Lignificação comparativa de Eucalyptus urophylla S. T. Blake por ferramentas biotecnológicas e polimerização in vitro

Abstract

Apesar dos avanços tecnológicos, a compreensão da formação estrutural da lignina ainda é alvo de inúmeras investigações científicas. Esta pesquisa foi realizada com calos de Eucalyptus urophylla S.T. Blake para a produção de lignina. Os calos foram obtidos a partir de explantes de segmentos caulinares desenvolvidos em meios de cultura acrescidos de uma combinação da citocinina TDZ e das auxinas ácidos: 3-indolacético (AIA), α-naftalenoacético (ANA) e diclorofenoxiacético (2,4-D), nas formas isoladas e conjugadas. Para a produção de células em suspensão foram utilizados os calos formados no tratamento contendo 20µM de AIA + 3µM de TDZ, após 30 dias de cultivo in vitro. Obtidas as células em suspensão, a produção de lignina foi induzida empregando-se quatro elicitores: ácido jasmônico (AJ), ANA, sacarose e testemunha (sem o emprego de elicitores). O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, 4 repetições e um Erlenmeyer contendo 125 ml de cultura de células em suspensão. O teste de Wiesner confirmou a presença de lignina, em todos os tratamentos testados. Em 3 das 4 repetições foram realizados subtratamentos para a produção de DHPs (polímeros por desidrogenação oxidativa) a partir do filtrado da suspensão com H2O2, H2O2 + peroxidase e peroxidase. A análise desses subtratamentos foi realizada pela detecção da produção de polilignóis através de raios infravermelho (IV) e ressonância magnética nuclear do hidrogênio (RMN H). O filtrado da suspensão da repetição 4 foi analisado por ultravioleta (UV), IV, RMN 13C e RMN H, sendo constatada a presença de lignina extracelular, com o maior teor sendo observado na presença do elicitor sacarose, seguido do ANA e AJ. As células em suspensão apresentaram aumento no teor de lignina na parede celular em todos os tratamentos em relação à testemunha e os maiores valores foram com o meio contendo sacarose. Foram analisadas também as DHPs tendo como colchão o meio de cultura MS acrescido dos mesmos elicitores testados na fase de suspensão celular. Para isto foram utilizados como precursores os álcoois coniferílico ou sinapílico, H2O2 e peroxidase, com a lignina analisada em RMN H e RMN 13C. Os resultados mostraram que houve síntese de DHPs do álcool coniferílico (DHP1c, DHP2c e DHP4c) e do álcool sinapílico (DHP2s). Porem quando se utilizou como precursor o álcool coniferílico não foram sintetizadas DHPs no tratamento contendo sacarose como elicitor. E, quando foi utilizado como precursor o álcool sinapílico, somente foram formadas DHPs na presença do elicitor ANA. Concluiu-se, então, que a sacarose apresentou-se como um elicitor adequado para a produção de lignina nas células em suspensão, tanto em nível celular quanto extracelular. Entretanto, isto não foi observado em relação à produção de DHP. A auxina ANA teve funcionalidade maior na formação de DHP2c e DHP2s. Estes resultados devem ser considerados como um avanço nos estudos de lignificação com a utilização de células em suspensão de E. urophylla. Quando esses questionamentos forem identificados e solucionados será possível o desenvolvimento de novos indivíduos desta espécie que conduzam à produção de produtos florestais de melhor qualidade, com menor impacto ambiental nos processos industriais.