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ATIVIDADE DE PEROXIDASES (EC 1.11.1.7) E TEOR DE PROLINA NO EMBRIÃO E COTILÉDONES DE FEIJOEIRO Phaseolus vulgaris L. EM CONDIÇÕES DE SALINIDADE

Resumos

Os efeitos da salinidade sobre a atividade de peroxidases foram acompanhadas no embrião e em cotilédones de feijoeiro Phaseolus vulgaris L. cv. Carioca, observando-se em ambos, aumento na atividade das enzimas. Com relação ao teor de prolina, ocorreu decréscimo constante no embrião de feijoeiro cultivado em condições salinas, entretanto, nos cotilédones, verificou-se aumento progressivo em condições de presença ou ausência de salinidade.

feijoeiro; peroxidases; salinidade; prolina


Changes in proline level and peroxidase activity in bean embryo and cotiledon were studied in response to salinity conditions. Activity of peroxidases (EC 1.11.1.7) in bean embryo and cotiledon (Phaseolus vulgaris L. cv. Carioca) was higher than in seedlings growing in the absence of NaCl. Proline level decresead constantly in bean embryo growing in saline conditions. However, in cotiledon the proline content increased progressively in the absence and presence of NaCl in growth solution.

bean salinity; peroxidases; proline


ATIVIDADE DE PEROXIDASES (EC 1.11.1.7) E TEOR DE PROLINA NO EMBRIÃO E COTILÉDONES DE FEIJOEIRO Phaseolus vulgaris L. CULTIVADO EM CONDIÇÕES DE SALINIDADE1 1 Trabalho realizado com auxílio do CNPq (Proc. 800726/94-0)

G.P.P. LIMA2; C.ROSSI2; D.M.R. HAKVOORT3

2Depto. de Química-IB/UNESP, CEP: 18618-000 - Botucatu, SP.

3Bolsista do CNPq.

RESUMO: Os efeitos da salinidade sobre a atividade de peroxidases foram acompanhadas no embrião e em cotilédones de feijoeiro Phaseolus vulgaris L. cv. Carioca, observando-se em ambos, aumento na atividade das enzimas. Com relação ao teor de prolina, ocorreu decréscimo constante no embrião de feijoeiro cultivado em condições salinas, entretanto, nos cotilédones, verificou-se aumento progressivo em condições de presença ou ausência de salinidade.

Descritores: feijoeiro, peroxidases, salinidade, prolina

ACTIVITY OF PEROXIDASE (EC 1.11.1.7) AND PROLINE LEVEL IN BEAN EMBRYO AND COTILEDON OF Phaseolus vulgaris L. MAINTAINED UNDER SALINE CONDITIONS

ABSTRACT: Changes in proline level and peroxidase activity in bean embryo and cotiledon were studied in response to salinity conditions. Activity of peroxidases (EC 1.11.1.7) in bean embryo and cotiledon (Phaseolus vulgaris L. cv. Carioca) was higher than in seedlings growing in the absence of NaCl. Proline level decresead constantly in bean embryo growing in saline conditions. However, in cotiledon the proline content increased progressively in the absence and presence of NaCl in growth solution.

Key Word: bean salinity, peroxidases, proline

INTRODUÇÃO

Entre as respostas metabólicas provocadas pela salinidade em vegetais, estão as alterações em enzimas, tais como peroxidases e compostos aminados, como prolina (Sahu & Mishra, 1987; Lüttge, 1993).

Um dos conhecidos efeitos da salinidade em plantas tanto halófitas como glicófitas, é o acúmulo de prolina livre (Girusse et al., 1996). Segundo Chu et al. (1976), este fato seria conseqüência da redução do potencial osmótico da célula. De acordo com Stewart & Lee (1974), o aumento nos níveis de prolina age como regulador osmótico em halófitas. A biossíntese de prolina ocorre a partir de carboidratos via alfa-cetoglutarato enquanto que o seu declínio, após o desaparecimento do estresse, se dá rapidamente devido a oxidação ou incorporação em proteínas (Hanson et al., 1977).

As peroxidases (POD), incluem um grupo de enzimas (E.C. 1.11.1.7) capazes de catalisar a transferência do hidrogênio de um doador para H202. Em plantas, a ação constitui numa proteção antioxidativa. Estas enzimas têm sido caracterizadas durante a germinação de sementes, assim como, nos estágios de crescimento (Egley et al., 1983; van Huystee, 1987). Gaspar et al. (1985), estudando a atividade da POD durante o crescimento e desenvolvido, relacionam alterações na atividade da peroxidase com mudanças morfogenéticas em resposta a estresse físico, químico e biológico.

O presente trabalho teve por objetivo, verificar os efeitos da salinidade na atividade de peroxidases e níveis de prolina, no embrião e cotilédones de feijoeiro.

MATERIAL E MÉTODOS

Germinação: Sementes de feijoeiro Phaseolus vulgaris L. cv carioca, previamente selecionadas, foram imersas em solução de hipoclorito de sódio a 1% durante 3 minutos e em seguida lavadas com água corrente e com água destilada. As sementes foram divididas em dois grupos, o controle, com embebição em água destilada e, aquelas tratadas com NaCl 50.10-3 M. As sementes foram acondicio-nadas em placas de Petri e transferidas para germinador a 28ºC, com umidade relativa 95-100%, em ausência de luz. As amostras foram coletadas com intervalo de 1, 3, 4 e 5 dias, com três repetições.

