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Título: Selênio e glucosinolatos em brássicas e fosfito na nutrição fosfatada em feijoeiro
Autor(es): Ávila, Fabrício William de
Orientador: Faquin, Valdemar
Membro da banca: Reis, André Rodrigues dos
Guilherme, Luiz Roberto Guimarães
Morais, Milton Ferreira de
Ramos, Silvio Júnio
Área de concentração: Fertilidade do Solo e Nutrição de Plantas
Assunto: Alimento funcional
Broto
Biofortificação
Agente anticancerígeno
Fósforo
Nutriente mineral
Function food
Sprout
Biofortification
Anticancer agent
Phosphorus
Mineral nutrient
Data de Defesa: 22-Abr-2013
Data de publicação: 2013
Agência de Fomento: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)
Referência: ÁVILA, F. W. de. Selênio e glucosinolatos em brássicas e fosfito na nutrição fosfatada em feijoeiro. 2013. 160 p. Tese (Doutorado em Ciência do Solo) - Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2013.
Resumo: Some organic forms of selenium (Se) and glucosinolates (β-thioglucoside N-hydroxysulphates) are cancer chemopreventive agents, while phosphite (P+3) has been marketed as a fungicide and recently also as a complement phosphorus (P) source for crops. Aim of this study was to (i) investigate whether it is feasible to simultaneously increase the accumulation of the anticancer compound Se-methylselenocysteine (SeMSCys) without necessarily affecting accumulation of chemopreventive glucosinolates in Brassica (Brassica spp.) sprouts, and (ii) evaluate whether phosphite may be used as a P source to yield of bean common (Phaseolus vulgaris L.) plants. In the experiments with Brassica sprouts, cultivars from the six most extensively consumed Brassica vegetables (broccoli, cauliflower, green cabbage, Chinese cabbage, kale, and Brussels sprouts) were used. It was found that all Se-biofortified Brassica sprouts were able to synthesize and accumulate significant amounts of SeMSCys without negatively affecting contents of chemopreventive glucosinolates. Analysis of glucosinolate profiles revealed that sprouts of each Brassica vegetable accumulated different types and amounts of glucosinolates. In general 14 main types of individual glucosinolates were extracted of the sprouts and distinguished by UPLC-MS/MS, which were classified as aliphatic, indole or aromatic glucosinolates. Cauliflower sprouts had higher total glucosinolate content and broccoli sprouts contained high levels of the potent anticancer glucoraphanin, an aliphatic glucosinolate. In a comparison experiment with five broccoli cultivars, it was showed that broccoli sprouts and florets of mature broccoli plants present similar glucosinolate types, but with substantial differences in accumulated amount of each individual glucosinolate. Broccoli sprouts contained approximately 6-fold higher content of glucoraphanin than florets of mature broccoli plants. Interesting, antagonistic relationship between Se and glucosinolate accumulation was observed in broccoli florets but not in broccoli sprouts. This shows that biofortification of broccoli sprouts with Se could increase their anticancer activity due to the synthesis of SeMSCys without negatively affecting accumulation of chemopreventive glucosinolates, particularly glucoraphanin. In the experiments with common bean plants, supply of phosphite via roots (plants grown in pots with either nutrient solution or weathered tropical soil) and foliar spray did not replace phosphate (P+5) in plant P nutrition. Concentration and accumulation of P in shoot and roots of plants exposed to low phosphate availability (phosphate-starved plant) was increased with increasing phosphite levels in growth medium, but this additional P concentration did not convert into increased growth or grain yield. Furthermore, phosphite also proved to be highly toxic to grain yield of phosphate-starved common bean plants. In vivo acid phosphatase activity of phosphate-starved plants was considerably higher than that of plants exposed to adequate phosphate supply, but small amounts of phosphite in growth medium was already sufficient to significantly decrease the activity of these enzymes in Pi-starved plants.
