BELO, R. F. C.

PAES, M. C. D.

TEIXEIRA, F. F.

Repository Open Access to Scientific Information from Embrapa

JI! Workslzop de Rede de Nauotecnologia Aplicada ao AgronegôcioPERFIL ELETROFORÉTICO DE ZEÍNAS EM ACESSOS DACOLEÇÃO NÚCLEO DO BANCO ATIVO DE GERMOPLASMADE MILHO DA EMBRAPAMaria Cristina Dias Paes*, Flávia França Teixeira, Renata França Cassimiro BeloEmbrapa Milho e Sorgo, Sete Lagoas, MG.mcdpaes@cnpms.embrapa.brProjeto Componente: PC4ResumoPlano de Ação: 01.05.1.01.04.03Variações na relação entre as frações que compõe as zeínas podem influenciar afuncionalidade das mesmas, a exemplo da hidrofobicidade, sugerindo que o perfilprotéico das prolaminas possa ser um indicador de qualidade e determinante para novasaplicações das zeínas. Muito embora os bancos de germoplasma nacionais conservemuma diversidade significativa poucas informações têm sido reportadas no que tange àestrutura dos biopolímeros. O objetivo do experimento foi caracterizar a coleção núcleodo Banco Ativo de Gennoplasma de milho da Embrapa para o perfil eletroforético daszeínas. As prolaminas foram isoladas do acessos da coleção nuclear de milho (n=275) eanalisadas através de eletroforese realizada em sistema de mini-géis de poliacrilamida(SDS-PAGE), tendo sido identificadas fontes com perfis distintos para as frações zeínas,indicando existir variabilidade para perfil eletroforético dessas proteínas no Banco Ativode Germoplasma de Milho da Embrapa.Palavras-chave: (Palavras-chave em Times New Roman, fonte 11, tamanho máximo: 2linhas)IntroduçãoZeínas constituem a principal fração protéica dereserva do milho, representando cerca de 60% dototal de proteínas do grão e 70% das proteínas noendosperma desse cereal I. Analise eletroforética(SDS_PAGE) revela que zeinas são uma misturade polipeptídeos, os mais predominantes compeso molecular de Mr 50kD, 27kD, 22kD,9kD,18kD, 16kD, 14kD and lOkD, que combase na composição aminoacídica e estruturaespacial são classificadas em quatro fraçõesdistintas: a (19 e 22 kD), 13 (l4kD), y(50,27 e 16kD) e 8 (18 e 10 kD) 2. Alfa-zeína é rica emaminoácidos hidrofóbicos, enquanto beta-zeína érica em aminoácidos sulfurados. Gama-zeína éconstituída de vanos resíduos de prolina.diferindo de delta-zeina que possui em suaestrutura aminoácidos sul furados além de prolinae leucina. Nas células do endosperma de milhosnormais essas proteínas são contidas em corposprotéicos, sendo a a-zeína a fração presente emmaior abundância, entretanto, variações nacomposição das zeínas tem sido reportadas paramilhos especiais, a exemplo dos milhos de altaqualidade protéica (QPM). nos quais a fração y-zeína apresenta-se em quantidadesaumentadas, enquanto os teores de c-zeínaapresentam-se consideravelmente reduzidos 3.Variações na relação entre as frações zeínaspodemresultar em diferenças na funcionalidade dasmesmas, a exemplo da hidrofobicidade e deagregação mediante processamento térmico 4,sugerindo que o perfil protéico das zeínas possamser um indicador de qualidade e deterrninante paranovas aplicações das mesmas. Apesar daimportância industrial das zeinas na produção defilmes e revestimentos biodegradáveis 5·8genótipos de milho com perfis eletroforéticosdistintos para as frações zeínas não tiveram aindasuas propriedades funcionais exploradas. Osbancos de germoplasma nacionais conservam umadiversidade significativa em termos de origem,anatomia e composição química nos seus acervos,mas poucas informações têm sido reportadas noque tange à estrutura dos biopolímeros. Sendoassim, o objetivo deste experimento foicaracterizar a coleção núcleo do banco ativo degermoplasma de milho da Embrapa para o perfileletroforético de prolaminas, identificando fontesque apresentem distintos perfis para as fraçõeszeínas.Materiais e métodos= AmostrasOs acessos de milho do banco ativo degermoplasma (n=275), foram produzidos nOScampos de Sete Lagoas e Janaúba, MO, emtriplicata, sendo os grãos obtidos degerminados edecorticados manualmente após hidrataçãomínima (5min) em água deionizada para obtençãodos endospermas isolados, que foramacondicionados a temperatura ambeinte por 12horas e moídos em moinho ciclone, através depeneira O,5mm. constituindo as amostrasavaliadas quanto às frações protéicas (Landry etaI. 2004).