Jenny Sumara Sozo PERFIS DE METABÓLITOS SECUNDÁRIOS E ATIVIDADE ANTIOXIDANTE ...

124 Pages·2014·11.62 MB·Portuguese

Jenny Sumara Sozo

PERFIS DE METABÓLITOS SECUNDÁRIOS E ATIVIDADE
ANTIOXIDANTE DE FRUTOS, SEMENTES E CALOS
CULTIVADOS in vitro DE Passiflora setacea E Passiflora
tenuifila (Passifloraceae)

Dissertação apresentada ao Programa
de Pós-Graduação em Biotecnologia e
Biociências da Universidade Federal de
Santa Catarina, para a obtenção de grau
de Mestre em Biotecnologia
Orientadora: Profª. Drª. Ana Maria
Viana
Co-orientadora: Drª. Ana Maria Costa

FLORIANÓPOLIS
2014

“Conhecimento não é aquilo que
você sabe, mas o que você faz com
aquilo que você sabe.”
Aldous Huxley

AGRADECIMENTOS

À Profª. Drª. Ana Maria Viana, pela orientação, pelos
conhecimentos transmitidos, dedicação e paciência. Gratidão!
À Drª. Ana Maria Costa, pelo aceite da coorientação, todo o auxílio
e ensinamentos durante o período de estágio na Embrapa Cerrados.
Ao Prof. Dr. Marcelo Maraschin por disponibilizar seu laboratório
para os experimentos de fitoquímica e pelas contribuições ao trabalho.
À equipe do laboratório de alimentos da Embrapa Cerrados, Drª.
Sônia Celestino, Daniela e Manaíra pelo acolhimento e trocas de idéias.
À equipe do Laboratório de Morfogênese e Bioquímica Vegetal
(LMBV), Drª. Fernanda Ramlov, pela ajuda com as análises, à Claudia
pelo auxílio com as análises em HPLC, por ficar muitos dias até tarde
comigo no laboratório nas corridas das amostras, à Fernanda Pillati e a
Regina, por eventualmente me emprestar seus reagentes pelas dicas e
trocas de idéias.
Ao Prof. Dr. Flavio Reginatto, por disponibilizar seu laboratório
para os experimentos, por suas valiosas contribuições com as
metodologias e todos os ensinamentos.
Ao pessoal do laboratório de Farmacognosia, especialmente a
Fernanda Martins, por toda a ajuda prestada.
Ao Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, pela
oportunidade de cursar o Mestrado, à Universidade Federal de Santa
Catarina, pela oportunidade de realizar este trabalho, e à CAPES, pelo
auxílio financeiro.
Aos meus pais, Severino e Laura, por todo carinho e amor em todos
os momentos, por toda força, auxílio e apoio em todoas as decisões que
tomo. Sem o suporte de vocês, certamente essa conquista não seria
possível.
Às minhas irmãs, Jéssica e Marjorie, por toda ajuda durante esse
período, pelas conversas descontraídas, e todas as energias boas que
emanaram em minha direção. Sou feliz por tê-las ao meu lado e saber que
posso contar com vocês!
Ao meu namorado Bernardo, pelo companherismo, por me escutar
falando de vias de biossíntese de compostos e por estar ao meu lado.
Enfim, a todas as pessoas que direta ou indiretamente,
contribuíram para a construção desse trabalho. Obrigada!

