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Tipo: Tese
Título: Viabilidade de sementes e perfis bioquímico e metabolômico de plantas de stevia rebaudiana (BERT.) Bertoni cultivadas sob diferentes fotoperíodos
Título(s) alternativo(s): Viability of seeds and biochemical and metabolomic profiles of stevia rebaudiana (BERT.) Bertoni plants cultivated under different photoperiods
Autor(es): Andrade, Marcos Vinicius Silva de
Primeiro Orientador: Castro, Renato Delmondez de
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Ribeiro, Paulo Roberto
metadata.dc.contributor.referee1: Costa, Sílvio Cláudio da
metadata.dc.contributor.referee2: Lucho, Simone Ribeiro
metadata.dc.contributor.referee3: Bernal, Daniele Takahashi
metadata.dc.contributor.referee4: Gomes Neto, Valdir
metadata.dc.contributor.referee5: Castro, Renato Delmondez de
Resumo: A Stevia rebaudiana (Bert.) Bertoni tem se destacado nos últimos anos devido a características adoçantes proporcionadas pela presença de glicosídeos de esteviol (StGly – Steviol Glycosides), principalmente em suas folhas. Em razão do seu rico perfil nutricional e fitoquímico, a estévia também fornece efeitos benéficos contra uma infinidade de condições de saúde, sendo assim, um material de interesse no campo das plantas com propriedades medicinais. Entretanto, o cultivo em larga escala da estévia enfrenta alguns obstáculos, uma vez que esta espécie é altamente responsiva a estímulos ambientais, entre os quais o fotoperíodo, é um dos mais relevantes, afetando em suas características morfofisiológicas e bioquímicas. Portanto, torna-se de fundamental importância compreender os mecanismos subjacentes às respostas da estévia a diferentes condições ambientais. Neste sentido, o presente estudo teve como objetivo (i) caracterizar o perfil morfoanatômico da germinação de sementes e enzimático de plântulas, além de (ii) realizar uma caracterização bioquímica e metabolômica do desenvolvimento de plantas de Stevia rebaudiana (Bert.) Bertoni cultivadas sob diferentes fotoperíodos. No CAPÍTULO 1, reportamos inicialmente sobre a análise do perfil morfofisiológico da germinação dos diferentes aquênios comumente produzidos pelas plantas, onde definimos um padrão de viabilidade de sementes de estévia baseado no teste de tetrazólio. Posteriormente buscamos investigar o perfil das enzimas antioxidantes em plântulas submetidas a diferentes condições de fotoperíodo. Os resultados demonstraram que as enzimas antioxidantes podem ser uma ferramenta importante para a avaliação do estado fisiológico de plântulas/plantas de estévia sob as diferentes condições testadas, fornecendo informações muito úteis para o cultivo baseado em sementes. No CAPÍTULO 2 reportamos sobre o crescimento de plantas de estévia sob diferentes regimes de fotoperíodo, onde avaliamos o conteúdo de StGly e a composição química geral por Ressonância Magnética Nuclear, atividade antioxidante (SOD / DPPH) e atividade antimicrobiana de extratos fitoquímicos, bem como o teor de fenólicos totais.de extratos obtidos de amostras de folha e do caule. Percebemos que, os fotoperíodos com menos de 12h de luz induzem modo reprodutivo precoce indesejado reduzindo o conteúdo de StGlys em suas folhas. Em contrapartida, dias longos (modo vegetativo) aumentaram a produção de StGly e outros compostos bioativos produzidos pelas plantas. Assim, fornecendo informações valiosas potencialmente servirão para o desenvolvimento de um protocolo de cultivo de estévia em larga escala. No CAPÍTULO 3, reportamos sobre o perfil fitoquímico com enfoque mais detalhado nos glicosídeos de esteviol (Esteviosídeo e Rebaudiosídeo A), em que promovemos a extração e quantificação destes metabólitos via RP–HPLC–UV (Reversed-Phase High-Performance Liquid Chromatography) para amostras de folha e caule de estévia. Como previsto, a folha sendo a matéria-prima de maior interesse na cultura da estévia, apresentou maiores teores dos StGly, sendo a síntese dos mesmos dependente das condições de luz testadas, onde plantas cultivadas sob 16/8h de luz apresentam um maior potencial para a síntese dos principais glicosídeos. Dentre tudo, vale destacar a presença de quantidades relevantes dos metabólitos de interesse também nas mostras de caule, podendo também apresentar propriedades potencialmente úteis para exploração futura.