Algumas formas orgânicas de selênio (Se) e alguns glucosinolatos (ß-tioglicosídio-N-hidroxissulfatos) são conhecidos por apresentarem excelente atividade anticancerígena, enquanto fosfito (P+3) tem sido comercializado como fungicida e, mais recentemente, também como uma complementar fonte de fósforo (P) para as culturas. Objetivou-se neste estudo (i) investigar se é possível simultaneamente aumentar o acúmulo do composto anticancerígeno Se-metil-seleno-cisteína (SeMSCis) sem necessariamente afetar o acúmulo de glucosinolatos quimiopreventivos em brotos de brássicas (Brassica spp.), e (ii) avaliar se fosfito pode ser usado como uma fonte de P para produção de grãos em feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.). Nos experimentos com brotos de brássicas, cultivares de seis brássicas amplamente consumidas em todo o mundo (brócolis, couve-flor, repolho, couve-chinesa, couve e couve-de-Bruxelas) foram usadas. Como resultado, foi encontrado que todos os brotos de brássicas biofortificados com Se foram aptos a sintetizar e acumular significantes quantidades de SeMSCis sem, negativamente, afetar as concentrações de glucosinolatos quimiopreventivos. Os tipos e quantidades de glucosinolatos variaram grandemente entre as brássicas estudadas. Em geral, 14 diferentes glucosinolatos foram extraídos dos brotos de brássicas e identificados pelo UPLC-MS/MS (cromatografia líquida de ultra-eficiência acoplada à espectrometria de massas em série), os quais foram classificados como glucosinolatos alifáticos, indólicos e aromáticos. Os brotos de couve-flor apresentaram maior concentração de glucosinolatos totais e os brotos de brócolis contiveram elevada concentração de glucorafanina, um glucosinolato alifático que apresenta potente atividade anticancerígena. Em um experimento de comparação com cinco cultivares de brócolis, foi verificado que brotos e inflorescências (“cabeça”, principal parte comestível da cultura de brócolis) apresentaram similares tipos de glucosinolatos, mas, houve considerável diferença nas quantidades acumuladas de cada glucosinolato identificado. Os brotos de brócolis apresentaram uma concentração, aproximadamente, seis vezes maior de glucorafanina que as inflorescências de plantas de brócolis. É interessante destacar que uma relação antagônica entre acúmulo de Se e glucosinolatos foi verificado nas inflorescências, mas não nos brotos. Assim, a biofortificação de brotos de brócolis com Se poderia aumentar sua atividade anticancerígena, em virtude da síntese de SeMSCis, sem afetar, negativamente, o acúmulo de glucosinolatos quimiopreventivos, em particular a glucorafanina. Nos experimentos com feijoeiro, o fornecimento de ânion fosfito via foliar e radicular (ensaios realizados com plantas cultivadas em vasos com solução nutritiva e em vasos com um Latossolo de textura média) não substituiu o ânion fosfato (P+5) na nutrição de P das plantas. As concentrações e acúmulos de P na parte aérea e raízes das plantas crescidas, sob insuficiente disponibilidade de fosfato (plantas deficientes em fosfato), foram maiores com o aumento das doses de fosfito no meio de crescimento, mas essa concentração de P adicional não foi convertida em maior crescimento ou produção de grãos das plantas. Em adição, o fosfito demonstrou ser altamente tóxico para a produção de grãos em plantas de feijoeiro deficiente em fosfato. A atividade de fosfatases ácidas in vivo das plantas deficientes em fosfato foi consideravelmente elevada, mas o fornecimento de pequenas quantidades de fosfito no meio de crescimento dessas plantas já foi suficiente para reduzir, significativamente, a atividade dessas enzimas.
Informações adicionais: Tese apresentada à Universidade Federal de Lavras, como parte das exigências do Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo, área de concentração em Fertilidade do Solo e Nutrição de Plantas, para a obtenção do título de Doutor.
URI: http://repositorio.ufla.br/jspui/handle/1/948
Publicador: UNIVERSIDADE FEDERAL DE LAVRAS
Idioma: pt_BR
Aparece nas coleções: DCS - Ciência do Solo - Doutorado (Teses)

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