Metabolismo de alcaloides e flavonoides em culturas de Rhodophiala bifida (Amaryllidaceae) e Trifolium pratense (Fabaceae)

• Autor(a) principal: Reis, Andressa
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: eng
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/201586
• topic: Montanina; Isoflavonas; Trevo vermelho; Montanine; Isoflavones; Red clover; Hairy roots; Cell cultures; N4OMT; CYP96

A família Amaryllidaceae apresenta variedades ornamentais com alto interesse comercial e um grupo de compostos chamados Alcaloides de Amaryllidaceae, que apresentam comprovadas atividades biológicas. Devido à baixa produção de compostos relacionados ao metabolismo secundário, são procuradas alternativas para o aumento da produção pois opções como a síntese química total se tornam bastante onerosas. Sendo que uma grande parte dos alcaloides produzidos por essas plantas é obtida por meio de extratos com plantas cultivadas, as culturas de tecido in vitro surgem como uma opção interessante. A Fabaceae é a terceira maior família de plantas, com grande diversidade na produção de metabolitos secundários. As investigações fitoquímicas revelaram que esta família é composta por plantas com metabólitos secundários chamados de isoflavonas, compostos fenólicos conhecidos por suas atividades fitoestrógenas. Dessa forma, buscando estudar plantas de ambas as famílias, optou-se pela utilização de Rhodophiala bifida, com grande biossíntese da molécula montanina e Trifolium pratense, que também é conhecido pelos altos níveis de isoflavonas. Assim, nas plantas de R. bifida, buscou-se promover a regeneração dos bulbos, realizar as análises fitoquímicas quali e quantitativas, buscar sequencias relativas a dois genes relacionados à biossíntese da montanina, analisar a expressão destes genes nos diferentes tecidos e tipos de cultivo nos quais cresceram estas plantas e determinar a melhor forma de cultivo dentre as avaliadas. Para as plantas de T. pratense, o objetivo foi introduzir as plantas no cultivo in vitro, produzir culturas celulares e de raízes, realizar as análises fitoquímicas qualitativas e quantitativas do conteúdo presente nas culturas e promover a elicitação das diferentes linhagens de culturas de raízes, determinar a melhor forma de cultivo dentre as estudadas. Assim, realizou-se a coleta de bulbos de R. bifida Assim, realizou-se a coleta de bulbos de R. bifida em três anos consecutivos e posteriormente, foi estabelecido o protocolo para cultivo in vitro, com os bulbos de uma destas coletas, a regeneração ocorreu via organogênese direta, com a multiplicação e crescimento das plantas, elas passaram por aclimatização e o cultivo em casa de vegetação, assim como a reintrodução em solo dos bulbos coletados, foi também desenvolvido protocolo para germinação de sementes de R. bifida in vitro. Com estas amostras, realizou-se a quantificação de montanina e a identificação dos alcaloides presentes nas plantas selvagens, da mesma forma, promoveu-se a identificação e caracterização de dois genes importantes da rota biossintética das Amaryllidaceae, o 4OMT e CYP96. Ao final, os maiores incrementos da produção de montanina foram encontrados em plantas selvagens cultivadas em casa de vegetação, com condições controladas, e a identificação das moléculas presentes nas plantas de R. bifida, assim como os genes da rota de biossíntese destas plantas, são importantes informações para o aperfeiçoamento de estudos futuros com as mesmas. Nos estudos relacionados ao T. pratense, coletou-se as plantas selvagens e as sementes, as quais, foram germinadas in vitro, cultivadas e a partir das plântulas, desenvolveu-se protocolos de culturas celulares e culturas de raízes transformadas com A. rhizogenes. Com estas amostras foram realizadas as análises quantitativas das isoflavonas principais, daidzeína, genisteína, formononetina e biochanina A, assim como o conteúdo total destas. As amostras de culturas de raízes tiveram seus isoflavonóides identificados e foram elicitadas com sacarose e ácido salicílico para a visualização dos incrementos ou diminuições dos conteúdos ao se utilizar estas moléculas. Por fim, concluiu-se que dentre todos os modos de cultivo avaliados, nas culturas celulares detectou-se menores quantidades de isoflavonas enquanto os melhores resultados foram encontrados nas culturas de raízes quando elicitadas com sacarose 60 g L-1. Considerando-se em conjunto, os resultados encontrados em todo o estudo contribuem para o desenvolvimento de estudos visando a preservação destas plantas, promovendo sistemas de produção in vitro ou em casa de vegetação, com maior rendimento das moléculas de interesse.