UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ

PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BOTÂNICA

DISCIPLINA: SEMINÁRIO

Metabólitos Secundários em Plantas

Discente: Ana Lúcia Vicente Pereira

Ilhéus – BA, 24 de novembro de 2015

INTRODUÇÃO

As plantas produzem uma larga e diversa ordem decomponentes orgânicos divididos em metabólitosprimários e secundários

Os metabólitos primários possuem função estrutural,plástica e de armazenamento de energia. Sãoencontrados em todo o reino vegetal

Metabólitos secundários são restrito no reino vegetal, ouseja, metabólitos secundários específicos são restritos auma espécie vegetal ou a um grupo de espéciesrelacionadas

(Taiz; Zeiger, 2006)

Compostos secundários tem sido largamente utilizadosna sistemática vegetal, tanto para análises de variaçãoinfra-especificas, quanto na determinação de relaçõesfilogenéticas entre famílias e outros grandes grupostaxonômicos (Adams, 1977;Harbone e Turner, 1984;Dahlgren, 1975, apud Judd, 2009)

A produção dos compostos secundários ocorre em umórgão ou tecido específico, tipo de célula em umdeterminado estágio de desenvolvimento ou em váriossítios dentro dela, sendo armazenados em princípiodentro de vacúolos

Há variações na concentração destes metabólitos egeralmente eles são sintetizados em uma parte daplanta e armazenados em outra (Raven et al, 2001).

Funções Ecológicas

Protegem as plantas contra herbívoros (herbivoria) econtra infecção por microrganismos patogênicos

Agem como atrativos para animais polinizadores edispersores de sementes, bem com agentes na competiçãoplanta-planta

Contudo, produtos secundários também possuem açãoprotetora em relação a estresses abióticos, como aquelesassociados com mudanças de temperatura, conteúdo deágua, níveis de luz, exposição a UV e deficiência denutrientes minerais

(Taiz; Zeiger, 2006).

METABÓLITOS SECUNDÁRIOS SÃO DIVIDIDOS EM TRÊS GRANDES GRUPOS

Terpenos

Compostos Fenólicos

Alcaloides

Rotas de Biossíntese de metabolitos secundário

www.wikiwand.com

TERPENOS Os terpenóides (ou terpenos) são a maior classe de metabólitos secundários,

havendo mais de 22.000 compostos descritos (Taiz; Zeiger, 2006)

São em geral insolúveis em água e sintetizados apartir da acetil CoA, ou de intermediários glicolíticos

São formados por unidades pentacarbonadas (C 5 H 8) que apresenta umesqueleto ramificado isopentano

As categorias bem conhecidas dos terpenóides são monoterpenos C10,sesquiterpenos C15, diterpenos C20 e triterpenos C30. Um dosrepresentantes mais importantes é a borracha (Nultsch, 2000)

Uma única planta pode sintetizar muitos terpenóides diferentes, em distintaspartes da planta, para uma grande diversidade de propósitos e em épocasdiferentes, ao longo de seu desenvolvimento (Raven et al, 2001)

Rotas de Biossíntese dos terpenos

Rota do Ácido mevalônico

Rota do metileritritolfosfato (MEP)

(Taiz; Zeiger, 2006)

Função biológica

Proteção contra pedradores

Atração de polinizadores

Efeitos Alelopaticos

Proteção contra perca de água e temperatura

(Taiz; Zeiger, 2006)

Localização

Dependendo da família podem ocorrer em

estruturas especializadas, tais

como:

Tricomas Glândulares(Lamiaceae, Asteraceae)

Células parenquimáticas

diferenciadas (Lauraceae)

Canais Oleíferos (Apiaceae)

bolsas lisígenas (Pinaceae, Rutaceae).

Os terpenos agem como defesa de muitos vegetais contra os herbívoros

Oléos Essenciais

Limoneno Mentol

Tricomas secretores da epiderme inferior da folha delavandula angustifolia (lavanda, lamiaceae)

Fonte: http://www.herbalgram.org

Plantas Ricas em Terpenos

Lamiaceae

Lauraceae

Poaceae

Apiaceae

Mytarceae

http://www.lookfordiagnosis.com/mesh_info.php?term=Terpenos&lang=3

BUCHA VEGETAL(Luffa cylindrica (L.) M. Roem.)

É rica em saponinas

http://lilliverdi.blogspot.com.br/2010/11/bucha-vegetal-luffa.html

Compostos Fenólicos

São compostos que contêm um grupo fenol – um grupo hidroxila em um anel aromático

Constituem um grupo quimicamente heterogêneo, com aproximadamente10.000 compostos: Alguns são solúveis apenas em solventes orgânicos, outrossão solúveis em água e há ainda aqueles que são insolúveis

Os fenólicos formam um grupo de compostos bastante presente no nosso dia adia, embora nem sempre isto seja percebido

Desse modo, muito do sabor, odor e coloração de diversos vegetais se deve aoscomponentes deste grupo (Taiz; Zeiger, 2006)

Rotas de Biossíntese dos Compostos Fenólicos

Figura: Rotas metabólicas dos compostos fenólicos

(Taiz; Zeiger, 2006)

Funções

Polinização e dispersão de sementes

Proteção aos tecidos das planta contra injúria, insetos e ataque deanimais

Atua na regulação da auxinas nas plantas

Apresentam-se em raízes, caules, folhas, flores e frutos. Entretanto, afunção de muitos compostos fenólicos ainda é desconhecida

Além de sua importância na proteção das plantas contra fatoresambientais e bióticos adversos, acredita-se que os compostos fenólicostenham sido fundamentais para a própria conquista do ambiente terrestrepelas plantas

Esse é o caso da lignina, a qual proporciona o desenvolvimento dosistema vascular, dando rigidez aos vasos

(Raven et al, 2001).

