TítuloO:
Toxidade e Efeitos Fisiológicos de Benzoato de Sódio na germinação, crescimento e estabelecimento de Plantas de Arroz
AUTORES:
Bruno Pereira da Silva; Marina Fagundes Lopes; Fernanda Augusto Moschetto; Milton Lima Neto INTRODUÇÃO:
A industrialização dos alimentos cria necessidade de aumentar a vida útil dos produtos. O uso de aditivos alimentares com ação conservadora é uma dessas maneiras. O ácido benzoico e seu sal de sódio, o benzoato de sódio, são amplamente utilizados como conservantes em muitos alimentos e bebidas[1]. O benzoato de sódio é mais utilizado como aditivo em alimentos do que o ácido benzoico, por ser cerca de 200 vezes mais solúvel em água[1]. O ácido benzóico ocorre naturalmente em plantas como composto secundário, sendo um importante precursor de diversas moléculas do metabolismo primário e secundário[2]. Em contraste, o benzoato de sódio não ocorre naturalmente, sendo produzido industrialmente a partir da neutralização do ácido benzoico com hidróxido de sódio[3], tendo uma produção anual mundial estimada em cerca 60 000 toneladas [1]. Apesar de existirem estudos sobre os efeitos toxicológicos do benzoato de sódio em animais, poucos estudos foram realizados com plantas. Diante dessa lacuna, surge a necessidade de pesquisas sobre possíveis efeitos toxicológicos em plantas, tendo em vista que grandes quantidades de benzoato de sódio são liberadas no ambiente todos os anos. Dessa forma, esse projeto visa avaliar a influência de diferentes concentrações de benzoato de sódio na germinação, estabelecimento de plântulas e metabolismo de plantas de arroz (Oryza sativa L.). O arroz será utilizado por ser um organismo modelo de genoma sequenciado e rápido crescimento, sendo muito utilizado em estudos de fisiologia e de grande importância econômica mundialmente[4].
OBJETIVOS:
Avaliar e comparar os efeitos de diferentes concentrações de benzoato de sódio na germinação, estabelecimento e desenvolvimento de plântulas de arroz.
MATERIAL E MÉTODOS:
O ensaio de germinação foi realizado com dez sementes de arroz cultivar BRS Esmeralda, foram dispostas entre discos de papel Germitest e posteriormente acomodados em placas de petri. O ensaio de estabelecimento de plântulas foi realizado semeando dez sementes em rolos de papel Germitest e acomodadas em câmaras de crescimento com condições controladas. Ambos os ensaios utilizaram concentrações crescentes de benzoato de sódio (0, 5 e 10 mM). O conteúdo relativo de água foi mensurado através da massa fresca, seca e túrgida da parte aérea e raiz. O dano de membrana foi calculado a partir da diferença de condutividade elétrica do extrato fresco e depois do rompimento das membranas em banho maria [5]. Para determinação de proteína solúvel foi realizado extração de aproximadamente 100 mg de tecido vegetal utilizando almofariz e pistilo posteriormente foram centrifugadas, recolhido sobrenadante para determinação de proteínas utilizando Coomassie Brilliant Blue. Os pigmentos fotossintéticos (clorofilas e carotenóides) foram extraídos em acetona 80% e mensurados através de leituras de absorbância[5]
RESULTADOS:
A taxa de germinação diminuiu significativamente nos tratamentos. A concentração de 10 mM acarretou em uma inibição de aprox. 70% na germinação. O crescimento das plântulas também foi reduzido significativamente tendo médias de comprimento em centímetros: controle (11,.57), 5 mM (8,12) e 10 mM (4,72), respectivamente. A massa também diminuiu significativamente entre os tratamentos, bem como o conteúdo relativo de água. O dano de membrana aumentou cerca de 20% a cada concentração mais alta de benzoato de sódio. A quantidade de pigmentos (clorofila a, b e carotenóides) diminuiu cerca de 50% do controle para os tratamentos, mas não houve diferença significativa entre 5 e 10 mM. O tratamento de 5 mM apresentou maior quantidade de proteínas, cerca de 50% mais que o controle e o tratamento de 10 mM teve cerca de 20% mais que controle.
DISCUSSÃO:
O aumento das concentrações de benzoato de sódio prejudicaram a germinação e crescimento das plântulas de arroz. O benzoato de sódio em concentrações elevadas pode ter ocasionado distúrbios na fisiologia da planta, possivelmente pelo aumento da produção de espécies reativas de oxigênio (ROS). A diminuição no conteúdo dos pigmentos fotossintéticos nos tratamentos com benzoato de sódio, indicam mais uma vez, efeitos danosos do benzoato sobre o aparato fotossintético e crescimento de plantas. Dessa forma, os resultados deste trabalho indicam que benzoato de sódio desorganiza a germinação, crescimento e desenvolvimento de plantas de arroz. Nosso grupo de pesquisa tem continuado esse trabalho com foco no metabolismo antioxidativo e na concentração de ROS para melhor compreender esses efeitos.
REFERÊNCIAS:
[1] Wibbertmann, A. et al. Benzoic Acid and Sodium Benzoate. Concise International Chemical Assessment Document 26, [s. l.], 2000 [2] Qualley, A. V. et al. Completion of the core -oxidative pathway of benzoic acid biosynthesis in plants. Proceedings of the National Academy of Sciences, [s. l.], v. 109, n. 40, p. 16383–16388, 2012
[3] Efsa journal. Scientific Opinion on the re‐evaluation of benzoic acid (E 210), sodium benzoate (E 211), potassium benzoate (E 212) and calcium benzoate (E 213) as food additives. EFSA Journal, [s. l.], v. 14, n. 3, p. 1–110, 2016.
[4] Matsumoto, Takashi et al. The map-based sequence of the rice genome. Nature, [s. l.], v. 436, n. 7052, p. 793–800, 2005.
[5] Lima Neto MC, Lobo AKM, Martins MO, et al (2014) Dissipation of excess photosynthetic energy contributes to salinity tolerance: A comparative study of salt-tolerant Ricinus communis and salt-sensitive Jatropha curcas. J Plant Physiol 171:23–30.
