Light and Enzymes

Zucker, Milton

doi:10.1146/annurev.pp.23.060172.001025

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“…Além disso, também podem atuar como "radical-scavengers" e antioxidantes 108,113 . O aumento na produção de tais metabólitos "protetores solares" é controlado por enzimas da rota biossíntética dos fenilpropanóides (fenilalanina amônia-liase e chalcona sintase, entre outras), as quais podem ter sua expressão gênica induzida pela luz [114][115][116][117][118][119] ; no entanto, isto não se aplica a taninos e compostos fenólicos simples, os quais têm absorção máxima em comprimentos de onda consideravelmente mais curtos que os da UV-B 101 .…”

Section: Radiação Ultravioletaunclassified

Plantas medicinais: fatores de influência no conteúdo de metabólitos secundários

Gobbo‐Neto¹,

Lopes²

2007

Quím. Nova

920

364

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. do Café, s/n, 14040-903 Ribeirão Preto -SP, BrasilRecebido em 7/7/05; aceito em 11/4/06; publicado na web em 31/10/06 MEDICINAL PLANTS: FACTORS OF INFLUENCE ON THE CONTENT OF SECONDARY METABOLITES. Since secondary metabolites represent a chemical interface between plants and surrounding environment, their syntheses are frequently affected by environmental conditions. Thus, variations in the total content and/or of the relative proportions of secondary metabolites in plants can take place. We review the main environmental factors that can streamline or alter the production or concentration of secondary metabolites in plants. How seasonality, circadian rhythm, developmental stage and age, temperature, water availability, UV radiation, soil nutrients, altitude, atmospheric composition and tissue damage influence secondary metabolism are discussed.Keywords: variations in secondary metabolites; medicinal plants; chemical ecology. INTRODUÇÃODesde o quarto século a.C. existem relatos de normas para a coleta de plantas medicinais. Os carrascos gregos, por ex., coletavam suas amostras do veneno cicuta (Conium maculatum) pela manhã, quando os níveis de coniina são maiores 1,2 . Variações temporais e espaciais no conteúdo total, bem como as proporções relativas de metabólitos secundários em plantas ocorrem em diferentes níveis (sazonais e diárias; intraplanta, inter-e intraespecífica) e, apesar da existência de um controle genético, a expressão pode sofrer modificações resultantes da interação de processos bioquímicos, fisiológicos, ecológicos e evolutivos 3-7 . De fato, os metabólitos secundários representam uma interface química entre as plantas e o ambiente circundante, portanto, sua síntese é freqüentemente afetada por condições ambientais 8 .Os principais fatores que podem coordenar ou alterar a taxa de produção de metabólitos secundários estão expostos a seguir. Deve ser enfatizado, porém, que os estudos sobre influência destes fatores na produção de metabólitos secundários geralmente têm se limitado a um grupo restrito de espécies, predominantemente ocorrentes em regiões temperadas, muitas das quais são comercialmente importantes e podem ter sofrido fortes pressões seletivas antrópicas visando certas características desejadas. Seu comportamento, portanto, nem sempre é representativo de plantas selvagens ou de outros tipos de habitat.Também deve ser ressaltado que, muitas vezes, as variações podem ser decorrentes do desenvolvimento foliar e/ou surgimento de novos órgãos concomitante a uma constância no conteúdo total de metabólitos secundários. Isto pode levar à menor concentração destes metabólitos por diluição, podendo, no entanto, resultar em maior quantidade total, devido ao aumento de biomassa 9,10 . Além disso, alguns dos fatores discutidos apresentam correlações entre si e não atuam isoladamente, podendo influir em conjunto no metabolismo secundário, como por ex.: desenvolvimento e sazonalidade; índice pluviométrico e sazonalidade; temperatura e altitude, entre outros. FATORES QUE INFLUENCIAM O CONTEÚDO DE M...

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Section: Radiação Ultravioletaunclassified

Plantas medicinais: fatores de influência no conteúdo de metabólitos secundários

Gobbo‐Neto¹,

Lopes²

2007

Quím. Nova

920

364

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“…4, line 3). When the disks were transferred to darkness and to culture medium containing 20 /ig/ml of cycloheximide, the rate of PAL decay decreased but cycloheximide did not stop the inactivation completely (Fig. 4, line 4), suggesting that an inactivating system was present in the disks before the transfer.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

“…PAL' was first discovered by Koukol and Conn (13) and has since been found in a wide variety of plants (4). This enzyme has been of interest not only for its role in plant phenolic metabolism, but because its activity fluctuates significantly in plant tissues in response to a variety of physical and chemical stimuli (4,20). PAL has become a model for studies of the mechanism of enzyme turnover.…”

mentioning

confidence: 99%

Induction of Phenylalanine Ammonia-lyase in Strawberry Leaf Disks

Wong

Zucker

1974

Plant Physiol.

Self Cite

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The increase in phenylalanine ammonia-lyase (PAL) activity in strawberry (Fragaria vesca var. WSU-1232) leaf disks required wounding, sucrose, and light and was cycloheximidesensitive. In injured leaves and in leaf disks, the highest PAL activity was detected nearest the wounded tissues. Without wounding, no increase in activity was observed when leaves were cultured in sucrose and light.The optimal concentration of sucrose for enzyme activity increase ranged from 0.15 M to 0.4 M. At the suboptimal sucrose concentration, the level of PAL activity was dependent upon the concentration of sucrose. A low but constant level of activity was detected in leaf disks maintained in 0.15 M sucrose and in darkness. Light accelerated the rate of PAL increase but did not change the total level of enzyme activity which was determined by the sucrose concentration.Enzyme activity disappeared rapidly when leaf disks cultured in sucrose and light were transferred to darkness or to water in light. Unlike in Xanthium leaf disks, cycloheximide could not completely inhibit the decay of enzyme activity, suggesting that an inactivating system was synthesized during the induction period, and the activity of the inactivating system increased as the induction period lengthened.The effect of light on accumulation of PAL activity appeared to be linked to photosynthesis. In the presence of 25 AM 3-(3,4-dichlorophenyl)-1, 1-dimethylurea, the effect of light on enzyme increase was completely nullified. Addition of 25 u-NI 3-(3,4-dichlorphenyl)-1, 1-dimethylurea to culture medium caused rapid decay of PAL activity from leaf disks which had been previously cultured in sucrose and light. The relation between effect of light and photosynthesis was further demonstrated by the action spectrum. Leaf disks incubated in sucrose and light of different wavelengths exhibited maximum accumulation of PAL activity at two wavelengths (475 nm and 625 nm). Action spectrum for protection against PAL decay exhibited a plateau at 475 to 525 nm and a peak at 625 nm.

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“…Dentre os fatores ambientais, as mudanças na atividade da PAL podem ocorrer por ação da luz. A atividade da PAL é estimulada pelo comprimento de onda do vermelho, e reprimida pelo comprimento de onda do vermelho distante (CAMM & TOWERS, 1973), resposta tipicamente mediada pelo fotorreceptor fitocromo e observada em tomate, arroz e milho (ZUCKER, 1972;GUO & WANG, 2009).…”

Section: Introductionunclassified