Submitted by Maria Beatriz Vieira (mbeatriz.vieira@gmail.com) on 2018-06-15T13:43:57Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) tese_simone_ribeiro_lucho.pdf: 5607081 bytes, checksum: 6b6e595948041f7d37a85b68d28e2313 (MD5) / Approved for entry into archive by Aline Batista (alinehb.ufpel@gmail.com) on 2018-06-15T18:33:25Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) tese_simone_ribeiro_lucho.pdf: 5607081 bytes, checksum: 6b6e595948041f7d37a85b68d28e2313 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-15T18:33:25Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) tese_simone_ribeiro_lucho.pdf: 5607081 bytes, checksum: 6b6e595948041f7d37a85b68d28e2313 (MD5) Previous issue date: 2018-04-06 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Atualmente, existe uma demanda global por fontes adicionais de edulcorantes naturais e compostos antioxidantes e as plantas de Stevia rebaudiana, além de possuirem edulcorantes, chamados de glicosídeos de esteviol (GSs) também apresentam grande quantidade de compostos fenólicos. Diante disso, o presente estudo centrou-se em explorar a ação elicitora de quatro reguladores de crescimento, metil jasmonato (MeJa), espermidina (SPD), ácido salicílico (AS) e paclobutrazol (PBZ) e de diferentes concentrações de NaCl no conteúdo dos GSs (esteviosídeo e rebaudiosídeo A) e compostos fenólicos, bem como, sobre a capacidade antioxidante total e nível de expressão dos genes envolvidos nos três estágios da via de biossíntese dos GSs em S. rebaudiana. Para isso, foram realizados quatro estudos, sendo que o primeiro teve por objetivo avaliar a estabilidade da expressão de sete genes candidatos a normalizadores (18S, Actina, Aquaporina, Calmodulina, Fator de Alongamento-1a, Malato desidrogenase e Ubiquitina) para posteriormente serem usados em estudos de expressão gênica. Inicialmente as plantas de estevia foram cultivadas in vitro e posteriormente passaram para um sistema hidropônico de fluxo contínuo com raízes flutuantes. Os tratamentos foram compostos pelo controle, somente com solução de Hoagland (50%) e os demais contendo a mesma solução adicionados de 100 μM de MeJa, SPD e AS. Após 24 h da aplicação dos tratamentos, as folhas destas plantas foram coletadas em um período de cinco dias. Os resultados indicaram que os genes Ubiquitina e Actina podem ser usados para normalizar os dados de expressão gênica em Stevia rebaudiana, pois ambos os genes apresentaram alta estabilidade. O segundo estudo visou avaliar o efeito de MeJa, SPD, AS e PBZ sobre os níveis de expressão dos genes relacionados à biossíntese dos GSs e também sobre o conteúdo de esteviosídeo e rebaudiosídeo A. As condições experimentais foram as mesmas do primeiro estudo, exceto o tratamento com PBZ, que neste estudo constituiu mais um tratamento. Os resultados forneceram evidências diretas de que os tratamentos com MeJa e SPD resultaram em aumento na transcrição dos genes relacionados à biossíntese dos GSs, enquanto que o PBZ causou uma diminuição na expressão, principalmente naqueles genes que codificam as enzimas caurenoides (GGDPS, CDPS, KS, KO). O tratamento com AS não afetou a transcrição dos genes UGT85C2, UGT74G1 e UGT76G1 e causou uma diminuição nos níveis de esteviosídeo. O terceiro estudo teve por objetivo avaliar se algum dos compostos elicitores (MeJa, SPD, AS ou PBZ) eram capazes de aumentar o conteúdo de compostos fenólicos e a capacidade antioxidante das plantas de estevia. As condições experimentais foram as mesmas do segundo estudo. Nossos resultados mostraram que a exposição ao MeJa propiciou maior produção de compostos fenólicos solúveis totais, carotenoides e adicionalmente uma atividade antioxidante aprimorada. Por outro lado, a adição de SPD, AS e PBZ não mostrou aumento significativo em nenhum dos parâmetros avaliados. O quarto e último experimento foi realizado in vitro e teve como objetivo avaliar o efeito de diferentes concentrações de NaCl nos parâmetros de crescimento, açúcares solúveis totais, GSs e compostos fenólicos, bem como, na capacidade antioxidante e no nível de expressão dos genes envolvidos na biossíntese dos GSs em S. rebaudiana. Para atender este objetivo plantas de estevia foram inicialmente cultivadas in vitro em meio MS (50%) com diferentes concentrações de NaCl. Os resultados mostraram que as maiores concentrações de NaCl diminuíram alguns parâmetros de crescimento (número de raízes, massa seca e fresca) enquanto aumentaram a capacidade antioxidante (ensaio FRAP), ácidos hidroxicinâmicos e teor de açúcares solúveis totais. Além disso, vários genes que