A toxidade do Ãcido ascÃrbico em plantas de arroz silenciadas nas APXs cloroplÃsticas induz estresse oxidativo nÃo dependente da fotossÃntese

• Autor(a) principal: Jamyla Lima Saboya de Castro
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC
• Texto Completo: http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=12620
• topic: Ãcido ascÃrbico; peroxidases do ascorbato; estresse oxidativo; Oryza sativa; ascorbic acid; ascorbate peroxidase; oxidative stress; Oryza sativa; BIOQUIMICA

O Ãcido ascÃrbico (AA) à um dos antioxidantes mais importante na proteÃÃo das plantas contra o estresse oxidativo gerado por estresses abiÃticos. Em cÃlulas animais, diversos trabalhos tÃm demonstrado que concentraÃÃes elevadas desse Ãcido podem causar toxicidade e morte celular. O mecanismo proposto à de uma aÃÃo pro-oxidante, por meio da reduÃÃo de Fe+3para Fe+2 e aÃÃo desse Ãltimo na reaÃÃo de Fenton, com geraÃÃo de espÃcies reativas de oxigÃnio (EROs). Atà o nosso conhecimento, esse mecanismo ainda nÃo foi relatado em plantas. O objetivo deste trabalho foi elucidar mecanismos de toxicidade de concentraÃÃes elevadas de AA em plantas, utilizando como modelo mutantes de arroz com deficiÃncia (silenciamento gÃnico) nas duas APX de cloroplasto (estromal e tilacoidal). Plantas silenciadas e nÃo transformadas (NT) com 45 dias de idade foram expostas a 10 mM (concentraÃÃo moderada) e 50 mM (concentraÃÃo elevada) de AA exÃgeno (pulverizado nas folhas). Essas concentraÃÃes foram definidas a partir de experimentos dose-dependente de 0 a 50 mM utilizando segmentos foliares em placa. No sentido de avaliar o efeito protetor (antioxidante) do AA, plantas e segmentos foliares foram expostos a intensidade de luz elevada (1000 Âmol m-2 s-1) para induzir estresse fotoxidativo. ConcentraÃÃes de AA acima de 30 mM induziram estresse oxidativo (aumento no nÃvel de TBARS) em segmentos de folhas e esse efeito foi potencializado por luz elevada. AlÃm de dano oxidativo, esses nÃveis de AA induziram aumento no dano de membrana (vazamento de eletrÃlitos) e reduÃÃo na integridade do fotossistema II (Fv/Fm). à interessante notar que as concentraÃÃes de 10 e 20 mM de AA nÃo mitigaram os efeitos negativos causados pelo o excesso de luz. A concentraÃÃo elevada de AA (50 mM) induziu senescÃncia foliar na presenÃa de luz elevada, indicada por reduÃÃo nos conteÃdos de clorofilas e carotenoides. As plantas deficientes nas duas APXs de cloroplasto (APX7/8) apresentaram maior sensibilidade a toxicidade do AA, especialmente na combinaÃÃo com luz elevada. Esses efeitos foram indicados por exibirem maiores nÃveis de TBARS (peroxidaÃÃo lipÃdica), vazamento de eletrÃlitos, H2O2e radical superÃxido. Curiosamente, as plantas mutantes na presenÃa de AA elevadonÃo apresentaram diferenÃas em diversos parÃmetros da fotossÃntese: taxa de assimilaÃÃo de CO2 e indicadores de eficiÃncia doFSII (ΦPSII, ETR, NPQ e Fv/Fm) e FSI (ΦPSI, ETR e P700), alÃm da estimativa do fluxo cÃclico (CEF), quando compradas com as NT. A despeito da toxicidade de AA nÃo ter alterado os parÃmetros da fotossÃntese nas plantas deficientes em APX, a presenÃa de luz elevada, isoladamente, causou mudanÃas em alguns parÃmetros da atividade fotoquÃmica nessas plantas. O conjunto dos dados deste trabalho mostra que o excesso de AA pode causar toxicidade em plantas. A intensidade desses efeitos à fortemente potencializada pelo excesso de luz, mas eles nÃo sÃo dependentes da fotossÃntese. O papel das duas APXs de cloroplasto e da luz elevada na toxicidade de AA nÃo ficou claro neste trabalho, apesar das plantas deficientes terem mostrado maior sensibilidade. Aparentemente, o mecanismo de toxicidade de AA em plantas à semelhante ao proposto para cÃlulas animais. Esse antioxidante quando em excesso pode atuar como pro-oxidante estimulando as reaÃÃes de Fenton, induzindo a acumulaÃÃo de EROs e gerando estresse oxidativo. Novos estudos sÃo necessÃrios para elucidar o papel das APXs de cloroplasto e da luz elevada na toxicidade de Ãcido ascÃrbico em plantas.