Ciclotídeos e alcalóides de Psychotria spp.do sul do Brasil:características e possíveis funções

• Autor(a) principal: Matsuura, Hélio Nitta
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: eng
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/210076
• topic: Rubiaceae; Fisiologia vegetal : Biotecnologia; Alcalóides; Teses; Ciclotídeos; Cyclotides; Insecticide; Herbivory; Secondary metabolism; Monoterpene indole alkaloids; Antioxidant

Alcalóides estão entre os principais compostos de defesa contra herbívoros presentes em plantas. Apresentam diversas atividades biológicas, incluindo atividade anticâncer, observada, por exemplo, em alcalóides indólicos de Catharanthus roseus. A família Rubiaceae abriga importantes espécies produtoras de alcalóides, tais como o cafeeiro (Coffea arabica) e a quina (Cinchona officinalis), assim como plantas produtoras de peptídeos circulares (ciclotídeos), caso da kalata-kalata (Oldenlandia affinis). Psychotria é o maior gênero de Rubiaceae, sendo rico em espécies acumuladoras de alcalóides. A presença de plantas produtoras de ciclotídeos também foi relatada neste gênero. Algumas espécies de Psychotria do Sul do Brasil são grandes produtoras de alcalóides indólicos, que alcançam até 4% do peso seco das folhas. A elucidação de fatores afetando o metabolismo de alcalóides e de ciclotídeos pode auxiliar na melhor compreensão de sua função ecológica, além de resultar em possíveis avanços no aumento de produtividade para aplicações destas moléculas. Neste trabalho, o controle espaço-temporal do acúmulo do alcalóide indólico antioxidante N,β-ᴅ-glicopiranosil vincosamida (GPV) em plântulas de Psychotria leiocarpa foi estudado em relação à irradiância e acúmulo órgão-específico vegetativo e reprodutivo. Luz, particularmente quando enriquecida na faixa do vermelho-extremo e azul, promoveu o acúmulo do alcalóide. Maiores concentrações de GPV foram observadas em botões florais e flores. GPV mostrou-se um eficiente antioxidante contra oxigênio singleto e superóxido em relação a alcalóides correlatos, sendo comparável à rutina e TroloxTM. Espécies sensíveis a tratamento agudo com UV-B tornaram-se tolerantes após aplicação de GPV em suas superfícies foliares. Os altos teores de GPV em P. leiocarpa (2,5% peso seco), em consonância com o observado em algumas espécies congêneres (braquicerina em P. brachyceras com até 1,8% peso seco e psicolatina em P. umbellata com até 4% peso seco) parecem auxiliar as plantas a mitigar o estresse oxidativo em condições desfavoráveis, sendo, por exemplo, eficientes na proteção de folhas à exposição aguda à UV-B. Porém, estes alcalóides aparentemente não exibem toxidez contra predadores, apesar do baixo grau de dano observado nestas plantas em seu ambiente natural. Por outro lado, P. brachyceras e P. leiocarpa se mostraram espécies extremamente ricas em ciclotídeos, podendo abrigar mais de 17 destes peptídeos, totalizando teores próximos de 0,2% do peso seco de folhas. A função ecológica proposta na literatura para ciclotídeos envolve proteção contra herbívoros, e o ciclotídeo psyleio A, encontrado nas duas espécies de Psychotria estudadas, apresentou eficiente ação inseticida contra Helicoverpa armigera. A concentração dos principais ciclotídeos mostrou-se constitutiva frente a diversos tipos de elicitação. As ações combinadas de alcalóides monoterpeno indólicos antioxidantes e ciclotídeos inseticidas parecem constituir uma estratégia eficiente na proteção destas espécies de Psychotria contra estresses bióticos e abióticos, os quais frequentemente ocorrem de forma combinada em condições de campo.