Isoflavonóides

As Leguminosas são as principais fontes de substâncias deste grupo, como a daidzeína e a genisteína.

Soja

Fonte:http:/www.afnews.com.br

Antocianinas Conferema coloração azul, roxa ou violeta para frutas e flores, como a uva e a

berinjela. Cianidina, delfinidina e peonidina pertencem a esse grupo

Pigmentos

Coloração das pétalas

de flores

Agentes polinizadores

Cor vermelha de vinhos

frutas Catharanthus roseus L.

Euphorbia pulcherrima Willd. ex Klotzsch.JaboticabaUva

Morango

ROMÃ(Punica granatum L.)É rica em taninos

Fonte: htto://wwww.revistagloborural.globo.com

TaninosSão compostos de fácil constatação pela adstringência ao mastigar

uma parte que os contém

Compostos Nitrogenados

Uma grande variedade de metabólitos secundários possuem nitrogênio em sua estrutura

Incluindo os mais conhecidos alcaloides e glicosídeos cianogênicos

(Taiz; Zeiger, 2006)

Os alcaloides são sintetizados no retículo endoplasmático,concentrando-se, em seguida, nos vacúolos e, dessa forma,não aparecem em células jovens

Essa classe de compostos do metabolismo secundário éfamosa pela presença de substâncias que possuemacentuado efeito no sistema nervoso, sendo muitas delaslargamente utilizadas como venenos ou alucinógenos

(Taiz; Zeiger, 2006)

Alcalóides

São encontrados principalmente nas angiospermas, de modo mais frequentenas dicotiledôneas

Encontrados nas famílias Anonaceae, Apocynaceae, Lauraceae, Loganiaceae,Papaveraceae, Rubiaceae, Rutaceae, Solanaceae.

Aproximadamente 10.000 alcalóides foram até agora isolados e suasestruturas identificadas, entre eles a cocaína, a codeína, a cafeína, a nicotinae a atropina

(Raven et al, , 2001)

PAPOULA (Papaver somniferum L.) Papaveraceae contém morfina (anestésico)

Fonte:http://www.pfaf.org/user/plant.aspx?LatinName=Papaver+somniferum

CAFÉ (Coffea arábica L)

contém cafeína (estimulante)

Fonte:http:// http://www.kew.org/science-conservation/plants-

fungi/coffea-arabica-arabica-coffee

JABORANDI (Pilocarpusmicrophylus Stapf.) contém pilocarpina (indicada como colírio)

Fonte: http://bimais.com.br/releases/

TROMBETEIRA (Daturastramonium L.) contém hiosciamina (analgésico)

Fonte: https://www.google.com.br/search

http://www.datuopinion.com/hiosciamina

Glicosídeos Cianogênicos

São produtos do metabolismo de alguns vegetais, provavelmente, usados como substâncias de defesas contra herbívoros, insetos e moluscos

O ácido cianídrico (HCN) encontra-se ligado aos glicosídeos cianogênicos, sendo liberado após reação de hidrólise

Concentração variável nas diferentes espécies de plantas

Glicosídeos cianogênicos encontrados naturalmente em alimentos:

Amigdalina: Sementes de frutos da família das Rosáceas

Linamarina e Lotaustralina

Durrina

(Taiz; Zeiger, 2006)

http://pt.slideshare.net/rondontosta

Principais fatores que podem influenciar o acúmulo de metabólitossecundários em planta Gobbo-Neto e Lopes, 2007

FATORES QUE INFLUENCIAM O CONTEÚDO DE METABÓLITOS SECUNDÁRIOS

Freitas e colaboradores (2004), avaliando os efeitos de diferentesfungos micorrízicos arbusculares na produção e qualidade de óleosessenciais de Mentha arvensis L., cultivada em diferentes doses defósforo, observou que tanto a inoculação de fungos como a adubaçãofosfatada influenciaram a quantidade e a qualidade dos óleosessenciais de M. arvensis

Jacobson e colaboradores (2005), Estudando a influência de fatoresedáficos na variação do teor de fenóis totais e taninos, em duasespécies de barbatimão, verificou que as duas espécies de barbatimão,Stryphnodendron adstringens e Stryphnodendron polyphyllum, têmmaiores produções de fenóis totais e taninos na época chuvosa do ano.E a espécie S. polyphyllum é superior à S. adstringens na produção defenóis totais e taninos, tanto nos meses secos, quanto nos meseschuvosos do ano

Cordia curassavica (Jacq.) Roem. & Schult.(antiga C. verbenácea DC)

Abreu et al, (2013).