Abstract: Stevia rebaudiana (Bert.) Bertoni has stood out in recent years due to the sweetening characteristics provided by the presence of steviol glycosides (StGly - Steviol Glycosides), mainly in its leaves. Due to its rich nutritional and phytochemical profile, stevia also provides beneficial effects against a multitude of health conditions, making it a biomaterial of interest in the field of plants with medicinal properties. However, the large-scale cultivation of stevia faces some obstacles, since this species is highly responsive to environmental stimuli, among which the photoperiod is one of the most relevant, affecting its morphophysiological and biochemical characteristics. Therefore, it is of fundamental importance to understand the mechanisms underlying stevia's responses to different environmental conditions. In this sense, the present thesis aimed to (i) characterize the morphoanatomical profile of seed germination and seedling enzymatic, in addition to (ii) perform a biochemical and metabolomic characterization of the development of Stevia rebaudiana (Bert.) Bertoni plants cultivated under different photoperiods. In CHAPTER 1, we report on the characterization of the morphophysiological profile of germination of the different achenes normally produced by the plants, where we could define a viability pattern for Stevia seeds based on tetrazolium test analysis. Further on, we report on the profile of antioxidant enzymes in seedlings submitted to different photoperiod conditions. The results showed that antioxidant enzymes can be an important tool for evaluating the physiological state of stevia seedlings/plants under the different conditions tested, providing very useful information for seed-based cultivation. In CHAPTER 2 we reported on the growth of stevia plants under different photoperiod regimes, where we evaluated the StGly content and the general chemical composition by Nuclear Magnetic Resonance, antioxidant activity (SOD / DPPH) and antimicrobial activity of phytochemical extracts, as well as the total phenolic content. of extracts obtained from leaf and stem samples. We noticed that photoperiods with less than 12h of light induce unwanted early reproductive mode by reducing the StGlys content in their leaves. In contrast, long days (vegetative mode) increased the production of StGly and other bioactive compounds produced by plants. Thus, providing valuable information will potentially serve for the development of a large-scale stevia cultivation protocol. In CHAPTER 3, we report on the phytochemical profile with a more detailed focus on steviol glycosides (Stevioside and Rebaudioside A), in which we promote the extraction and quantification of these metabolites via RP–HPLC–UV (Reversed-Phase High-Performance Liquid Chromatographic) for stevia leaf and stem samples. As expected, the leaf being the raw material of greatest interest in the stevia culture, showed higher levels of StGly, and their synthesis depends on the light conditions tested, where plants grown under 16/8h of light have a greater potential for the synthesis of the main glycosides. Among all, it is worth mentioning the presence of relevant amounts of the metabolites of interest also in the stem samples, which may also present potentially useful properties for future exploration.
Palavras-chave: Stevia
Luminosidade
Glicosídeos de Esteviol
Enzimas Antioxidantes
Compostos Fenólicos e Bioativos
CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOTECNIA::MELHORAMENTO VEGETAL
CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOTECNIA::PRODUCAO E BENEFICIAMENTO DE SEMENTES
CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOTECNIA::FISIOLOGIA DE PLANTAS CULTIVADAS
Idioma: por
País: Brasil
Editora / Evento / Instituição: Universidade Federal da Bahia
Sigla da Instituição: UFBA
metadata.dc.publisher.department: Instituto de Ciências da Saúde - ICS
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Biotecnologia (PPGBiotec) 
URI: https://repositorio.ufba.br/handle/ri/35633
Data do documento: 6-Mai-2022
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