiologia e Toxinologia (LANETOX),Universidade Federal do Pampa, Campus São Gabriel, São Gabriel, RS 97307-020, Brazil
Patrícia de Brum Vieira
Laboratório de Neurobiologia e Toxinologia (LANETOX),Universidade Federal do Pampa, Campus São Gabriel, São Gabriel, RS 97307-020, Brazil
Carlos José Brito Ramos
Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade Neotropical, Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, RJ 22290-255, Brazil
Filipe de Carvalho Victoria
Núcleo de Estudos da Vegetação Antártica (NEVA), Universidade Federal do Pampa, Campus São Gabriel, São Gabriel, Rio Grande do Sul 97307-020, Brazil
Antônio Batista Pereira
Núcleo de Estudos da Vegetação Antártica (NEVA), Universidade Federal do Pampa, Campus São Gabriel, São Gabriel, Rio Grande do Sul 97307-020, Brazil
Valéria LaneuvilleTeixeira
Programa de Pós-Graduação em Ciências e Biotecnologia, Instituto de Biologia, Universidade Federal Fluminense, Centro, Niterói, RJ 24020-141, Brazil
Cháriston André Dal Belo
Laboratório de Neurobiologia e Toxinologia (LANETOX),Universidade Federal do Pampa, Campus São Gabriel, São Gabriel, RS 97307-020, Brazil
Prasiola crispa is a macroscopic green algae found in abundance in Antarctica ice free areas. Prasiola crispan-hexaneextract (HPC) induced insecticidal activity in Nauphoeta cinerea cockroaches after 24 h of exposure. The chemical analysis of HPC revealed the presence of the followingphytosterols: β-sitosterol, campesterol and stigmasterol. The incubation of cockroach semi-isolated heart preparations with HPC caused a significant negative chronotropic activity in the heartbeats. HPC affected the insect neuromuscular function by inducing a complete inhibition of the cockroach leg-muscle twitch tension. When the isolated phytosterols were injected at in vivo cockroach neuromuscular preparations, there was a progressive inhibition of muscle twitches on the following order of potency: β-sitosterol > campesterol > stigmasterol. HPC also provoked significant behavioral alterations, characterized by the increase or decrease of cockroach grooming activity, depending on the dose assayed. Altogether, the results presented here corroborate the insecticide potential of Prasiola crispa Antarctic algae. They also revealed the presence of phytosterols and the involvement of these steroidal compounds in the entomotoxic activity of the algae, potentially by modulating octopaminergic-cholinergic pathways. Further phytochemical-combined bioguided analysis of the HPC will unveil novel bioactive compounds that might be an accessory to the insecticide activity of the algae.