Figura 20 e 21 pecíolo- 20.Abundância de compostos lipídicos(reação com Sudan IV) (seta). 21. Grãosde amido envolvendo todo o feixevascular e dispersos pelo parênquima(reação com Lugol). Barra = 50 μm (20,21), 100 μm (18,19).

Figuras 15 e16 nervura central-15. Nervura central com grãos deamido (reação com Lugol) (seta). 16.Canais secretores de lipídios (reaçãocom Sudan IV) (seta) e cutículalipídica. Barra = 100 μm (15,16).

Estudo farmacobotânico das folhas de Garcinia brasiliensis Mart. (Clusiaceae)

Aspectos Estruturais e Fitoquímicos de partes vegetativasde Costus spicatus (Jacq.) Sw. (Costaceae)

Paes et al, 2013.

17. Visão geral do caule 18. Compostos fenólicos em células da região cortical. 19. Células do

córtex e cilindro vascular (cv) contendo alcaloides. 20. Células do cilindro vascular contendo

mucilagem (mu). 21. Bainha pericíclica lignificada (bl). 22. Parênquima medular contendo amido

corado com lugol (am). Barras= 5 μm (17), 100 μm (18, 19, 20, 21, 22), 200 μm (18).

CONSIDERAÇÕES FINAIS

As plantas desenvolvem um elaborado sistema para enfrentara ação de herbívoros, patógenos e estresses fisiológicos

Neste contexto os produtos do metabolismo secundário,juntamente com outras especializações evolutivas, possuemgrande importância na interação das plantas com o meioambiente, proporcionando condições favoráveis para asplantas permanecerem com diversos tipos de organismos eem variados ambientes, suportando as condições impostaspor um meio seletivo e competitivo

REFERÊNCIAS SANTA-CECÍLIA, F.V.; ABREU, F.A.; DA SILVA, M.A.; DE CASTRO, E.M.; DOS SANTOS, M.H. Estudo farmacobotânico das

folhas de Garcinia brasiliensisMart. (Clusiaceae). Rev. Bras. Pl. Med., Campinas, v.15, n.3, p.397-404, 2013

PAES, L.S.; MENDONÇA, M. S.; CASAS, L.L. Aspectos Estruturais e Fitoquímicos de partes vegetativas de Costusspicatus (Jacq.) Sw. (Costaceae). Revista Brasileira de Plantas Medicinais. Campinas, v.15, n.3, p.380-390, 2013

Sant’Anna-Santos, B. F.; Thadeo, M.; Meira, R. M. S. A.; Ascensão L. ANATOMIA E HISTOQUÍMICA DAS ESTRUTURASSECRETORAS DO CAULE DE Spondias dulcis Forst. F. (ANACARDIACEAE). Revista Arvore, Viçosa-MG, v.30, n.3,p.481-489, 2006

VENTRELLA, M. C.; MARINHO, C. R. Morphology and histochemistry of glandular trichomes of Cordia verbenaceaDC. (Boraginaceae) leaves. Revista Brasil. Botânica, V.31, n.3, p.457-467, jul.-set. 2008

Gobbo-Neto, L. Lopes, N. P. PLANTAS MEDICINAIS: FATORES DE INFLUÊNCIA NO CONTEÚDO DE METABÓLITOSSECUNDÁRIOS. Quimica. Nova, Vol. 30, No. 2, 374-381, 2007

Freitas, M. S. M.; Martins, M. A.; Vieira, I. J. C.; Produção e qualidade de óleos essenciais de Mentha arvensisem resposta à inoculação de fungos micorrízicos arbusculares. Pesquisa agropecuaria brasileira, Brasília, v.39, n.9, p.887-894, 2004

Jacobson, T. K. B.; Garcia, J.; Santos, S. C. S.; Duarte, J. B.; Farias, J. G.; Kliemann, H. J. INFLUÊNCIA DE FATORES EDÁFICOS NA PRODUÇÃO DE FENÓIS TOTAIS E TANINOS DE DUAS ESPÉCIES DE BARBATIMÃO (Stryphnodendron sp.), Pesquisa Agropecuária Tropical, 35 (3): 163-169, 2005

TAIZ, L.; ZEIGER, E. Fisiologia Vegetal. 3. Ed. – Porto Alegre: Artemed, 2006

http://www.javeriana.edu.co/javerianaestereo/portal_919/?p=14214#.VkniF_mrTIU

http://www.wikiwand.com/es/Metabolitos_secundarios_de_las_plantas

https://en.wikipedia.org/wiki/Balsamorhiza_sagittata

https://www.google.com.br/search?q=frutos+ricos+em+antocianinas.

https://www.santagastronomia.wordpress.com

Métodos histoquímicos aplicados às sementes [recurso M593 eletrônico] / Marília Contin Ventrella … [et al.]. – Viçosa

Obrigada!!!