Atividade de enzimas envolvidas no estresse oxidativo em frações subcelulares de plantas submetidas à baixa temperatura

Abstract

Neste trabalho, investigaram-se os efeitos da baixa temperatura sobre a atividade das enzimas superóxido dismutase (SOD), peroxidase (POX) e catalase (CAT), em mitocôndrias captadoras de Ca 2+ (isoladas de hipocótilos de soja e coleóptilos de milho) em comparação com mitocôndrias incapazes de captar Ca 2+ (isoladas de tubérculos de batata e raízes de beterraba). Adicionalmente, compararam-se as atividades dessas enzimas mitocondriais com suas isoenzimas presentes em outras frações celulares. Os tubérculos de batata e as raízes de beterraba foram mantidos à temperatura ambiente (controle) e a 5°C por dez dias. Para as plântulas de soja e milho, o tratamento controle correspondeu à sua manutenção à temperatura de 28°C, durante quatro dias após o plantio. O tratamento com frio consistiu em manter outro grupo de plântulas por mais dois dias, transferindo-as para temperatura de 5°C. A atividade da SOD, nas diversas espécies, foi maior na fração solúvel do que nas organelas isoladas. Na fração solúvel, a atividade da SOD foi reduzida pela baixa temperatura, apenas em beterraba, milho e soja, não apresentando diferença significativa em batata. Não foi detectada atividade de SOD nos peroxissomas na maioria das espécies estudadas, à exceção da beterraba. O frio não alterou a atividade da POX nas mitocôndrias e nos proplastídeos de todas as espécies estudadas, porém houve redução na atividade dessa enzima em peroxissomas de batata e beterraba. O frio reduziu a atividade da CAT em mitocôndrias de batata e aumentou em soja, sem alterações significativas nas outras espécies. Nos tratamentos com baixa temperatura, não houve alterações significativas na atividade da CAT em proplastídeos. Em peroxissomas, houve redução em beterraba e milho. Esses resultados não permitem estabelecer um padrão de comportamento das enzimas estudadas em resposta ao frio, nem estabelecer uma relação direta entre a capacidade mitocondrial de captação de cálcio e a atividade das enzimas avaliadas.

The effects of low temperatures on the activities of superoxide dismutase (SOD), peroxidase (POX) and catalase (CAT) were investigated in mitochondria capable of capturing Ca 2+ (isolated from soybean hypocotyls and corn coleoptiles) as compared with non-capturing Ca 2+ mitochondria (from potato tubers and beet roots). Activities of the enzymes were also studied in other fractions such as soluble fraction, peroxisomes and proplastids. Potato tubers and beet roots were stored at room temperature (control) or under 5 oC during ten days. Soybean and corn seedlings were kept at 28 oC during four days after sowing, followed by more two days at 28 oC (control) or 5 oC. In general, SOD activity was higher in soluble fraction than in the fractions containing isolated organelles. SOD activity was diminished by low temperature in beet, corn and soybean, but not in potato. Except for beet, SOD activity in peroxissomes of the species studied was not detected. Chilling treatments did not change POX activity in mitochondria and proplastids fractions in the species studied, but activity of this enzyme was decreased in potato and beet peroxisome fractions. CAT activity was reduced by cold in mitochondria fractions from potato, but was enhanced in soybean, while in the other species no change was detected. As for proplastids, low temperature treatments did not affect CAT activity. Cold decreased CAT activity only in peroxisomes from beet roots and corn coleoptiles. No general pattern for the behavior of the enzymes studied could be established by taking into account the chilling treatments and the groups of plants with and without mitochondria ability to capturing Ca 2+ .