codificam importantes enzimas (CMS, CMK, HDR e UGT76G1) da via biossintética dos GSs foram regulados positivamente após o tratamentos com NaCl. Os resultados dos quatro estudos permitiram novos insights sobre os mecanismos de respostas fisiológicas, bioquímicas e moleculares das plantas de estevia após a aplicação de diferentes elicitores e abriu novos caminhos a serem explorados que assegurem o bom uso dessas fontes naturais de compostos, bem como a sobrevivência e sustentabilidade desta espécie. / Currently, there is a global demand for additional sources of natural sweeteners and antioxidant compounds. Stevia rebaudiana plants, besides having steviol glycosides (SGs) sweeteners, also present a large amount of phenolic compounds. Therefore, the present study is focused on the elicitor action of four growth regulators, methyl jasmonate (MeJa), spermidine (SPD), salicylic acid (AS) and paclobutrazol (PBZ) and different concentrations of NaCl in the content of SGs (stevioside and rebaudioside A) and phenolic compounds, as well as on the total antioxidant capacity and level of expression of the genes involved in the three stages of the SGs biosynthesis pathway in S. rebaudiana. For this, four studies were carried out, the first of which was aimed at evaluating the stability of the expression of seven candidate genes for normalizers (18S ribosomal RNA, Actin, Aquaporin, Calmodulin, Eukaryote elongation factor 1-α, Malate dehydrogenase, and Ubiquitin) in gene expression studies for the later use. Initially the stevia plants were cultivated in vitro and later passed to a hydroponic continuous flow system with floating roots. The treatments were composed by the control, only with Hoagland solution (50%) and the others containing the same solution added with 100 μM MeJa, SPD and SA. After 24 h of application of the treatments, the leaves of these plants were collected in a period of five days. The results indicated that the Ubiquitin and Actin genes can be used to normalize the gene expression data in Stevia rebaudiana, since both genes presented high stability. The second study aimed at evaluating the effect of MeJa, SPD, SA and PBZ on the expression levels of genes related to SGs biosynthesis and also on the content of stevioside and rebaudioside A. The experimental conditions were the same as in the first study except the treatment with PBZ, which in this study constituted another treatment. The results provided direct evidence that MeJa and SPD treatments resulted in increased transcription of genes related to SGs biosynthesis, whereas PBZ caused a decrease in expression, especially in those genes encoding caurenoid enzymes (GGDPS, CDPS, KS , KO). Treatment with SA did not affect the transcription of UGT85C2, UGT74G1 and UGT76G1 genes and caused a decrease in stevioside levels. The third study aimed to evaluate if any of the elicitor compounds (MeJa, SPD, SA or PBZ) were able to increase the content of phenolic compounds and the antioxidant capacity of stevia plants. The experimental conditions were the same as in the second study. Our results showed that exposure to MeJa provided higher production of total soluble phenolic compounds, carotenoids and in addition an improved antioxidant activity. On the other hand, the addition of SPD, SA and PBZ showed no significant increase in any of the evaluated parameters. The fourth and last experiment was carried out in vitro and had the objective of evaluating the effect of different concentrations of NaCl on growth parameters, total soluble sugars, SGs and phenolic compounds, as well as on the antioxidant capacity and level of expression of the genes involved in biosynthesis of SGs in S. rebaudiana. To meet this objective, stevia plants were initially cultured in vitro in MS medium (50%) with different concentrations of NaCl. The results showed that the higher concentrations of NaCl decreased some growth parameters (number of roots, dry and fresh mass) while there was an increase in the antioxidant capacity (FRAP test), hydroxycinnamic acids and total soluble sugars. In addition, several genes encoding important enzymes (CMS, CMK, HDR and UGT76G1) from the SGs biosynthetic pathway were positively regulated after NaCl treatments. The results of the four studies allowed new insights into the mechanisms of physiological, biochemical and molecular responses of stevia plants after the application of different elicitors and opened new avenues to be explored that ensure the good use of these natural sources of compounds as well as the survival and sustainability of this species.

