Substancias fitotoxicas e antifungicas em sementes de leguminosas que acumulam gelactomanano e xiloglucano como carboidratos de reservas de parede celular

Autor(es)

Kelly Simões

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP. , ilustrações.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia
• Data de defesa: 2008-09-12

Membros da banca

Marcia Regina Braga; Sonia Machado de Campos Dietrich; Antonio Salatino; José Roberto Trigo; Alberto Jose Cavalheiro

• Orientador: Marcia Regina Braga
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Botânica
• Indexada em: Base Acervus-UNICAMP; Biblioteca Digital da UNICAMP
• Localização: Universidade Estadual de Campinas. Biblioteca Central Cesar Lattes; T/UNICAMP; Si45s; Universidade Estadual de Campinas. Biblioteca do Instituto de Biologia; T/UNICAMP; Si45s

Resumo

Sesbania virgata (Cav.) Pers. e Hymenaea courbaril L. var. stilbocarpa (Fabaceae) são duas espécies tropicais que acumulam, respectivamente, galactomanano e xiloglucano como polissacarídeos de reserva nas sementes, os quais são mobilizados logo após protrusão da radícula, gerando grande quantidade de monossacarídeos e oligossacarídeos. Parte desses açúcares é liberada para o meio, sem que haja, contudo, contaminações por microrganismos. Estudos prévios indicaram que exsudatos dessas sementes apresentam substâncias com atividade antifúngica e fitotóxica e sugeriram também que oligossacarídeos oriundos da degradação do galactomanano agem como moléculas sinalizadoras de mecanismos de defesa em plantas. Entretanto, a liberação, natureza química e atividade biológica desses compostos ainda não haviam sido estudadas. Dessa forma, este trabalho teve por objetivos elucidar as estruturas químicas e estudar a exsudação de substâncias fitotóxicas e antifúngicas por sementes de S. virgata e H. courbaril, assim como, verificar a possível influência de oligossacarídeos derivados de galactomanano na produção desses metabólitos ativos em S. virgata. As sementes de S. virgata e H. courbaril foram germinadas em câmaras climatizadas à 25º C e fotoperíodo de 12 h e seus exsudatos foram coletados em diferentes períodos do processo de embebição, sendo posteriormente submetidos à bioensaios de fitotoxicidade com sementes de alface (Lactuca sativa L.) e de tomate (Solanum lycopersicum L.). Para o isolamento de compostos ativos, extratos dos exsudatos e extratos das sementes foram obtidos em larga escala através de extrações com solventes orgânicos, sendo, posteriormente, fracionados em colunas de gel de sílica utilizando gradientes de diclorometano e MeOH. As frações coletadas foram ensaiadas quanto a sua atividade fitotóxica em plântulas de Arabidopsis thaliana L. e de arroz (Oryza sativa L.) cultivadas in vitro. A atividade antifúngica dos extratos e frações foi determinada por métodos de bioautografia e microdiluição in vitro com fungos filamentosos e leveduras. As substâncias isoladas foram identificadas e caracterizadas por técnicas de 13C RMN e 1H RMN (1-D e 2-D). Quantificação e detecção de compostos também foram realizadas por análises em HPLC, HPLCMS e GC-MS. Os resultados obtidos demonstraram que ambas as sementes exsudam metabólitos secundários antifúngicos e fitotóxicos logo no início do processo de embebição. O flavonóide (+)-catequina é a principal fitotoxina dos exsudatos das sementes de S. virgata, sendo encontrada no tegumento das sementes e liberada em altas concentrações no primeiro dia de embebição. Quercetina também foi encontrada no tegumento das sementes de S. virgata, mas não é exsudada durante a germinação. Análises cromatográficas sugeriram a presença do alcalóide sesbanimida A nos extratos do embrião e nos exsudatos de S. virgata, como a principal substância antifúngica presente. Sementes de S. virgata embebidas em soluções contendo oligossacarídeos de galactomanano exsudaram maior quantidade de (+)-catequina do que aquelas embebidas apenas em água destilada, sugerindo que esses oligossacarídeos possam atuar como oligossacarinas sinalizadoras. Duas bicumarinas, a ipomopsina, anteriormente extraída de outra espécie vegetal e a himenaína, uma bicumarina inédita, foram isoladas de extratos do embrião das sementes de H. courbaril. Esses metabólitos também são exsudados durante a germinação e apresentam toxicidade às raízes de plântulas de A. thaliana quando co-aplicados e não apresentam atividade antifúngica, com exceção da escopoletina, também detectada nestes extratos. Entretanto, essas substâncias apresentaram atividade antioxidante, sendo himenaína a que apresentou maior capacidade seqüestradora do radical livre DPPH, sugerindo o envolvimento desses compostos na proteção a danos causados por radicais livres. Os dados obtidos neste trabalho sobre a atividade fitotóxica, antifúngica e antioxidante dos metabólitos isolados das sementes de S. virgata e H. courbaril sugerem que eles podem funcionar como estratégias adaptativas que contribuem para o sucesso do estabelecimento inicial dessas espécies. (AU)

• Processo FAPESP: 04/04477-7 - Substâncias fitotóxicas e antimicrobianas em sementes de leguminosas que acumulam galactomanano e xiloglucano como carboidratos de reserva de parede celular
• Beneficiário: Kelly Simões
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado