5ª Jornada Científica e Tecnológica e 2º Simpósio de Pós-Graduação do IFSULDEMINAS 06 a 09 de novembro de 2013, Inconfidentes/MG
FATORES QUE AFETAM A PRODUÇÃO DE METABÓLITOS SECUNDÁRIOS
Aisi Anne F. SILVEIRA1; Maria das G. CARDOSO2; Sindynara FERREIRA3
RESUMO
O metabolismo secundário das plantas é precursor de substâncias necessárias para grupos restritos de algumas espécies. Grande é a magnitude das atividades destes metabólitos secundários. Assim objetivou-se elaborar uma revisão bibliográfica sobre os principais fatores que afetam sua produção, sendo encontrado uma vasta literatura sobre o tema.
INTRODUÇÃO
Tão importante quanto identificar e isolar o princípio ativo é rastrear seu comportamento em uma ampla faixa de variáveis. Estudos sobre influência de diversos fatores na produção de metabólitos secundários geralmente têm se limitado a um grupo restrito de espécies. É sabido que as condições do meio influenciam o tipo e a quantidade dos metabólitos produzidos.
Muitos fatores estão correlações entre si e não atuam isoladamente, podendo influir em conjunto no metabolismo secundário (GOBBO-NETO & LOPES, 2007). Assim, torna-se de grande valia o estudo dos fatores que afetam sua produção, uma vez que estas substâncias estão diretamente envolvidas em mecanismos que permitem a adequação das plantas ao seu meio, o que lhes confere um papel fundamental na seleção natural das espécies.
MATERIAL E MÉTODOS
Este trabalho foi elaborado através de revisão bibliográfica baseada na literatura especializada através de consulta a artigos científicos selecionados, buscas em bancos de dados do scielo, google acadêmico e outros, bem como leitura em livros relacionados com o tema.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
1
Aluna de Pós-Graduação do Departamento de Química da Universidade Federal de Lavras. Lavras/MG, email: aisiferreira@hotmail.com.
2
Docente da Universidade Federal de Lavras. Lavas/MG.
3
Docente do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sul de Minas Gerais – Câmpus Inconfidentes. Inconfidentes/MG.
Muitos são os fatores e suas interações, que podem afetar o desenvolvimento dos metabólitos secundários. Os principais fatores estão descritos abaixo:
- Sazonalidade
A época em que uma planta é coletada é um dos fatores de maior importância, visto que a quantidade e, às vezes, até mesmo a natureza dos constituintes ativos não é constante durante o ano. São relatadas variações sazonais no conteúdo de praticamente todas as classes de metabólitos secundários, como óleos essenciais (SCHWOB et al., 2004), lactonas sesquiterpênicas (ZIDORN & STUPPNER, 2001), ácidos fenólicos (ZIDORN & STUPPNER, 2001), flavonóides (BROOKS & FEENY, 2004), cumarinas (WILT & MILLER, 1992), saponinas (NDAMBA et al., 1994), alcalóides (ROCA-PÉREZ, 2004), taninos (SALMINEN et al., 2001), graxas epicuticulares (FAINI et al., 1999), iridóides (MENKOVIC et al., 2000; HØGEDAL & MØLGAARD, 2000), glucosinolatos (AGERBIRK et al., 2001) e glicosídeos cianogênicos (KAPLAN et al., 1983; COOPER-DRIVER et al., 1977).
- Hora de coleta
A composição de metabólitos secundários de uma planta pode variar apreciavelmente durante o ciclo dia/noite, tendo sido descritas, por exemplo, variações nas concentrações de óleos voláteis (ANGELOPOULOU et al., 2002; SILVA et al., 1999), iridóides (HØGEDAL & MØLGAARD, 2000), alcalóides (ITENOV et al., 1999), glucosinolatos (ROSA et al., 1994), glicosídeos cianogênicos e tiocianatos (OKOLIE & OBASI, 1993). Souza et al. (2011) observaram maiores teores de óleo essencial na orientação geográfica norte e sul basal e no horário das 18h das plantas amostradas.
