Metabolismo de ureídeos e asparagina durante a ontogenia do fruto de plantas de soja nodulados e não-nodulados

A síntese e acúmulo de proteínas na semente necessita de um grande suprimento de nitrogênio reduzido. Normalmente o transporte deste nitrogênio de outras partes da planta envolve alguns compostos específicos, dependendo da espécie e condições de crescimento. A fixação de N2 pela associação simbólica soja Rhizobium cultivada em meio sem fonte de nitrogênio mineral leva à incorporação de N atmosférico em ureídeos (alantoína e ácido alantóico), que formam os principais compostos nitrogenados encontrados nas vias de transporte de plantas de soja noduladas. Por outro lado em soja cultivada na ausência de Rhizobium e com NO 3 como fonte de nitrogênio, a asparagina é a forma de nitrogênio predominante nas vias de transporte destas plantas. O acúmulo de proteínas nos frutos destas plantas dependerá, portanto, do aproveitamento destas formas de nitrogênio para a síntese de aminoácidos. Os objetivos deste trabalho foram: Primeiramente, verificar a presença das enzimas provavelmente envolvidas na utilização destes compostos (isto é, alantoinase e asparaginase). Segundo, investigar o efeito dessa mudança no transporte de nitrogênio principalmente de ureídeos (plantas noduladas) para asparagina (não-noduladas)sobre a atividade dest as enzimas durante a ontogenia do fruto, especificamente nos tecidos da vagem, dos cotilédones e do tegumento. A asparaginase foi dosada pelo método radiométrico, após a separação do produto por cromatografia, enquanto que a alantoinase foi dosada medindo-se a formação do produto após a transformação em glioxilato Encontrou-se atividade de ambas as enzimas em todos os tecidos do fruto a não ser da vagem onde não detectou-se atividade da asparaginase. Tanto a enzima alantoinase como asparaginase mostraram baixa atividade no tegumenento, ocorrendo apenas um pequeno pico mais no fim do desenvolvimento da semente, tanto para plantas moduladas como não noduladas. Na vagem e cotilédones a atividade da alantoinase foi mais alta durante a fase de acúmulo de proteína. A atividade nos cotilédones, por exemplo, foi em acima da taxa de acúmulo de nitrogênio. Para a asparaginase a atividade também foi mais alta nesta fase de desenvolvimento dos cotilédones embora o nível de atividade fosse menor, sendo semelhante a taxa de acúmulo de nitrogênio neste tecido. Comparando as curvas de atividade obtidas para plantas noduladas e não-noduladas, houve pouca diferença, havendo apenas uma tendência da alantoinase permanecer alta (vagem e cotilédone) durante mais tempo na planta nodulada (apesar da maturação ter ocorrido mais cedo). Por outro lado, a asparaginase manteve a atividade alta durante mais tempo nas não-noduladas. Foi discutido o possível significado deste resultado em termos do fluxo de ureídeos e asparagina para os frutos. Quanto aos níveis de ureídeos e aminoácidos nos tecidos do fruto, os dados mostraram que os ureídeos, apesar de estarem associados com a atividade do nódulos, foram presentes em nível não tão baixos como esperados nas plantas não-noduladas. E, destes tecidos apenas os da vagem mostraram níveis de ureídeos bem mais altos (200 X) nas plantas noduladas comparado com as não-noduladas, que tanto nos cotilédones como no tegumento o nível de ureídeos foi baixo e semelhante para os dois casos. Fato interessante ocorreu com o níval de aminoácidos que foi geralmente o inverso dos ureídeos, encontrando-se níveis mais altos destes nos tecidos de plantas não-noduladas.