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Tipo do documento: Tese
Título: Sistemas modelos de formação de lignina utilizando recursos sintéticos e celulares de Eucalyptus grandis (Hill ex Maiden)
Otros títulos: Systems models of lignin formation using synthetic and cellular resources of Eucalyptus grandis (Hill ex Maiden)
Autor: Pereira, Regina Paula Willemen
Orientador(a): Abreu, Heber dos Santos
Palabras clave: calogenesis;lignin;eucalyptus grandis;calogênese;lignina;Eucalyptus grandis
Área(s) do CNPq: Recursos Florestais e Engenharia Florestal
Idioma: por
Fecha de publicación: 28-may-2009
Editorial: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UFRRJ
Departamento: Instituto de Florestas
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais e Florestais
Citación: PEREIRA, Regina Paula Willemen. Sistemas modelos de formação de lignina utilizando recursos sintéticos e celulares de Eucalyptus grandis (Hill ex Maiden). 2009. 172 f. Tese (Doutorado em Ciências Ambientais e Florestais) - Instituto de Florestas, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica - RJ, 2009.
Resumen: O objetivo principal desse trabalho foi a elaboração de modelos para o estudo da lignificação. Mudas de Eucalyptus grandis, obtidas a partir da germinação de sementes in vitro, foram desenvolvidas visando à obtenção de explantes de segmentos caulinares. Para tal, foram testadas as auxinas TDZ, 2,4-D, ANA e AIA. Não foi constatada a formação de calos nos tratamentos contendo 50,0 μM de 2,4-D; 3,0 μM de TDZ e na ausência de regulador de crescimento. Após 210 dias, foi selecionado um calo formado no tratamento contendo 2,5 μM de TDZ. Este calo foi cultivado no mesmo tratamento, porém, em meio líquido e sob agitação por 60 dias a 25 ºC no escuro, para indução da formação de lignina da parede celular e ligninas extracelulares. Após este período, as células em suspensão foram submetidas aos seguintes tratamentos: meio MS suplementado com sacarose, 2,4-D + cinetina, ácido p-cumárico e sem suplemento extra. As células permaneceram nestes tratamentos por 30 dias. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, com 4 repetições, sendo a parcela experimental constituída por um Erlenmeyer contendo 125 ml de cultura de células em suspensão. Para extração e determinação da lignina da parede celular, foi utilizada a técnica baseada na lignina tioglicolato. A concentração de lignina da parede das células e das ligninas extracelulares foi avaliada em UV. Para verificar a normalidade dos dados foi usado o teste Lilliefors. Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. A maior concentração de lignina na parede celular (371.4200 ppm) foi verificada no tratamento EG1pc 0,0584 μM de sacarose. Ligninas extracelulares também foram analisadas com o reagente Wiesner, RMN H e RMN13C. A maior concentração (134.3167 ppm) de ligninas extracelulares foi constatada no tratamento EG3e (100μM ácido p-cumárico). Porém, os resultados de RMN H e RMN13C, não permitiram caracterizar a polimerização de lignina extracelular pura. No estudo da lignificação utilizou-se a técnica de polimerização desidrogenativa (DHP) in vitro. DHPs foram elaborados em meios obtidos a partir de filtrados das culturas de células em suspensão em diferentes tratamentos. Para cada tratamento, foi adicionado H2O2, peroxidase ou H2O2 + peroxidase. A produção de DHPs foi efetuada em meio MS (sem o prévio cultivo de células) como substrato no qual três soluções (álcool coniferílico ou sinapílico, peroxidase e o H2O2) foram adicionadas por gotejamento. Os produtos das DHPs, juntamente com os filtrados, foram analisados por IV e RMN H. Nos tratamentos realizados em meio MS sem o prévio cultivo de células em suspensão, os DHPs produzidos foram analisados por RMN H e RMN13C. Os espectros de IV não apresentaram sinal na região de 1500 cm-1, bem como as análises em RMN H mostraram que não houve formação de DHPs. Porém, nas suspensões celulares tanto em RMN H quanto RMN13C apresentaram sinais de DHP, exceto no tratamento com DHP1c (MS + 0,0584 μM sacarose). As análises em RMN H apresentaram: 3.86; 6.92 e 4.71 ppm e de RMN13C: 134,26; 88,21; 65,17; 55,90 e 20,75 ppm.
Abstract: The main objective of this research was to work out models for the study of the lignification. Eucalyptus grandis seedlings were produced in vitro, and the stem segments explants were used to obtain friable callus. For such, the auxins tested were TDZ, 2,4-D, NAA and IAA. The treatments with 50,0 μM 2,4-D; 3,0 μM TDZ and in the absence of growth regulator didn't present callus formation. After 210 days, it was chosen a callus formed in the culture medium added with 2,5 μM of TDZ. The selected callus was maintained in the same treatment, however, in liquid medium and under agitation for 60 days at 25 ºC in the darkness, to induce cellular wall and extracellular lignin formation. After this period, the cells suspensions were treated in the following order: MS medium supplemented with sucrose, 2,4-D + kinetin, coumaric acid and without extra supplement. The cells were maintained in these treatments for 30 days. It was used a completely randomized design with four replications. Each plot consisted of an Erlenmeyer with 125 ml of cells suspension culture. For cellular wall lignin extraction and determination, it was used the method of lignin thyoglicolate. The concentration of cellular wall and extracellular lignins were evaluated by UR. For data normality verification it was used the Lilliefors test. The results were statistically analyzed by variance analysis and by Tukey test at 5% level of significance. The highest lignin concentration in the cellular wall (371.4200 ppm) was verified in the treatment EG1pc 0,0584 μM of sucrose. Extracellular lignins were also analyzed with Wiesner reagent, H NMR and 13C NMR. The highest concentration (134.3167 ppm) of extracellular lignins was verified in the treatment EG3e of 100μM coumaric acid). However, with the results obtained in H NMR and ¹³CNMR analysis, it was not possible to characterize the polymerization of pure extracellular lignin. A very useful tool for lignification study is the dehydrogenized polymerization (DHP) in vitro. DHPs were produce in cells suspension filtered medium (substrate) at different treatments. For each treatment, it was added H2O2, peroxidase or H2O2 + peroxidase. The DHPs production was done in MS culture medium (without the prior cultivation of cells) as a substrate. It was added to MS medium three different solutions (coniferyl or sinapyl alcohol, peroxidase and the H2O2) by dripping. The products of DHP and the filtered were analyzed by IR and H NMR. The DHPs produced in medium MS without the previous growth of the cells, were analyzed by H NMR and ¹³CNMR. The IR spectra didn t present any sign in the zone of 1500 cm-1. H NMR also showed no formation of DHPs. Nevertheless, in the, cells suspensions both in H NMR and in ¹³CNMR analysis presented signs of DHPs, except the DHP1c (MS + 0,0584 μM sucrose). H NMR presented: 3.86; 6.92; and 4.71 ppm and the ¹³CNMR: 134,26; 88,21; 65,17; 55,90; and 20,75 ppm.
URI: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/9374
Aparece en las colecciones:Doutorado em Ciências Ambientais e Florestais

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