Purificação e caracterização de alfa-galactosidases de sementes de Platymiscium pubescens Micheli Purification and characterization of alpha-galactosidases from Platymiscium pubescens Micheli seeds

Este trabalho objetivou foi determinar a composição bioquímica de sementes de espécies florestais e caracterizar a enzima alfa-galactosidase de sementes germinadas de Platymiscium pubescens. Os maiores teores de lipídios foram determinados em sementes de Chorisia speciosa, Caesalpinia peltophoroides, Tabebuia serratifolia e Tabebuia velanedae, enquanto sementes de Enterolobium contortisiliquum, Schizolobium parahyba e Cassia grandis apresentaram os maiores teores protéicos. A alfa-galactosidase catalisa a hidrólise dos oligossacarídeos de rafinose, em sementes de leguminosas, durante a germinação. A maior atividade da alfa-galactosidase foi detectada em sementes de Platymiscium pubescens após 72 h de embebição. Duas formas de alfa-galactosidases, C1 e C2, foram purificadas de sementes germinadas de P. pubescens, usando-se fracionamento com sulfato de amônio e cromatografias de filtração em gel e de afinidade. Essas enzimas apresentaram atividade máxima em pH 5,5 e a 50-55 ºC. Os valores de Km ap das formas C1 e C2, para o substrato ro-nitrofenil-alfa-D-galactopiranosídeo, foram de 0,54 mM e 0,78 mM, e para a rafinose, de 4,64 mM e 5,09 mM, respectivamente. Essas enzimas exibiram estabilidade térmica moderada, mantendo 70% da atividade original após 3 h de incubação a 45 ºC. A atividade enzimática da C1 e C2 foi totalmente perdida na presença de CuSO4 e dodecil sulfato de sódio (SDS). Tais enzimas também hidrolisaram melibiose, rafinose e estaquiose, indicando potencial para aplicações biotecnológicas.<br>The objective of this work was to determine seed biochemical composition of forest species and to characterize alpha-galactosidase enzyme of germinated seeds of Platymiscium pubescens. The highest lipid levels were found in seeds of Chorisia speciosa, Caesalpinia peltophoroides, Tabebuia serratifolia and Tabebuia velanedae, whereas seeds of Enterolobium contortisiliquum, Schizolobium parahyba and Cassia grandis showed the highest protein levels. alpha-galactosidase catalyzes the hydrolyzis of raffinose oligossacarides in legume seeds during germination. The highest activity of alpha-galactosidase was found in seeds of Platymiscium pubescens after 72 h of soaking in the water. Two forms of alpha-galactosidases, C1 and C2, were purified from germinated seeds of P. pubescens, using partition with ammonium sulfate, and gel filtration and affinity chromatographies. These enzymes presented maximum activity at pH 5.5, 50-55ºC. Km ap values in the C1 and C2 forms forrho-nitrophenyl-alpha-D-galactopyranoside substrate were 0.54 mM and 0.78 mM, and 4.64 mM and 5.09 mM for raffinose, respectively. These enzymes showed moderate thermal stability, maintaining 70% of the original activity after 3 h incubation at 45ºC. The C1 and C2 enzymatic activity was totally lost in the presence of CuSO4 and sodium dodecyl sulfate (SDS). These enzymes also hydrolyzed melibiose, raffinose and stachyose, indicating a potential for biotechnological applications

O estresse salino retarda o desenvolvimento morfofisiológico e a ativação de galactosidases de parede celular em caules de Vigna unguiculata Salt stress delays morphophysiological development and activation of cell wall galactosidases in Vigna unguiculata stems

Com o objetivo de examinar o envolvimento das &#945;- e &#946;-galactosidases na expansão celular de caules de plântulas de feijão-de-corda submetidas a estresse salino durante o estabelecimento da plântula, e de analisar os efeitos do estresse salino no desenvolvimento das plântulas e nas atividades enzimáticas, sementes de feijão-de-corda Pitiúba foram semeadas em água destilada e em solução de NaCl 100 mM. Foram coletados caules em diferentes estádios de desenvolvimento e com diferentes tempos após a semeadura. Avaliou-se o crescimento através das medidas de comprimento e das matérias fresca e seca dos caules. A salinidade tanto inibiu como retardou o crescimento dos caules. Os efeitos do NaCl nas atividades galactosidásicas de parede celular foram estudados in vivo e in vitro. A inibição e o retardamento do crescimento dos caules correlacionaram-se com as variações em atividades galactosidásicas. As galactosidases de parede celular de caules de plântulas tiveram suas atividades inibidas com o aumento da concentração de sal no meio de reação. A partir de 250 mM de NaCl as &#946;-galactosidases foram mais sensíveis ao sal que &#945;-galactosidases.<br>In order to examine the participation of &#945;- and &#946;-galactosidases in the cell expansion of stems from cowpea seedlings submitted to salt stress during plant establishment as well as to analyze the effect of salt stress on the development of seedlings and enzymatic activities, Pitiúba cowpea seeds were sown in distilled water and in 100 mM NaCl. Throughout seed germination and seedling development, stems were harvested from seedlings at different stages of development and at different times after planting. Growth was evaluated by measuring stem length and fresh and dry mass of stems. Salinity both inhibited and delayed the growth of seedling stems. The effects of NaCl on galactosidase activities of the cell wall were studied, both in vivo and in vitro. Galactosidase activities in vivo were related to effects of NaCl inhibition and delay of stem development. The increase in salt concentration inhibited isolated galactosidase activity of cell wall from stems of seedlings. Starting at 250 mM NaCl, &#946;-galactosidases were more sensitive to salt than &#945;-galactosidases