Qualquer composto que não seja essencial para o crescimento e desenvolvimento é referido como metabolito secundário (KELLER et al., 2005). Os fungos entomopatogênicos produzem metabólitos que são tóxicos para os insetos e, geralmente, são sintetizados quando o fungo penetra o exoesqueleto (TELLEZ-JURADO et al., 2009) e alcança o hemocelo como parte dos fatores de virulência durante a patogênese, de modo que se considera que tem propriedades inseticidas (VEY et al., 2001) e outros metabolitos com atividade anti-alimentaria nos insetos (QUESADA-MORAGA et al., 2006). Muitas destas toxinas fúngicas são metabolitos secundários de baixo peso molecular com um potencial comercial como agentes de controle de insetos. Os depsipeptídeos são os metabolitos mais conhecidos, a denominação depende do fungo a que corresponda, por exemplo, a destruxina é produzida por Metarhizium
anisopliae e a beauvericina é produzida por Beauveria bassiana e foi isolada pela primeira vez
a partir de uma cultura liquida (Figura 10) (HAMILL et al., 1969).
Beauveria spp. foram relatadas como produtoras de diferentes ciclodepsipeptídeos
(peptídeos de lactonas). Os ciclodepsipeptídeos podem atuar como antibióticos ionoforos devido a suas interações seletivas com íons de potássio ou de sódio, alterando assim a permeabilidade das membranas celulares (NGOKA et al., 1999). Outros ciclodepsipeptídeos produzidos por Beauveria spp. incluem beauverolides (MOCHIZUKI et al., 1993) e bassiatine (KAGAMIZONO et al., 1995). Experimentos feitos por Xu et al. (2009), mediante o rompimento do gene que codifica para o bassianolide, confirmou que este metabolito serve como um fator significativo na virulência, quando o bassianolide foi testado em bioensaios envolvendo a imersão de várias espécies de Lepidópteros (G. mellonella, S. exígua, ou
Helicoverpa zea) na suspensão de conídios. O bassianolide também foi toxico para o bicho da
seda (Bombyx mori) quando foi injetado nas larvas ou incorporado na dieta (KANAOKA et al., 1978), ou também quando foi injetado em H. zea (CHAMPLIN & GRULA, 1979). Kwon et al. (2000), relatou a detecção do bassianolide e beauvericina em larvas de B. mori que foram mortas por Beauveria bassiana. Os beauverolides I e II têm sido relatados com atividade inseticida moderada contra Callosobrochus chinensis e Spodoptera litura (MOCHIZUKI et al., 1993). Beauveria spp. não são só os fungos que produzem estes metabolitos secundários. Por exemplo, o bassianolide também é produzido por Verticillium lecanii (SUZUKI et al., 1977), os beauverolides são produzidos por I. fumorosea (JEGOROV et al., 1994) e beauvericina é produzida por Cordyceps, Fusarium e Isaria (LUANGSA-ARD et al., 2009).
Figura 10. Estruturas químicas de metabólitos sintetizados por fungos com propriedades inseticidas e fungicidas.
Fonte: FRANCO, 2012.
Quimicamente os depsipeptídeos cíclicos possuem um alfa-hidroxiácido e cinco resíduos de aminoácidos, designados da A á E que diferem no grupo -R dos resíduos de hidroxiácidos, e têm identificado 35 análogos de outras espécies de fungos entomopatogênicos (LIU et al., 2000). Estas toxinas têm uma ampla gama de efeitos biológicos sobre os insetos, entre os quais incluem induzir a despolarização da membrana, devido à abertura dos canais de Ca2+, causando a paralisia tetânica e a morte (SAMUELS et al., 1988), também causam mudanças morfológicas no citoesqueleto e nos plasmócitos dos insetos, afetando parte da resposta imune, como encapsulação e fagocitoses (VEY et al., 2002). Além de reduzir a expressão de peptídeos antimicrobianos que têm um papel importante na resposta imunitária humoral dos insetos (PAL et al., 2007), também induzem alterações estruturais nas células epiteliais que causam a ruptura da membrana, e um estresse oxidativo nas células (SOWJANYA & PADMAJA, 2008), inibindo a taxa de secreção de fluido nos túbulos de Malpighi (RUIZ- SANCHEZ et al., 2010).
