Présentation

The rosewood (Aniba rosaeodora Ducke) is a native tree species of Amazon rainforest growing naturally in acidic forest soils with reduced redox potential. However, this species can also been found growing in forest gaps containing oxide soils. Variations in the forms of mineral nitrogen (NO3- or NH4+) may be predicted in these different edaphic conditions. Considering that possibility, an experiment was carried out to analyze the effects of different NO3-:NH4+ ratios on the growth performance, mineral composition, chloroplastid pigment contents, photochemical efficiency photosystem II (PSII), and nitrate redutase activity (RN, E.C.1.6.6.1) on A. rosaeodora seedlings. Nine-month-old seedlings were grown in pots with a washed sand capacity of 7.5 kg and submitted to different NO3-:NH4+ ratios (T1 = 0:100%, T2 = 25:75%, T3 = 50:50%, T4 = 75:25%, and T5 = 100:0%). The lowest relative growth rate was observed when the NO3-:NH4+ ratio was equal to 0:100%. In general, high concentrations of NO3- rather than NH4+ favored a greater nutrient accumulation in different parts of the plant. For the chloroplastid pigment, the highest Chl a, Chl b, Chl tot, Chl a/b and Chl tot/Cx+c contents were found in the treatment with 75:25% of NO3-:NH4+, and for Chl b and Cx+c it was observed no difference. In addition, there was a higher photochemical efficiency of PSII (Fv/Fm) when high NO3- concentrations were used. A linear and positive response for the nitrate reductase activity was recorded when the nitrate content increased on the culture substrate. Our results suggest that A. rosaeodora seedlings have a better growth performance when the NO3- concentrations in the culture substrate were higher than the NH4+ concentrations.O pau-rosa (Aniba rosaeodora Ducke) habita, naturalmente, solos florestais ácidos com potencial redox reduzido. No entanto, estas espécies têm sido encontradas também em clareiras que, teoricamente, apresentam solos mais oxidados. Nestas diferentes condições edáficas, pode-se prever variações nas formas do nitrogênio mineral (NO3- ou NH4+). Considerando essa possibilidade foi conduzido experimento com o objetivo de estudar os efeitos de diferentes relações de NO3-:NH4+ sobre o acúmulo de biomassa, a composição mineral, as concentrações de pigmentos cloroplastídicos, a eficiência fotoquímica do fotossistema II e a atividade da enzima redutase do nitrato (RN, E.C.1.6.6.1) em A. rosaeodora. Plantas jovens com nove meses foram cultivadas em vasos com capacidade para 7,5 kg e submetidas a diferentes relações de NO3-:NH4+ (T1 = 0:100%, T2 = 25:75%, T3 = 50:50%, T4 = 75:25% e T5 = 100:0%). As menores taxas de acúmulo de biomassa foram observadas quando a relação das concentrações de NO3-:NH4+ foi igual a 0:100%. De maneira geral, a maior concentração de NO3- em relação a NH4+ favoreceu maior acúmulo de nutrientes nas diferentes partes da planta. Para os teores de pigmentos cloroplastídicos, os maiores valores de Chl a, Chl tot, Chl a/b e Chl tot/x+c, foram encontrados no tratamento com 75:25% de NO3-:NH4+, não ocorrendo diferença para os teores de Chl b e Cx+c. Em relação a eficiência fotoquímica do fotossistema II (Fv/Fm) maior eficiência também ocorreu quando predominou maior concentração de NO3- em relação ao NH4+. Quanto a atividade da reductase do nitrato observou-se resposta linear e positiva para o incremento da concentração de nitrato no substrato de cultivo. Portanto, os resultados obtidos sugerem que as plantas jovens de A. rosaeodora apresentaram melhor desempenho quando as concentrações de NO3- no substrato de cultivo foram superiores as concentrações de NH4+

Detection of trypsin inhibitors and hemagglutinating activity in tree leguminous seeds of amazonian