RESUMO

Passiflora tenuifila Killip e Passiflora setacea DC. são espécies
endêmicas do Brasil que ocorrem no Cerrado, Mata Atlântica e Caatinga
(P. setacea DC.) e que foram selecionadas pelo programa de
melhoramento genético realizado pela Embrapa Cerrados, visando o
desenvolvimento tecnológico para uso funcional das Passifloras
silvestres. Este trabalho teve como objetivo gerar conhecimentos sobre a
produção de vitamina C (frutos), compostos fenólicos, flavonóides,
carotenóides, clorofilas a e b e atividade antioxidante de frutos e
sementes, em diferentes estádios de desenvolvimento, e de culturas
celulares produzidas in vitro, a partir de diferentes tipos de explantes. Os
calos de P. setacea foram produzidos a partir de explantes de segmentos
de raiz, hipocótilo, nó cotiledonar, cotilédone e nó foliar de plântulas de
8 semanas de idade, cultivados em meio de cultura Murashige & Skoog,
suplementado com 88,5 mM de sacarose, 0,2% de Phytagel e 2,5 µM de
2,4-D. Os calos de P. tenuifila foram produzidos a partir do cultivo de
sementes em desenvolvimento e de segmentos de caules de microplantas,
em meio de cultura Murashige & Skoog suplementado com 88,5 mM de
sacarose ou frutose, 0,2% de Phytagel e 2,5 µM de 2,4-D ou de ANA. As
análises indicaram que os níveis de fenólicos totais, flavonóides,
carotenóides, clorofilas a e b, atividade antioxidante, os perfis
metabólicos dos calos, determinados através de varredura em UV-vis e os
tipos de carotenóides, através da análise por CLAE, variaram com a
espécie e dependeram dos estádios de desenvolvimento dos frutos e
sementes, assim como dos tipos de explantes e idade das culturas de calos.
Os resultados obtidos neste trabalho permitiram detectar, para cada
espécie estudada e para cada grupo de compostos, os estádios adequados
de desenvolvimento das sementes e frutos, para a utilização no
enriquecimento funcional de alimentos ou aplicação em estudos
farmacológicos. Foram, também, definidas as condições de cultura de
calos ideais, em que ocorreu a maior biossíntese de cada grupo de
metabólitos e atividade antioxidante, confirmando o potencial de
utilização das culturas celulares de ambas as espécies em futuras
estratégias biotecnológicas para a produção de metabólitos secundários.

Palavras-chave: maracujá, frutos, sementes, calos, metabólitos
secundários, atividade antioxidante.

ABSTRACT

Passiflora tenuifila Killip e Passiflora setacea DC are endemic of the
Brazilian biomas Cerrado, Atlantic Forest and Caatinga (P. setacea DC.)
which were selected by the Embrapa Cerrados genetic improvement
program aiming the tecnological development for the functional
utilization of the native Passifloras. The aim of this work was to generate
knowledge on the production of vitamin C (fruits), phenolics, flavonoids,
carotenoids, chlorophyll a and b and antioxidant activity of fruits and
seeds at different developmental stages and calluses cultures produced in
vitro, from different explant types. Calluses of P. setacea were produced
from root, hypocotyl, cotyledonary and leaf nodal segments and
cotyledon from 8-week-old seedlings cultured on Murashige & Skoog
basal medium supplemented with 88,5 mM sucrose, 0,2% Phytagel and
2.5 µM de 2,4-D. The P. tenuifila calluses were produced from
developing seeds and microplant stem segments cultured on Murashige
& Skoog basal medium supplemented with either 88,5 mM sucrose or
fructose, 2% Phytagel and 2.5 µM of either 2,4-D or NAA. The analysis
carried out have shown the levels of vitamin C, phenolics, flavonoids,
carotenoids, chlorophyll a and b, the antioxidant activity, the metabolic
profiles, determined by the UV-vis scanning and the types of carotenoids,
analysed by the HPLC varied according to species, with the
developmental stages of fruits and seeds, type of explants and callus
culture age. These results allowed the establishment, for each species and
group of metabolite, the adequate fruit and seed developmental stages for
functional food enrichment and application in pharmacological studies.
The ideal callus culture conditions were also established to optimize the
biosynthesis of each group of metabolite and antioxidant activity,
confirming the potential use of cell cultures as tools for further application
of biotechnological approaches for secondary metabolite production.
Key Words: passion fruit, fruits, seeds, callus, secondary metabolites,
antioxidant.