Metabolismo e expressão gênica em Crambe abyssinica Hochst. ex. R.E. Fries sob diferentes condições de cultivo visando aplicação industrial

Abstract

O crambe (Crambe abyssinica Hochst. ex. R.E. Fries) é uma oleaginosa, pertencente à família das crucíferas, que é tóxica para a alimentação humana e apresenta um grande potencial para emprego na agroenergia ou como fonte de ácido erúcico. Atualmente, existe apenas uma variedade de crambe desenvolvida no Brasil e adaptada às suas condições, denominada FMS Brilhante. As principais características que colocam essa variedade como uma opção de mercado promissora são a precocidade, a alta produtividade de grãos, o baixo custo de produção e o elevado teor de óleo nas sementes. Entretanto, ainda existem poucas informações sobre o metabolismo dessa cultura. No contexto da nutrição vegetal, o nitrogênio se destaca, pois, além de ser geralmente o elemento requerido em maiores concentrações, está intimamente relacionado aos custos da produção e pode acarretar sérios impactos ambientais. Assim, o objetivo principal desse trabalho foi avaliar a influência da variação nas doses de N, na forma de nitrato, sobre diversos aspectos do metabolismo de plantas de crambe (FMS Brilhante), incluindo a expressão de genes, visando principalmente sua relação com os parâmetros de produtividade. Foi avaliada também a influência do pH do meio de cultivo sobre alguns aspectos metabólicos da cultura. Foram realizados três experimentos, com três repetições em delineamento inteiramente casualizado. Nos experimentos I e II as plantas foram cultivadas em hidroponia a diferentes doses de N-nitrato (0,2; 2 e 4 mM) e a variação do pH (5,0; 5,5; 6,0 e 6,5), respectivamente, e coletadas ao fim da fase vegetativa. No experimento III as plantas foram cultivadas, em terra proveniente de um solo do tipo argissolo, com doses crescentes de N-nitrato (0,8; 1,6; 2,4 e 3,2 mM) e foram realizadas três coletas: uma no início e outra no fim do florescimento e a última ao término da maturação de sementes. Os resultados obtidos no experimento I reiteram o papel do caule no armazenamento do nitrato nessa espécie. Entretanto, no experimento II observou-se que a variação do pH do meio de cultivo não exerceu influência significativa sobre a produção de massa e que, além disso, as plantas cultivadas sob pH 6,0 desenvolveram os processos relacionados a redução e assimilação do nitrogênio, com maior intensidade. Dentre os principais resultados obtidos com o experimento III, é possível destacar que na dose de 1,6 mM de N-nitrato houve uma elevada produção de sementes, óleo e, também, um perfil de ácidos graxos adequado, tendo-se em vista o emprego do crambe na indústria do biodiesel. Além disso, observou-se aumento na concentração de ácido erúcico no óleo de crambe, com a redução do suprimento de N-nitrato. Outro ponto importante é que o gene da 3-cetoacil-CoA sintase (KCS) pode não ser um dos principais fatores envolvidos na síntese de ácido erúcico. Entretanto, a expressão do gene da lisofosfatidil aciltransferase (LPAT) parece ter uma forte relação com a síntese de ácido erúcico nessa espécie. Assim, seja visando seu uso na agroenergia ou para extração de ácido erúcico (Utilizado na indústria de plásticos, lubrificantes etc.) é possível o cultivo de crambe com baixos suprimentos de N-nitrato, o que além de reduzir os custos envolvidos na produção e impactos ao ambiente favorece os parâmetros de produtividade.