Desenvolvimento de substrato e adequação de metodologia para detecção de β-1,3 glucanase em soja Glycine max (L.) Merril

• Autor(a) principal: Bertoldo, Edson
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4524
• topic: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOTECNIA; Fitopatologia; Fisiologia Vegetal; Bioquímica; Plant diseases; Plant physiology; Biochemistry; Engenharia/Tecnologia/Gestão

O atual modelo de produção de alimentos, baseado no uso de defensivos químicos, vem sendo discutido e questionado, considerando os riscos ao meio ambiente e a segurança alimentar. Muitos esforços têm sido realizados para que métodos alternativos sejam utilizados no controle de doenças, como o uso de indutores de resistência. Os indutores (elicitores ou eliciadores), que podem ser de origem biótica ou abiótica, de natureza inorgânica, orgânica ou sintética, são capazes de induzir respostas de defesa quando se ligam a receptores da membrana plasmática da célula vegetal. Eles podem induzir a resistência sistêmica adquirida (RSA), a qual é uma das mais importantes formas de resistência, pois confere proteção sistêmica à planta a um amplo espectro de microrganismos. Dentre os mecanismos de defesa da RSA, estão as modificações de parede celular, a produção de fitoalexinas, e concomitantemente, o aumento da expressão de genes relacionados a patogênese, os quais expressam as Proteínas Relacionadas a Patogenicidade (proteínas PR). Dentre as proteínas-PR, as mais importantes são as quitinases (PR-3) e as β-1,3 glucanases (PR-2), as quais apresentam atividade hidrolítica, muitas vezes sinérgica, clivando polímeros estruturais de quitina e glucana, respectivamente, presentes na parede de patógenos, principalmente de fungos. A atividade dessas enzimas é aumentada quando plantas são tratadas com indutores específicos ou quando atacadas pelos seus inimigos naturais. No entanto, pesquisas de novos indutores requerem uma série de testes para comprovação efetiva que a resposta de defesa vegetal tenha sido ativada. Análises bioquímicas de proteínas-PR, como a β- 1,3 glucanase, são necessárias para auxiliar a descoberta de novos e eficientes indutores. Entretanto, o atual substrato enzimático disponível no mercado para avaliar essa enzima tem apresentado produção descontínua. Diante desse cenário, o presente estudo teve por objetivo desenvolver substrato e adequar metodologia para detecção de β-1,3 glucanase em plantas de soja - Glycine max (L.) Merr., principal cultura produzida no Brasil. Foram desenvolvidos dois substratos a base de glucana - Curdlana-RBB e Escleroglucana-RBB. A eficiência dos substratos foi comparada com outros métodos de determinação atualmente disponíveis e os substratos produzidos foram testados por meio da ação de β-1,3 glucanase purificada. Como os testes foram positivos, realizou-se análises bioquímicas com plantas de soja induzidas sistemicamente e inoculadas com o fungo Phakopsora pachyrhizi Syd. & P. Syd. Os resultados demonstraram que todos os substratos testados possibilitam quantificar a atividade enzimática de β-1,3 glucanase, sendo que um dos substratos desenvolvidos nesta pesquisa, a Escleroglucana-RBB, apresentou eficiência superior ao substrato comercial AZCL-Curdlan®.