Made available in DSpace on 2014-08-20T13:59:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 dissertacao_alitcia_moraes_kleinowski.pdf: 686672 bytes, checksum: 1082a793b2a424b609b17ea85d2d00cd (MD5) Previous issue date: 2011-02-03 / The medicinal species of the genus Alternanthera with Alternanthera philoxeroides and Alternanthera tenella feature a variety of bioactive compounds, including flavonoids and betacyanins, pigments with antioxidant properties. Micropropagation can contribute to the study of bioactive plants it provides controlled growing conditions and permit the use of exogenous precursors or elicitors of the biosynthesis of substances of interest. Other promising tools in the study of medicinal plants are the tests to verify the bioactive potential of these species, using bioindicators. This work aimed to study the growth, production betacyanins and potential bioactive plant of the genus Alternanthera. In vitro experiments, nodal segments were inoculated on MS medium with different concentrations of tyrosine (0, 25, 50 and 75 μM). Plants were evaluated on the number of shoots and buds, height, root length, fresh weight of part shoots and roots and content betacyanin. In the species A. philoxeroides among the variables analyzed, only to shoot high, the highest concentration, showed a significant decrease. The root was affected from the first concentration occurring a decrease in the length of which the concentration of 75μM no formation of this organ. Betacyanin production in all treatments was higher in stem than leaf. For the testing of bioactive species A. philoxeroides extracts were obtained by maceration of dried leaves and stems, with subsequent liquid-liquid partition with solvents of increasing polarity (hexane, dichloromethane, ethyl acetate, butanol). Germination tests were performed with solutions of 0; 1,0; 2,0 e 3,0mg mL-1 with 30 seeds of lettuce and four replications. The antibacterial activity was evaluated by disc diffusion technique was tested where the sensitivity of five reference strains, with the extracts at a concentration of 100mg mL-1 .The ethyl acetate extract obtained from leaves at the highest concentration influenced only in the germination of lettuce, while the force was significantly affected by all extracts at concentrations of 1.0 mg mL-1. None of the extracts of A. philoxeroides the concentration tested interfered with the growth of the strains used. Variables in vitro growth of A. tenella showed a decrease in their average with increasing concentrations of tyrosine and the concentration of 75μM was toxic. However betacyanin production was enhanced with the addition of 50μM of the compound in the culture medium. These results demonstrate the positive effect of elicitation with the production of tyrosine betacyanin in both species, but applications in high concentrations are deleterious to plant growth / As espécies medicinais do gênero Alternanthera (Amaranthaceae), como Alternanthera philoxeroides e Alternanthera tenella apresentam uma variedade de compostos bioativos, entre eles os flavonoides e as betacianinas, pigmentos com propriedades antioxidantes. A micropropagação pode contribuir no estudo de plantas bioativas, pois proporciona condições de crescimento controladas e admitem o uso de precursores exógenos ou elicitores da biossíntese de substâncias de interesse. Outras promissoras ferramentas no estudo das plantas medicinais são os testes para verificação do seu potencial bioativo, utilizando para isso, organismos bioindicadores. Este trabalho teve o objetivo de estudar o crescimento, a produção de betacianinas e o potencial bioativo de plantas do gênero Alternanthera. Nos experimentos in vitro, segmentos nodais foram inoculados em meio MS com diferentes concentrações de tirosina (0; 25; 50 e 75μM). As plantas foram avaliadas quanto ao número de brotos e gemas, altura, comprimento das raízes, massa fresca da parte aérea e das raízes e teor de betacianina. Na espécie A. philoxeroides dentre as variáveis de parte aérea analisadas somente a altura, na maior concentração, apresentou um decréscimo significativo. A raiz foi afetada a partir da primeira concentração ocorrendo um decréscimo no comprimento sendo que na concentração de 75μM não houve formação desse órgão. A produção de betacianina, em todos os tratamentos, foi maior no caule do que na folha. Para os ensaios de atividade bioativa da espécie A. philoxeroides, os extratos foram obtidos por meio da maceração, de folhas e caule secos, com posterior partição líquido-líquido, com solventes de polaridade crescentes (hexano, diclorometano, acetato de etila, butanol). Os testes de germinação foram realizados com as soluções nas concentrações de 0; 1,0; 2,0 e 3,0mg mL-1, com 30 sementes de alface e quatro repetições. A atividade antibacteriana foi avaliada por técnica de difusão de discos onde foi testado a sensibilidade de cinco cepas de referência, com os extratos na