Potencial fotoautotrófico in vitro e influência do espectro de luz e da radiação UV-B sobre o desenvolvimento de vitroplantas de Vernonia condensata Baker (Asteraceae)

Abstract

Vernonia condensata Baker é uma planta tradicionalmente utilizada pela medicina popular brasileira. Suas propriedades medicinais se devem aos metabólitos produzidos pela espécie, tais como flavonoides, alcaloides, cumarinas e esteroides. Devido ao seu potencial farmacológico, a espécie foi incluída em uma lista de plantas da flora brasileira que necessitam de mais estudos para gerar produtos ao sistema único de saúde. A cultura de tecidos é uma ferramenta viável para a produção de plantas com maior biomassa e teor de compostos bioativos de interesse, pois permite a manipulação das condições de cultivo. Entretanto, existem poucos trabalhos abordando o cultivo de V. condensata. Assim, o objetivo do presente trabalho foi avaliar a influência de diferentes condições de meio e ambientes no cultivo in vitro de V. condensata. Para isso, foram conduzidos quatro experimentos: I) Avaliação do potencial fotoautotrófico, através do cultivo em diferentes concentrações de sacarose (0; 7,5; 15 e 30 g L - 1) e com o uso de tampas com membranas porosas de 0,45 m; II) Análise do desenvolvimento, fotossíntese e anatomia de V. condensata cultivados in vitro sob diferentes qualidades de luz: Branco; Vermelho/Azul; Vermelho/Branco/Azul; Vermelho/Branco/Vermelho distante/Azul; III) Avaliação do desenvolvimento e fotossíntese de plantas de V. condensata aclimatizadas em casa-de- vegetação, cultivadas inicialmente in vitro sob os diferentes espectros luminosos descritos no experimento II; IV) Avaliação das respostas de V. condensata à exposição à radiação UV-B. Nossos resultados demonstraram que V. condensata apresenta potencial para propagação fotoautotrófica, e plantas com maior crescimento e acúmulo de biomassa foram encontrados nas condições de cultivo com maiores trocas gasosas. A qualidade da luz afetou o desenvolvimento de V. condensata in vitro, e essa influência foi mantida após a aclimatização. O desenvolvimento de V. condensata também foi influenciado pela radiação UV-B, que induziu respostas antioxidantes enzimáticas e não-enzimáticas. Os resultados obtidos nesse trabalho contribuem para um melhor entendimento do desenvolvimento in vitro de V. condensata, e podem colaborar para futuros trabalhos futuros que explorem a biossíntese de compostos bioativos presentes em V. condensata, que são de grande interesse econômico e industrial.

Vernonia condensata is a species widely used by folk medicine. Its medicinal properties are due with the metabolites produced by the species, such as flavonoids, alkaloids, coumarins and steroids. Due to its pharmacological potential, the species was included in a list of plants of the Brazilian flora that need more studies to generate products to the single health system. Tissue culture is a viable tool for the production of plants with higher biomass and content of bioactive compounds of interest, because it allows the manipulation of the culture conditions. However, there are few studies addressing the cultivation of V. condensata. Thus, the objective of this work was to evaluate the influence of different environment conditions on the in vitro culture of V. condensata. For this, four experiments were carried out: I) Evaluation of the photoautotrophic potential, through the cultivation in different concentrations of sucrose (0; 7.5; 15 and 30 g L -1 ) and with the use of lids with porous membranes of 0.45 μm; II) Analysis of the development, photosynthesis and anatomy of V. condensata grown in vitro under different light spectral (White; White/Medium blue; Dark red/White/Medium blue; Dark red/White/Far red/Medium blue); III) Evaluation of the development and photosynthesis of plants of V. condensata acclimatized under greenhouse conditions, cultivated initially in vitro under the different light spectral described in experiment II; IV) Evaluation of the responses of V. condensata to the exposure to UV-B radiation. Our results demonstrate that V. condensata presents potential for photoautotrophic propagation, and the plants with the highest growth and accumulation of biomass were found in the culture conditions with the highest gas exchange. Light quality affected the development of V. condensata in vitro, and this influence was maintained after acclimatization. The development of V. condensata was also influenced by UV-B radiation, which induced enzymatic and non- enzymatic antioxidant responses. The results obtained in this work contribute to a better understanding of the in vitro development of V. condensata, and may contribute to future works that explore the biosynthesis of bioactive compounds present in V. condensata, which are of great economic and industrial interest.