Interação etileno-auxina e sua influência na produção de compostos voláteis do aroma durante o amadurecimento do tomate (Solanum lycopersicum)

Resumo

O amadurecimento é um processo complexo e geneticamente programado através do qual o fruto adquire características próprias (níveis de açúcar e acidez, cor, amaciamento, sabor e aroma, entre outros) que o tornam atraente aos consumidores. O tomate (Solanum Lycopersicum) tem sido utilizado largamente como modelo para os estudos sobre amadurecimento de frutos devido à sua importância nutricional e econômica e aos avanços no entendimento de sua genética e bioquímica. Neste fruto, um conjunto de 20 à 30 substâncias voláteis, entre elas álcoois, aldeídos, cetonas e ésteres, contribuem para o flavor, sendo elas derivadas de aminoácidos, ácido graxos e carotenóides. O hormônio etileno está intimamente relacionado com as alterações metabólicas que ocorrem no amadurecimento, inclusive na geração desses compostos voláteis, através da ativação de fatores de transcrição que regulam genes codificadores de proteínas envolvidas nesse processo. Embora se saiba bastante a respeito da bioquímica que produz compostos de aroma e o envolvimento do etileno nesse processo, pouco se sabe exatamente sobre sua regulação. Além disso, o etileno não é o único hormônio que desempenha este papel no amadurecimento. Há um conjunto de evidências que indicam a participação das auxinas no amadurecimento, seja diretamente, através do estímulo ou inibição de expressão de um conjunto de genes auxina-dependentes, ou indiretamente, através da alteração do conjunto de receptores de etileno expressos no tecido em amadurecimento. Embora crescente, este campo ainda encontra-se pouco explorado quando comparado aos avanços obtidos sobre o papel do etileno no amadurecimento de frutos. Os dados são ainda mais escassos no que se refere a regulação das vias de biossíntese dos compostos voláteis.Assim, este trabalho visará avaliar como a interação entre o ácido indol-3-acético (AIA), a auxina mais abundante em plantas, e o etileno influenciam a produção do aroma em frutos de tomateiro. Para tal, tomates da cultivar micro-Tom serão tratados com AIA e ácido 1-aminociclopropano carboxílico (precursor imediado do etileno, ACC), isoladamente e em conjunto, assim como inibidores de sinalização para ambos os hormônios (ácido p-clorofenóxi-isobutírico e 1-metilciclopropeno, respectivamente). A aplicação dos hormônios e inibidores será realizada por injeção de soluções das substâncias, em um modelo de estudos desenvolvido no laboratório de Química, Bioquímica e Biologia Molecular de Alimentos. Além dos níveis de compostos voláteis produzidos durante o amadurecimento, serão também avaliados os níveis de transcritos de genes que codificam enzimas-chave destas vias, a saber: lipoxigenase C (LOXC), hidroperóxido liase (HPL) e álcool desidrogenase 2 (ADH2). Outros genes poderão ser incorporados a proposta dependendo dos resultados obtidos. Os níveis de etileno e AIA também serão avaliados a fim de correlacionar quaisquer mudanças nos perfis de produção destes hormônios com alterações de expressão dos genes avaliados e também com alterações no padrão de produção de voláteis. O presente projeto faz parte de uma proposta maior que visa avaliar quais hormônios vegetais estão ligados a produção do aroma, tanto em frutos climatéricos (tomate e mamão) como não-climatéricos (morango e framboesa).No plano da pesquisa básica, com esta proposta a ser desenvolvida em frutos de tomateiro, espera-se obter um conjunto de dados que contribuam na caracterização do envolvimento das auxinas como reguladoras do amadurecimento de frutos, em interação com o etileno. Outros trabalhos do grupo, somados aos de outras equipes, vem demonstrando que as auxinas estão implicadas na regulação de outros processos do amadurecimento, como o metabolismo do amido, síntese de pigmentos e modificações da parede celular.