Different classes of proteins are common in Leguminosae seeds, including trypsin inhibitors and hemagglutinin proteins, which act on proteolytic enzymes and cell-surface carbohydrates, respectively. The aim of this work was to quantify, to detect and characterize partially these proteins in seeds of Tachigali plumbea, Sesbania exasperata and Ormosia costulata var. trifoliata. Seeds of the three species were powdered and submitted to an extraction with a saline solution (NaCl 0.15M - 10%, p/v). The resulting total extracts were used to quantify proteins content, detect the residual trypsin activity, hemagglutinating activity (AHE) and the proteic profile. Residual trypsin activity was observed only for T. plumbea and S. exasperata, which values were 4 and 19% respectively. AHE was detected in extracts of all three species, total extracts of T. plumbea and S. exasperata hemagglutinated erythrocytes of rats, mice and hamsters, whereas O. costulata had this effect only on hamster erythrocytes. The proteic profile obtained by SDS-PAGE showed that T. plumbea and S. exasperata have a higher content of protein with an apparent molecular mass of 10 - 30 kDa, while O. costulata predominantly contains proteic bands with molecular masses varying between 20 to 25 kDa. It is concluded that total extracts of O. costulata and S. exasperata, species of the subfamily Papilionoideae, present less trypsin inhibitors than T. plumbea (Caesalpinioideae). AHE, both in form of minimum hemagglutinin concentration and the specified interaction with erythrocytes, differed even among species from the same subfamily.Diferentes classes de proteínas são comuns em sementes de leguminosas, incluindo inibidores de tripsina e proteínas hemaglutinantes, as quais atuam sobre enzimas proteolíticas e sobre carboidratos da superfície celular, respectivamente. O objetivo deste trabalho foi quantificar, detectar e caracterizar parcialmente a ocorrência dessas proteínas em sementes de Tachigali plumbea, Sesbania exasperata e Ormosia costulata var. trifoliolata. Sementes das três espécies foram moídas e submetidas à extração salina (NaCl 0,15M - 10 %, p/v). Os extratos totais obtidos foram utilizados para quantificar o conteúdo protéico, detectar a atividade residual da tripsina, a atividade hemaglutinante (AHE) e na obtenção do perfil protéico. A atividade residual da tripsina foi observada somente para T. plumbea e S. exasperata, cujos valores foram 4 e 19 %, respectivamente. A AHE foi detectada nos extratos das três espécies, sendo que os extratos totais de T. plumbea e S. exasperata, hemaglutinaram eritrócitos de rato, camundongo e hamster, enquanto que a espécie O. costulata hemaglutinou somente eritrócitos de hamster. O perfil protéico em SDS-PAGE revelou maior ocorrência de proteínas com massa molecular aparente de 10 a 30 kDa para T. plumbea e S. exasperata, enquanto que para O. costulata prevaleceram bandas protéicas com massa molecular variando entre 20-25 kDa. Conclui-se que os extratos totais de O. costulata e S. exasperata, pertencentes à subfamília Papilionoideae, apresentam menor conteúdo de inibidores de tripsina que T. plumbea (Caesalpinioideae) e, quanto à AHE, os resultados mostraram-se diferenciados, mesmo entre as espécies da mesma subfamília, tanto para a concentração mínima hemaglutinante quanto para a especificidade de interação com os eritrócitos

Propriedades bioquímicas e biológicas de proteínas de sementes de leguminosas arbóreas da Amazônia

