Farklı bitkisel lektin proteinlerinin tropinota (epicometis) hirta (poda, 1761) (Coleoptera: Cetonııdae) üzerinde biyobozunur insektisit özelliğinin incelenmesi

Abstract

Tropinota (Epicometis) hirta (Poda, 1761) (Coleoptera: Cetoniidae), meyve, sebze ve tahıllara önemli ekonomik zararlar veren polifag bir tarımsal zararlıdır. Arılarla aynı dönemde bulunması nedeniyle kimyasal kontrol yöntemleri önerilmemektedir. Bu çalışma, sentetik insektisite kıyasla biyoinsektisit olarak bitki lektinlerinin etkinliğini değerlendirmeyi amaçlamaktadır. Ergin böcekler, 25 Nisan- 12 Temmuz 2023 ve 26 Mart-06 Haziran 2024 tarihleri arasında Türkiye'nin İvrindi (Balıkesir) ilçesinin çeşitli lokasyonlarından yabani hardal bitkisi üzerinden elle toplanmıştır. Böcekler, 7 gün süreyle Wisteria floribunda (WF), Phaseolus vulgaris (PV), Triticum vulgaris (TV) ve Phytolacca americana (PA) lektinlerinin farklı dozları ile (50-300 mg/g) in vivo olarak beslenmiştir. Böceklerdeki ölüm oranı lektin dozundaki artışla orantılı şekilde artmıştır. Sonuçlara göre PA300 dozu en öldürücü doz olarak belirlenmiştir. Probit analizine göre LD50 değerleri belirlenmiştir. Bu değerler; PA: 217.27 mg/g, PV: 253.01 mg/g, TV: 211.85 mg/g ve WF: 188.09 mg/g olarak hesaplanmıştır. Günlük ölüm sonuçlarına göre, PV300 dozu 2.günde böceklerin %5.6’sını öldürerek sindirim sisteminde erken yayılma gösteren lektin dozu olmuştur. Ek olarak böceklerin bağırsak dokularında toplam oksidan seviye (TOS) analizi gerçekleştirilmiştir. Elde edilen bulgulara göre, PA100, TV150 ve TV300 dozlarının uygulandığı gruplarda, negatif kontrol grubuna kıyasla TOS seviyeleri belirgin şekilde yüksek bulunmuştur. Bu sonuçlar, uygulanan lektinlerin bu böcek türünde oksidatif stres oluşturduğunu ortaya koymaktadır. Böceklerin bağırsak dokularında proteaz, tripsin benzeri, asit ve alkalin fosfataz, ekzoglukanaz, endoglukanaz, β-glukosidaz ve α-amilaz gibi enzim aktiviteleri incelenmiştir. Uygulanan lektinlerin çoğu dozu sindirim enzim aktivitelerini inhibe etmiştir. Uygulanan lektinlerden özellikle TV ve PA lektinleri, TOS ve sindirim enzimleri üzerinde yıkıcı etkilere yol açmıştır. Bulgularımız, lektinlerin T. hirta üzerinde kimyasal pestisitlere alternatif olarak biyobozunur insektisit olarak kullanılabileceğini göstermektedir.Tropinota (Epicometis) hirta (Poda, 1761) (Coleoptera:Cetoniidae) is a polyphagous agricultural pest that causes significant economic damage to fruits, vegetables and cereals. Chemical control methods are not recommended because they are found in the same season as bees. This study aims to evaluate the effectiveness of plant lectins as bioinsecticides compared to synthetic insecticides. Adult insects were collected manually from wild mustard plants from various locations in İvrindi (Balıkesir) district of Turkey between 25 April and 12 July 2023 and 26 March and 06 June 2024. Insects were fed in vivo with different doses (50-300 mg/g) of Wisteria floribunda(WF), Phaseolus vulgaris(PV), Triticum vulgaris(TV) and Phytolacca americana(PA) lectins for 7 days. Mortality in insects increased proportionally with increasing lectin dose. According to the results, PA300 dose was determined as the most lethal dose. LD50 values were determined according to probit analysis. These values were calculated as PA:217.27 mg/g, PV:253.01 mg/g, TV:211.85 mg/g and WF:188.09 mg/g. According to daily mortality results, the PV300 dose was the lectin dose that showed early diffusion in the digestive system, killing % 5.6 of the insects on day 2. Total oxidant level (TOS) analysis was performed in the intestinal tissues of insects. According to the findings, TOS levels were significantly higher in the groups where PA100, TV150 and TV300 doses were applied compared to the negative control group. These results reveal that the applied lectins create oxidative stress in this insect species. Additionally, enzyme activities such as protease, trypsin-like, acid and alkaline phosphatase, exoglucanase, endoglucanase, β-glucosidase and α-amylase were examined in the intestinal tissues of insects. Most doses of lectins administered inhibited digestive enzyme activities. Among the applied lectins, especially TV and PA lectins caused devastating effects on TOS and digestive enzymes. Our findings suggest that lectins can be used as biodegradable insecticides as an alternative to chemical pesticides on T. hirta.