Perfis de metabólitos secundários e atividade antioxidante de frutos, sementes e calos cultivados in vitro de Passiflora setacea e Passiflora tenuifila (Passifloraceae)

Abstract

Passiflora tenuifila Killip e Passiflora setacea DC. são espécies endêmicas do Brasil que ocorrem no Cerrado, Mata Atlântica e Caatinga (P. setacea DC.) e que foram selecionadas pelo programa de melhoramento genético realizado pela Embrapa Cerrados, visando o desenvolvimento tecnológico para uso funcional das Passifloras silvestres. Este trabalho teve como objetivo gerar conhecimentos sobre a produção de vitamina C (frutos), compostos fenólicos, flavonóides, carotenóides, clorofilas a e b e atividade antioxidante de frutos e sementes, em diferentes estádios de desenvolvimento, e de culturas celulares produzidas in vitro, a partir de diferentes tipos de explantes. Os calos de P. setacea foram produzidos a partir de explantes de segmentos de raiz, hipocótilo, nó cotiledonar, cotilédone e nó foliar de plântulas de 8 semanas de idade, cultivados em meio de cultura Murashige & Skoog, suplementado com 88,5 mM de sacarose, 0,2% de Phytagel e 2,5 µM de 2,4-D. Os calos de P. tenuifila foram produzidos a partir do cultivo de sementes em desenvolvimento e de segmentos de caules de microplantas, em meio de cultura Murashige & Skoog suplementado com 88,5 mM de sacarose ou frutose, 0,2% de Phytagel e 2,5 µM de 2,4-D ou de ANA. As análises indicaram que os níveis de fenólicos totais, flavonóides, carotenóides, clorofilas a e b, atividade antioxidante, os perfis metabólicos dos calos, determinados através de varredura em UV-vis e os tipos de carotenóides, através da análise por CLAE, variaram com a espécie e dependeram dos estádios de desenvolvimento dos frutos e sementes, assim como dos tipos de explantes e idade das culturas de calos. Os resultados obtidos neste trabalho permitiram detectar, para cada espécie estudada e para cada grupo de compostos, os estádios adequados de desenvolvimento das sementes e frutos, para a utilização no enriquecimento funcional de alimentos ou aplicação em estudos farmacológicos. Foram, também, definidas as condições de cultura de calos ideais, em que ocorreu a maior biossíntese de cada grupo de metabólitos e atividade antioxidante, confirmando o potencial de utilização das culturas celulares de ambas as espécies em futuras estratégias biotecnológicas para a produção de metabólitos secundários.<br>

Abstract : Passiflora tenuifila Killip e Passiflora setacea DC are endemic of the Brazilian biomas Cerrado, Atlantic Forest and Caatinga (P. setacea DC.) which were selected by the Embrapa Cerrados genetic improvement program aiming the tecnological development for the functional utilization of the native Passifloras. The aim of this work was to generate knowledge on the production of vitamin C (fruits), phenolics, flavonoids, carotenoids, chlorophyll a and b and antioxidant activity of fruits and seeds at different developmental stages and calluses cultures produced in vitro, from different explant types. Calluses of P. setacea were produced from root, hypocotyl, cotyledonary and leaf nodal segments and cotyledon from 8-week-old seedlings cultured on Murashige & Skoog basal medium supplemented with 88,5 mM sucrose, 0,2% Phytagel and 2.5 µM de 2,4-D. The P. tenuifila calluses were produced from developing seeds and microplant stem segments cultured on Murashige & Skoog basal medium supplemented with either 88,5 mM sucrose or fructose, 2% Phytagel and 2.5 µM of either 2,4-D or NAA. The analysis carried out have shown the levels of vitamin C, phenolics, flavonoids, carotenoids, chlorophyll a and b, the antioxidant activity, the metabolic profiles, determined by the UV-vis scanning and the types of carotenoids, analysed by the HPLC varied according to species, with the developmental stages of fruits and seeds, type of explants and callus culture age. These results allowed the establishment, for each species and group of metabolite, the adequate fruit and seed developmental stages for functional food enrichment and application in pharmacological studies. The ideal callus culture conditions were also established to optimize the biosynthesis of each group of metabolite and antioxidant activity, confirming the potential use of cell cultures as tools for further application of biotechnological approaches for secondary metabolite production.