Seeds of leguminous have a high concentration of proteins, including proteinases inhibitors and lectins. Such proteins are involved in several metabolic processes in plants comprising the mechanism of defense against phytopathogenous fungi. The aim of this work was to detect the presence of these two classes of proteins in seeds of four tree species of Amazonian leguminous (Caesalpinia ferrea var. cearensis, Cedrelinga catenaeformis, Swartzia polyphylla and Peltogyne venosa), as well as to characterize the effect of crude extracts in the mycelial growth and the sporulation of Colletotrichum guaranicola, Corynespora cassiicola, Fusarium oxysporum and Sclerotium rolfssii. Crude extracts of the seeds were used in detection, partial purification and characterization of trypsin inhibitors and AHE and in assays in vitro of phytopathogenous fungi. The inhibitors partially purified were designated CfTI and SpTI of C. ferrea var. cearensis and S. polyphylla, respectivelly. C. catenaeformis fractions with AHE were designated CeCL and those of P. venosa of PeVL. In the presence of 3,8 μg of CfTI and 12 μg of SpTI, the activity of the enzyme was reduced in approximately 99 % and 62 %, respectivelly. Fractions with AHE of CeCL were inhibited by glucose, lactose, sucrose, manose, maltose, D-galactosamine, -methyl-mannopyranosil and in contact with fractions of PeVL, there was also inhibition of sugars maltose and N-acetil-galactosamine. When it was added EDTA in concentrations of 3,1 mM and 50 mM, there was not inhibition AHE of CeCL and PeVL, however, when it processed the serial dilution of EDTA an inhibition of AHE was detected. The protein content of the extracts was of approximately 52, 48, 269 and 82 μg.mL-1 for extracts of C. ferra var. cearensis, C. catenaeformis, S. polyphylla and P. venosa, respectivelly. The electrophoretic profile revealed a single band in CfTI, eight bands in SpTI and three bands in PeVL. Proteins bands of CeCL were little evident. The presence of DTT did not modify the pattern of migration of proteins in the gel. Whereas in bio assays crude extracts of C. ferrea var. cearensis, C. catenaeformis and S. polyphylla had a significant effect in decreasing the sporulation of the tested fungi, and for S. rolfssi just C. ferrea var. cearensis and C. catenaeformis had a significant effect. But decreasing the micelial growth, the three extracts had an effect on F. oxysporum, while the effect on C. guaranicola was just caused by the extract of S. polyphylla, in C. cassiicola it was the extract of C. ferrea var. cearensis and C. catenaeformis and in S. rolfssi the extract of C. ferrea var. cearensis and S. polyphylla. Therefore it is concluded that only C. ferrea var. cearensis and S. polyphylla have specific inhibitors for bovine trypsin, while C. catenaeformis and P. venosa can present lectins in their seeds. This evidences that the subfamilies Caesalpinioideae, Papilionoideae and Mimosoideae can differ in the presence and specificity of the proteinases inhibitors and lectins. The in vitro bio assays revealed that nor all of these extracts reduced the micelial growth and the sporulation of C. guaranicola, C. cassiicola, F. oysporum and S. rolfssi.As sementes de leguminosas apresentam alta concentração de proteínas, incluindo os inibidores de proteinases e as lectinas. Estas proteínas estão envolvidas em vários processos metabólicos nas plantas, incluindo o mecanismo de defesa contra fungos fitopatogênicos. Assim, neste trabalho objetivou-se detectar a presença dessas duas classes protéicas em sementes de quatro espécies de leguminosas arbóreas da Amazônia (Caesalpinia ferrea var. cearensis, Cedrelinga catenaeformis, Swartzia polyphylla e Peltogyne venosa), bem como caracterizar o efeito dos extratos totais sobre o crescimento micelial e a esporulação de Colletotrichum guaranicola Corynespora cassiicola, Fusarium oxysporum e Sclerotium rolfssi. Os extratos totais das sementes foram utilizados nas etapas de detecção, purificação parcial e caracterização de inibidores de tripsina e AHE e em ensaios in vitro sobre fungos fitopatogênicos. Os inibidores parcialmente purificados foram designados CfTI e SpTI, para inibidores de C. ferrea var. cearensis e S. polyphylla, respectivamente. As frações com AHE de C. catenaeformis foram designadas CeCL e as de P. venosa de PeVL. Na presença de 3,8 μg de CfTI e 12 μg de SpTI, a atividade da enzima foi reduzida em aproximadamente 99 % e 62 %, respectivamente. As frações com AHE de CeCL foram inibidas por glicose, lactose, sacarose, manose, maltose, D-galactosamina, -methyl-mannopyranosil e juntamente com as frações de PeVL, houve também inibição pelos açúcares maltose e N-acetil-galactosamina. O EDTA, quando foi adicionado em concentrações de 3,1 mM e 50 mM, não inibiu a AHE de CeCL e PeVL. O teor protéico dos extratos foi de aproximadamente 52, 48, 269 e 82 μg.mL-1 para os extratos de C. ferrea var. cearensis, C. catenaeformis, S. polyphylla e P. venosa, respectivamente. O perfil eletroforético revelou uma única banda em CfTI, oito bandas em SpTI e três bandas em PeVL. Em CeCL as bandas de proteínas ficaram pouco evidentes. A presença do DTT não modificou o padrão de migração das proteínas no gel. Quanto aos bioensaios, os extratos de C. ferea var. cearensis, C. catenaeformis e S. polyphylla tiveram efeito significativo na diminuição da esporulação dos fungos testados, sendo que para Sclerotium rolfssi apenas o extrato de C. ferrea var. cearensis e C. catenaeformis tiveram efeito significativo na diminuição da esporulação. Já na diminuição do crescimento micelial das colônias, os três extratos tiveram efeito sobre F. oxysporum, enquanto que o efeito sobre C. guaranicola foi ocasionado apenas pelo extrato de S. polyphylla, em C. cassiicola apenas pelo extrato de C. ferrea var. cearensis e C. catenaeformis e em S. rolfssi pelos extratos de C. ferrea var. cearensis e S. polyphylla. Portanto, conclui-se que somente C. ferrea var. cearensis e S. polyphylla apresentaram inibidores específicos para tripsina bovina, enquanto que C. catenaeformis e P. venosa podem apresentar lectinas em suas sementes. Isto evidencia que as subfamílias Caesalpinioideae, Papilionoideae e Mimosoideae podem diferir quanto à presença e especificidade dos inibidores de proteinases e lectinas. Os bioensaios in vitro revelaram que nem todos os extratos tiveram efeito na diminuição do crescimento micelial e na esporulação das colônias de C. guaranicola, C. cassiicola, F. oysporum e S. rolfssi

