Alterações transcricionais e metabólicas em Alternanthera sessilis e Alternanthera philoxeroides, elicitadas com metil jasmonato, revelam o potencial dessas espécies na produção de betalaínas
Fecha
2020-06-29Metadatos
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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.