concentração de 100mg mL-1. O extrato acetato de etila obtido de folhas na maior concentração influenciou somente na germinabilidade da alface, enquanto o vigor foi afetado significativamente por todos os extratos a partir da concentração de 1,0mg mL-1. Nenhum dos extratos de A. philoxeroides na concentração testada interferiu no crescimento das cepas utilizadas. As variáveis de crescimento in vitro de A. tenella mostraram diminuição nas suas médias com o aumento das concentrações de tirosina sendo que a concentração de 75μM foi tóxica. Contudo a produção de betacianina foi beneficiada com a adição de 50μM deste composto no meio de cultura. Estes resultados demonstram o efeito positivo da elicitação com tirosina na produção de betacianina, nas duas espécies, porém aplicações em altas concentrações são deletérias para o crescimento das plantas

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The objectives of this work were divided in two experiments phases. In the first phase, it was studied the presence of trans-resveratrol in temperate climate fruits and the variation of their concentration in these fruits during storage period, as well the amount of total phenols and total anthocyanins. It was evaluated total phenols, total anthocyanins and trans-resveratrol, before and after cold storage and under controlled atmosphere; and after five days shelf-life at 20°C in Bruno kiwifruit; Araza and Yvahe strawberries; Black mulberry; Galaxi , Gala and Fuji apples; persimmon Fuyu ; Bleugem blueberry, Isabel , Merlot and Niagara Pink grapes. It was detected trans-resveratrol in natura in flesh Bruno kiwifruit; Araza and Yvahe strawberries; Black mulberry. In other fruits, it was detected transresveratrol in natura in the skin. The cold storage stimulated trans-resveratrol synthesis in Bleugem blueberry, and Isabel and Merlot grapes. In the second phase, it was evaluated the induction of trans-resveratrol synthesis and its possible action as phytoalexin in Gala and Fuji apples stored in controlled atmosphere were evaluated. Experiments were with the application of abiotic elicitors: ultraviolet irradiation, phosphite and acibenzolar-S-methyl, applied before controlled atmosphere storage, and intermittent ozone applied during storage of to Gala and Fuji apples. Rot was controlled in another experiment with the same elicitors. In fruit bark it was analyzed trans-resveratrol; total phenols and total anthocyanins, as well as the diameter of injury after inoculation of Penicillium sp. The abiotic elicitors were induced in 'Fuji' apples trans-resveratrol synthesis in the following sequence: Acibenzolar-Smethyl > phosphite ³ UV-C irradiation ³ ozone, but it wasn t effective on 'Gala' apple. There was no correlation between the syntheses of trans-resveratrol and rotting control, with exception of phosphite was control of rot in 'Gala'. / Os objetivos deste trabalho foram alcançados em duas etapas. Na primeira etapa, o objetivo foi avaliar a presença de trans-resveratrol em frutos de clima temperado e a sua variação de concentração nesses frutos durante o período de armazenamento, assim como a evolução dos polifenóis totais e antocianinas totais. Avaliou-se o conteúdo de polifenóis totais, antocianinas totais e trans-resveratrol antes e após o armazenamento refrigerado e em atmosfera controlada, e após cinco dias de exposição a 20°C em kiwi Bruno , morangos Araza e Yvahe , amora (Morus nigra), maçãs Galaxi , Gala e Fuji , caqui Fuyu , mirtilo Bleugem , uvas Isabel , Merlot e Niágara Rosada . Detectou-se o trans-resveratrol in natura em polpa de kiwi Bruno , morangos Araza e Yvahe e amora Preta . Nos demais fruto, detectou-se in natura trans-resveratrol na casca. O armazenamento refrigerado estimulou a síntese de trans-resveratrol em mirtilo Bleugem , uvas Isabel e Merlot . Na segunda etapa, o objetivo foi avaliar a indução da síntese de trans-resveratrol e sua possível ação como fitoalexina em maçãs Gala e Fuji , armazenadas em atmosfera controlada. Realizaram-se experimentos com aplicação de elicitores abióticos: irradiação ultravioleta, fosfito e acibenzolar-S-metil, aplicados antes do armazenamento em atmosfera controlada, e ozônio aplicado de forma intermitente durante o armazenamento de maçãs Gala e Fuji . Realizou-se o controle de podridão em outro experimento com os mesmos elicitores. Na casca dos frutos analisaram-se trans-resveratrol, polifenóis totais e antocianinas totais, e o diâmetro de lesão após inoculação por Penicillium sp. Os elicitores abióticos induziram a síntese de trans-resveratrol em maçã Fuji na seguinte ordem: Acibenzolar-S-metil > Fosfito ³ irradiação UV-C ³ ozônio, mas não apresentaram efeito em maçãs Gala , durante o armazenamento em atmosfera controlada. Os elicitores abióticos não apresentaram efeito no controle de podridão, com exceção do fosfito que controlaram a podridão em maçã Gala . Não houve correlação entre a síntese de trans-resveratrol e o controle de podridão.