Outros metabolitos secundários produzidos por Beauveria incluem três pigmentos não peptídicos: a oosporeina (vermelho dibenzoquinone) (VINING et al., 1962), o amarelo 2- piridona tenellina e bassianina (WAT et al., 1977). Takahashi et al. (1998), relataram dois alcaloides de piridina de B. bassiana: piridovecina e piridomacrolidina, enquanto Quesada- Moraga & Vey (2004), relataram o isolamento de bassiacridine de B. bassiana, seguido por testes que demostraram a sua toxicidade para gafanhotos depois da injeção no seu hemocelo. O efeito tóxico dos depsipéptidos em diferentes espécies de insetos abriu uma grande oportunidade para a produção como inseticida por fermentação líquida (LIU et al., 2000), achando que sua produção depende muito da disponibilidade de nitrogênio (WANG et al., 2009).
Os beauverolides produzidos por Beauveria tenella e Paecilomyces fumosoroseus não têm um efeito inseticida diretamente, no entanto, estes metabolitos têm uma atividade imunomoduladora e, portanto, podem ser usados no controle biológico de insetos (JEGOROV
et al., 1994). Outro metabolito é o ácido 2,6 piridin dicarboxílico, vulgarmente conhecido como ácido dipicolínico, e foi demonstrado ser tóxico para as ninfas de Bemisia argentifolii (ASAFF et al., 2005). As destruxinas são ciclodepsipeptídeos produzidos por vários fungos e foram isoladas em primeiro lugar por Metarhizium anisopliae (KODAIRA, 1961, 1962) e mais tarde a partir de Aschersonia sp. (KRASNOFF et al., 1996). Algumas das 38 destruxinas diferentes ou destruxinas análogas têm mostrado ser inseticidas (SCHRANK & VAINSTEIN, 2010), aparentemente por abertura dos canais de cálcio nas membranas do músculo dos insetos (SAMUELS et al., 1988a). Samuels et al. (1988b), testaram quatro M. anisopliae contra larvas de Manduca sexta; destes, três foram patogênicos, mas a detecção de destruxinas na hemolinfa foi positiva apenas para a cepa mais virulenta. Para este isolado, o crescimento foi escasso na hemolinfa, em comparação com as outras duas cepas patogénicas, que exibiram uma proliferação de hifas.
Outros metabolitos produzidos por fungos entomopatógenos incluem o trichotechane tenuipesine A, produzido Paecilomyces tenuipes (KIKUCHI et al., 2004); o piridone akanthomicina, produzido por Akanthomyces gracilis (WAGENAAR et al., 2002); cordyanhidrides, produzido por cordyceps pseudomilitaris (ISAKA et al., 2000); cordycepina, produzida por várias espécies Cordyceps (Cunningham et al., 1950; Ling et al, 2002); ciclosporina, produzidos por Tolypocladium inflatum (AARNIO & AGATHOS,1989); e hopanoides, produzidos por Aschersonia aleyrodis (VAN EIJK et al., 1986). Hirsutella
thompsonii foi relatado para produzir phomalactona (KRASNOFF & GUPTA,1994), bem
como a proteína hirsutellina (MAZET & VEY,1995; LIU et al., 1995). O phomalactona mostrou-se tóxico para o tefritídeos Rhagoletis pomonella e Ceratitis capitata, e para inibir a germinação de conídios de B. bassiana, Tolypocladium geodes, T. cylindrosporum, e
Metarhizium anisopliae (KRASNOFF & GUPTA, 1994). Em laboratório bioensaios, com
hirsutellina mostraram ser tóxica para as larvas da maior traça da cera, G. mellonella, e a mosca comum da fruta, Drosophila melanogaster (VEY et al., 1993), e para o ácaro dos citros da falsa ferrugem (OMOTO & MCCOY, 1998).