Atividade de peroxidase: Para extração da enzima, 0,5 g de tecido vegetal foi triturado em gral de porcelana contendo 5 ml de tampão fosfato pH 6,7, 0,2 M. O homogenado resultante foi centrifugado 10 minutos a 12.500 x g. O sobrenadante obtido foi utilizado como fonte de enzima. Todas essas operações foram realizadas entre 0-4ºC. A atividade da peroxidase foi determinada de acordo com o método proposto por Putter, 1965 e foi expressa em mmol de H2O2 consumido/min. mg de proteína. O teor de proteínas solúveis foi determinado baseado no método de Bradford (1976).

Determinação do teor de prolina: Foi utilizado o método descrito por Torello & Rice (1986) com pequenas modificações. Amostras de 0,5 g de matéria fresca foram primeiramente homogenizadas manualmente em gral de porcelana, com 10 ml de ácido sulfosalicílico a 3% e em seguida submetidas a centrifugação a 6250 x g durante 20 minutos. Em tubo de ensaio contendo 2 ml de sobrenadante, foi adicionado 2 ml de ninhidrina ácida (Bates et al., 1973) e 2 ml de ácido acético glacial. Em seguida as amostras foram mantidas 1 hora em banho maria fervente. Após resfriamento por imersão em banho de gelo a intensidade da cor foi medida a 520 nm. As absorbâncias obtidas foram comparadas com curva padrão de prolina e os resultados expressos em microgramas de prolina/g de matéria fresca.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os resultados apresentados na Figura 1, mostram que a atividade da peroxidase no embrião, foi maior nas amostras não tratadas com NaCl, embora pode-se observar que em ambos os tratamentos, a atividade da enzima mostrou tendência de aumento em função do tempo.

Figura 1
- Atividade de peroxidases no embrião de sementes de feijoeiro Phaseolus vulgaris L., expressa em moles de H2O2 consumido/minuto/mg de proteína. Barras verticais indicam sd ± (n = 3).

Foi escolhida a concentração de 50 x 10-3M de NaCl como tratamento, pois de acordo com a literatura consultada, esse seria um nível de salini-dade onde pode ocorrer injurias por estresse salino.

Nos cotilédones (Figura 2), a atividade da enzima apresentou a mesma tendência dos resultados obtidos no embrião. Tendência semelhante também foi verificada por Kishor (1988) em cultura de tecidos de arroz. De acordo com Gaspar et al. (1985), o aumento da atividade da peroxidase seria uma adaptação das células frente à condição de estresse. O baixo potencial osmótico provocado pelo sal, poderia ter aumentado a produção de peróxidos, os quais são metabolizados pela enzima, que agiria como uma defesa da planta em resposta à salinidade. Entretanto, tanto os cotilédones como o embrião apresentaram maior atividade quando mantidos em solução nutritiva omissa de NaCl. Resultados similares foram obtidos por Palmiano & Juliano (1973), onde os autores sugerem que durante a germinação de sementes e formação das plântulas ocorre aumento da atividade da peroxidase. Trabalhando com diversos cultivares de calos de feijão cultivados "in vitro", observou que certos cultivares apontaram aumento na atividade da enzima peroxidase somente em concentrações baixas (20 x 10-3 M de NaCl), enquanto que em concentrações maiores a atividade foi baixa. O efeito da salinidade provocada por NaCl pode afetar a síntese "de novo" da peroxidase (Mittal & Dubey, 1991) e tem sido sugerido que a interação dos íons inorgânicos com enzimas poderia envolver a ação de mediadores, compostos nitrogenados solúveis como a prolina, os quais se acumulariam em condições de estresse salino (Gorham & Wyn Jones, 1993).

Figura 2
- Atividade de peroxidases em cotilédones de feijoeiro Phaseolus vulgaris L., expressa moles de H2O2 consumido/minuto/mg de proteína. Barras verticais indicam sd ± (n = 3).

No tocante ao teor de prolina, os resultados mostram que ocorreu decréscimo constante no embrião (Figura 3), sendo maiores os níveis de prolina nas sementes tratadas com NaCl 50 mM. Nos cotilédones (Figura 4) ocorreu o inverso, ou seja aumento constante, o qual foi maior nas sementes tratadas.

Figura 3
- Teor de prolina no embrião de sementes de feijoeiro Phaseolus vulgaris L., expresso em microgramas/g de matéria fresca. Barras verticais indicam sd ± (n = 3).
Figura 4
- Teor de prolina em cotilédones de feijoeiro Phaseolus vulgaris L., expresso em microgramas/g de matéria fresca. Barras verticais indicam sd ± (n = 3).

O aumento nos maiores níveis de prolina observados tanto no cotilédone como no embrião de sementes tratadas com NaCl em relação ao controle, seria um ajuste osmótico (substância não tóxica), o qual agiria como um mecanismo da planta em tolerar o baixo potencial osmótico criado pelo nível de NaCl utilizado (Hanson & Hitz, 1982), ou agiria aumentando a hidratação do protoplasma ou seria usado como reserva, especialmente para a síntese de algumas enzimas específicas (Navari-Izzo et al., 1990).

Desta forma, os resultados do presente trabalho sugere que o acúmulo deste aminoácido é dependente das mudanças da disponibilidade de água no meio e que esta também alteraria a atividade da enzima peroxidase.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem a Técnica de Laboratório Vania Aparecida de Oliveira e a Secretária do Departamento de Química Senhora Claudete Ezias Grassi pelos serviços prestados na digitação deste trabalho.

Recebido para publicação em 25.04.97

Aceito para publicação em 23.09.97

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  • 1
    Trabalho realizado com auxílio do CNPq (Proc. 800726/94-0)
  • Datas de Publicação

    • Publicação nesta coleção
      03 Fev 1999
    • Data do Fascículo
      Set 1997

    Histórico

    • Aceito
      23 Set 1997
    • Recebido
      25 Abr 1997
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