- Idade e desenvolvimento da planta
A idade e o desenvolvimento da planta, bem como dos diferentes órgãos vegetais, também são de considerável importância e podem influenciar não só a quantidade total de metabólitos produzidos, mas também nas proporções relativas dos componentes da mistura (HENDRIKS et al., 1997; EVANS, 1996). Efeitos da sazonalidade podem ser confundidos com alterações metabólicas sob controle do processo de desenvolvimento internamente (hormonal) controlado pela planta, devendo assim ser considerados em conjunto (GOBBO-NETO & LOPES, 2007). Silva et al. (2003) avaliando plantas de Ocimum basilicum encontraram maior produtividade de óleo na colheita realizada aos dez meses após o plantio quando comparado à colheita de cinco meses.
- Temperatura
As plantas são capazes de se adaptarem em uma considerável faixa de temperatura. A faixa em que ocorrem as variações anuais, mensais e diárias na temperatura é um dos fatores que exercem maior influência em seu desenvolvimento, afetando, portanto, a produção de metabólitos secundários (EVANS, 1996). Não existem muitos estudos sobre sua influência isoladamente na produção de metabólitos secundários desta característica (GOBBO-NETO & LOPES, 2007).
- Disponibilidade hídrica
Fatores fisiológicos críticos, tais como fotossíntese, comportamento estomatal, mobilização de reservas, expansão foliar e crescimento, podem ser alterados por estresse hídrico e, consequentemente, levar a alterações no metabolismo secundário (BAZAAZ et al., 1987). Muitos autores relataram a influência do índice pluviométrico na produção de metabólitos secundários tanto no aumento quanto na diminuição de sua produção (PALÁ-PAÚL et al., 2001; NDAMBA et al., 1994; GRAY et al., 2003).
- Radiações ultravioletas
As diferentes espécies de plantas estão adaptadas a uma enorme variação na intensidade e quantidade de incidência luminosa (EVANS, 1996). Segundo Waterman & Mole (1994) existe uma correlação positiva entre intensidade de radiação solar e produção de compostos fenólicos.
- Nutrientes
O efeito da aplicação de adubos orgânicos sobre a produção de plantas medicinais é amplamente discutido na literatura mostrando seus benefícios (CORRÊA JÚNIOR, 1994; CHAVES et al., 2002). Estresse nutricional pode resultar em aumento nas concentrações de metabólitos secundários, exceto no caso da deficiência de nitrogênio e enxofre (GERSHENZON, 1984). Os níveis de fósforo e potássio podem ter efeitos na produção de metabólitos nitrogenados (WATERMAN & MOLE, 1989; EVANS, 1996).
- Altitude
A altitude exerce efeitos sobre o desenvolvimento e a produção de metabólitos secundários em plantas, apesar de existirem relativamente poucos estudos neste sentido (GOBBO-NETO & LOPES, 2007; DARROW & BOWERS, 1997).
Existe uma correlação positiva entre o conteúdo total de flavonóides e a altitude, o que é interessante para farmacologia (ZIDORN & STUPPNER, 2001).
- Calagem
Várias plantas medicinais, quando submetidas à calagem, apresentaram respostas positivas. Para a maioria delas há relatos dos efeitos benéficos (CHOUDHURY & BORDOLOI, 1993; ARRIGONI-BLANK et al., 1999; BECKER et al., 2000).
- Poluição atmosférica
Os poucos trabalhos sobre alterações no metabolismo secundário decorrentes de poluição atmosférica são, de modo geral, bastante limitados e voltados principalmente para as consequências de níveis elevados de O3 ou de CO2
no metabolismo de derivados fenólicos (GOBBO-NETO & LOPES, 2007).
CONCLUSÕES
Baseando-se nos relatos aqui apresentados fica evidente que os metabólitos secundários representam uma interface química entre as plantas e o ambiente circundante, portanto, sua síntese é frequentemente afetada por condições ambientais, assim o conhecimento destes torna-se de suma importância. Há de se relatar que há uma vasta revisão bibliográfica sobre o assunto, disponível em diversas modalidades de pesquisa.
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