Detecção de inibidores de tripsina e atividade hemaglutinante em sementes de leguminosas arbóreas da amazônia

Made available in DSpace on 2016-02-26T21:28:19Z (GMT). No. of bitstreams: 5 deteccao.pdf: 361237 bytes, checksum: da09d9d90167ca3a192f8ba990a3a875 (MD5) license_url: 49 bytes, checksum: 4afdbb8c545fd630ea7db775da747b2f (MD5) license_text: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) license.txt: 120 bytes, checksum: c5ec8a89f6203da160ca192812b3f657 (MD5) Previous issue date: 2009Diferentes classes de proteínas são comuns em sementes de leguminosas, incluindo inibidores de tripsina e proteínas hemaglutinantes, as quais atuam sobre enzimas proteolíticas e sobre carboidratos da superfície celular, respectivamente. O objetivo deste trabalho foi quantificar, detectar e caracterizar parcialmente a ocorrência dessas proteínas em sementes de Tachigali plumbea, Sesbania exasperata e Ormosia costulata var. trifoliolata. Sementes das três espécies foram moídas e submetidas à extração salina (NaCl 0,15M - 10 %, p/v). Os extratos totais obtidos foram utilizados para quantificar o conteúdo protéico, detectar a atividade residual da tripsina, a atividade hemaglutinante (AHE) e na obtenção do perfil protéico. A atividade residual da tripsina foi observada somente para T. plumbea e S. exasperata, cujos valores foram 4 e 19 %, respectivamente. A AHE foi detectada nos extratos das três espécies, sendo que os extratos totais de T. plumbea e S. exasperata, hemaglutinaram eritrócitos de rato, camundongo e hamster, enquanto que a espécie O. costulata hemaglutinou somente eritrócitos de hamster. O perfil protéico em SDS-PAGE revelou maior ocorrência de proteínas com massa molecular aparente de 10 a 30 kDa para T. plumbea e S. exasperata, enquanto que para O. costulata prevaleceram bandas protéicas com massa molecular variando entre 20-25 kDa. Conclui-se que os extratos totais de O. costulata e S. exasperata, pertencentes à subfamília Papilionoideae, apresentam menor conteúdo de inibidores de tripsina que T. plumbea (Caesalpinioideae) e, quanto à AHE, os resultados mostraram-se diferenciados, mesmo entre as espécies da mesma subfamília, tanto para a concentração mínima hemaglutinante quanto para a especificidade de interação com os eritrócitos.3