== Extração de zeinas e eletroforeseAs zeínas foram extraídas das amostras moídasem esquema seqüencial de extração e a análise emSDS-PAGE em gel de empilhamento a 4.5% e gelde corrida a 12.5% (Paes, 2002) em sistema Mini-PROTEAN II cell (Bio Rad, Hercules, CA) alOOV por 100min. As extrações foramrealizadas em duplicata e as prolaminas isoladasaplicadas em quantidades fixas nos géis paragarantia de adequação de perfil. O padrão de pesomolecular utilizado foi o BenchMark (Bioagency ,lnc).Resultados e discussãoOs perfis eletroforéticos das prolaminas extraídasdos acessos de milho possibilitaram observar queopadrão eletroforético mais frequente para aszeínas isoladas dos acessos corresponde aopreviamente reportado para milhos comuns, coma- e 't: zeinas como frações em maior abundância(Fig.I), entretanto, diferenças de alguns genótipospara as frações a-, p-, y- e b-zeínas (Fig 2) foramidentificadas.lUI:IlIl',,;,a 12Hlla)•. •••• lZ2k!lo1•.•••• ~k!loI~=i~=14.J1ilai-lÚY(10tDa)UI:IlIFigura 1. Imagem de geI de poliacrilamida (12.59é)resultante de SDS-PAGE dos extratos de zeínas obtidasde endopermas de acessos de milho. Padrão típico demilhos normais tendo as frações a e v-zeínas comopredominantes. *MW = Prestained protein molecularweight standard low range (Gibco BRL)..H i:Ds :.i .•:~~:g:-;.lSkD.~.HCs(l"Hk)iII-%d:DJI ('.!Z kIn)G- td'''1 (10 klH.)·~._(l.tIh). p-:z..-t!H(U kDs)Figura 2. Imagem de gel de poliacrilamida (12.5'11:)resultante de SDS-P AGE de zeínas extraídas deendopermas de acessos de milho indicando diferençasnacomposição das frações a-, p-, y- e b-zeínas. *MW =Marcador Molecular BenchMark (Bioagency. Inc).Embrapa Soja, Londrina, 15 e J 6 de outubro de 2007127Irr3!!. Workshop de Rede de Nanotecnologia Aplicada ao AgronegôcioConclusõesGenótipos de milho da coleção núcleo do bancoativo de germoplasma apresentam variabilidadepara :o perfil eletroforéticos de zeínas, devendo essacaracterística ser explorada quanto à influêncianas propriedades físico-químicas de embalagensbiodegradáveis, filmes e revestimentoscomestíveis.Referências1 HAMAKER, B. R.; MOHAMED, A. A;HABBEN, J.A; HUANG, CP.;LARKINS. B.ACereal Chemistry. [S. 1.], v. 72, p. 583-588,1995.2 COLEMAN, C E.; DANNENHOFFER, 1. M.;LARKINS, B.A Cellular and MolecularBiology of Plant Seed Development. B.ALarkins and I.K. Vasil, eds. Kluwer AcademicPublishers. p. 257-288, 1999.3 PAES, M. C D. Importance of zeinscompositionin quality protein maize (QPM) tomicrostrucutural and chemical modificationsof proteins during extrusion and their impact00 texture of corn-based extrudates. 2002.138p.Tese de Doutorado. Colorado StateUniversity, Fort Collins, CO. USA.4 PAES, M.CD. & ALVES, CCO. 2004. Padrãoeletroforético de proteínas extraídas de grits demilho com qualidade tecnológica diferenciadapara produção de extrusados. In: CONGRESSONACIONAL DE MILHO E SORGO, 25; Cuiabá,MT. Da agricultura familiar ao agronegócio:Tecnologia, competitividade e sustentabilidade:[resumos expandidos]. Sete Lagoas:ABMSlEmbrapa Milho e Sorgo/Empaer..5 FORATO, L. A.; YUSHMANOV V.;COLNAGO, L. A. Biochemistry, [S. l.],v.43, p.7121-7126,2004.6 LAI, H-M, PADUA, G. W. Cereal Chemistry,[S.!.] ,v. 74, p.771-775, 1997.7 RAKOTONIRAINY A M., WANG, Q.;PADUA, G. W . .fournal of Food Scieoce, [S. 1.],v.66, p. 1108-11 11, 2001.8 LAWTON, 1.W. Cereal Chemistry. [S. 1.],v.79, p. 1-18,2002.

Perfil eletroforético de zeínas em acessos da coleção núcleo do banco ativo de germoplasma de milho da Embrapa.

http://www.alice.cnptia.embrapa.br/alice/bitstream/doc/490841/1/Perfileletroforetico.pdf

Perfil eletroforético de zeínas em acessos da coleção núcleo do banco ativo de germoplasma de milho da Embrapa.

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