Alterações transcricionais e metabólicas em Alternanthera sessilis e Alternanthera philoxeroides, elicitadas com metil jasmonato, revelam o potencial dessas espécies na produção de betalaínas

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Milech, Cristini
• Orientador(a): Braga, Eugenia Jacira Bolacel
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Pelotas
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Fisiologia Vegetal
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Compostos bioativos; Elicitores; Expressão gênica; Metabolismo secundário; Regulação; Bioactive compounds; Elicitors; Gene expression; Secondary metabolism; Regulation
• Área do conhecimento CNPq: CIENCIAS BIOLOGICAS
• Link de acesso: http://guaiaca.ufpel.edu.br/xmlui/handle/prefix/19424

Produtos naturais com propriedades funcionais vêm atraindo cada vez mais o interesse de indústrias farmacêuticas e alimentícias, em parte impulsionada pela mudança de hábitos da população, que se mostra mais tendenciosa ao consumo de produtos naturais. Dentre esses produtos podemos destacar os corantes, que são aditivos presentes em uma ampla quantidade de produtos comerciais. No entanto, a substituição de ingredientes sintéticos, por naturais, não é simples, normalmente devido a oxidação sofrida por estes, há perda de suas propriedades, gerando uma estabilidade limitada durante o processamento e armazenamento. As betalaínas que são produzidas exclusivamente por plantas da ordem Caryophyllales, vêm recebendo destaque, já que elas conseguem se manter estáveis em uma faixa maior de pH e se regenerar após processamento térmico. Atualmente a fonte mais utilizada para a extração de betalaínas é a beterraba, porém com baixa aceitabilidade em razão do odor e sabor residual de terra, fazendo com que a busca por novas fontes desse pigmento, seja necessária. Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de duas espécies, A. philoxeroides e A. sessilis, na produção de betalaínas e de outros compostos bioativos de interesse comercial através do uso do metil jasmonato (MeJA), como elicitor, para incrementar a produção. Para isso foram propostos três estudos, um envolvendo a análise do transcriptoma da planta A. sessilis, submetida a elicitação com MeJA, por 48 horas, para avaliar o quanto esse elicitor foi capaz de alterar as expressões gênicas desta espécie, outro em que foram escolhidos os genes normalizadores para RT-qPCR mais adequados para ambas espécies e assim possibilitar a avaliação correta da expressão gênica e um terceiro para relacionar a regulação metabólica e molecular ocasionada pela exposição ao longo do tempo ao elicitor, nas duas espécies, com a quantificação de metabólitos bioativos. Os resultados demonstraram que na análise do transcriptoma de A. sessilis, exposta ao MeJA, houve uma reprogramação molecular que resultou na expressão diferencial de 1.088 genes, destes 397 diminuiram sua expressão e 691 aumentaram. Dentro dos que aumentaram, grande parte estavam relacionados ao metabolismo secundário e de aminoácidos. Em relação aos normalizadores para uso em RT-qPCR, os dados mostraram que embora A. philoxeroides e A. sessilis tenham passado pela mesma condição de tratamento e pertencerem ao mesmo gênero, os genes de referência eleitos pelos algoritmos estatísticos diferiram. Enquanto para A. philoxeroides foram TH7 e UBQ, para A. sessilis foram GAPCP-1 e ACS. O último estudo demonstrou que as duas espécies incrementaram a concentração de compostos bioativos, quando expostas ao MeJA, com destaque para a espécie A. sessilis, que teve um aumento de 44,6% em amarantina, 107,45% de fenóis totais e 65,3% de flavonoides. Além disso foi possível observar que há mecanismos distintos de regulação metabólica ocasionada pelo MeJA entre as espécies, enquanto em A. sessilis parece haver um feedback negativo envolvendo o aminoácido tirosina, em A. philoxeroides há uma estratégia de compensação entre fenilalanina e tirosina. Conclui-se que o MeJA é um agente elicitor capaz de alterar a expressão dos genes, além de proporcionar o incremento da formação de metabólitos de interesse em ambas as espécies.