Análise química comparativa dos polissacarídeos isolados de plantas obtidas por organogênese de calos de Cereus peruvianus Mill

Abstract

RESUMO: Cereus peruvianus Mill. é um cacto da família das Cactaceae popularmente conhecido como "mandacaru" que apresenta diversas aplicações industriais e econômicas. A morfologia do cladódio, como número de costelas, disposição de aréolas, cor e tamanho dos espinhos, são características marcantes e identificam as diferentes espécies do gênero Cereus. As plantas regeneradas a partir do cultivo in vitro (somaclones) de C. peruvianus foram obtidos por organogênese em tecidos de calos e apresentam características morfológicas de subespécies ou de outras espécies do gênero. Estudos do genoma dos somaclones demonstraram que não ocorrem mutações induzidas in vitro ou alterações na expressão de genes associadas à morfogênese diferencial dos cladódios dos somaclones. A parede celular é composta por polissacarídeos estruturais, tais como as pectinas, hemiceluloses e celuloses, e é responsável pela forma e suporte das plantas. O objetivo deste trabalho foi extrair e identificar os polissacarídeos da parede celular e os de reserva de C. peruvianus e compará-los com os polissacarídeos do somaclone com costelas formando sulcos retos e do somaclone com costelas formando sulcos alternados. Os polissacarídeos foram extraídos sequencialmente em fração aquosa e o resíduo foi submetido a extração alcalina. A caracterização dos polissacarídeos foi realizada por análises colorimétricas, HPSEC/MALLS, IV-TF, RMN 2D (HSQC) e CG/EM. A fração aquosa de C. peruvianus foi possível observar a presença de um polissacarídeo solúvel e na fração alcalina a de arabinogalactana, arabinoxilana e amido. Na fração aquosa dos somaclones não apresentou o polissacarídeo solúvel e a fração alcalina apresentou uma arabinogalactana e uma arabinoxilana. Deste modo, a diferença na composição dos polissacarídeos da parede celular de C. peruvianus e seus somaclones podem fornecer dados para explicar as diferenças morfológicas encontradas nas plantas regeneradas in vitro

ABSTRACT: Cereus peruvianus Mill. is a cactus belongs Cactaceae family popularly known as "mandacaru" and has several industrial and economic applications. The morphology of the cladodes, as the number of ribs, areolas layout and color of thorns, are striking features and identify the different species of the genus Cereus. The somaclones C. peruvianus are obtained by in vitro culture of callus regeneration. However, the plants regenerated in vitro exhibit morphological characteristics of species or other species of the genus. Studies of the genome of somaclones have demonstrated that mutations do not occur in vitro or induced changes in gene expression associated with the morphogenesis of stems differential somaclones. The cell wall is composed of structural polysaccharides such as pectins, hemicelluloses and celluloses, and is responsible for the shape and support the plants. The aim of this study was to extract and identify cell wall and reserve polysaccharides and C. peruvianus reserve and compare them with somaclone with ribs forming straight grooves and somaclone with ribs forming alternate grooves. Then, the polysaccharides extracted sequentially in aqueous fraction and the residue was subjected to alkaline extraction. The characterization of the polysaccharide was performed by colorimetric analyzes, HPSEC / MALLS, FT-IR, 2D NMR (HSQC) and GC/MS. In C. peruvianus aqueous fraction was possible to observe the presence of a polysaccharide soluble and alkaline fraction arabinogalactan, arabinoxylan and starch. The aqueous fraction of somaclones didn't show the polysaccharide soluble, but the alkaline fraction presented an arabinogalactan and an arabinoxylan. Thus, the difference in the composition of the polysaccharides of C. peruvianus and them somaclones provide tools to explain differences morphological found in plants regenerated in vitro