Metabólitos Secundários: Cutina, Ceras, Suberina e Defesa Vegetal

Metabólitos Secundários e Revestimentos Vegetais

Todas as partes dos vegetais expostas à atmosfera são cobertas com material lipídico para reduzir a perda de água e impedir a entrada de bactérias e fungos patogênicos. Os principais tipos de revestimento são: Cutina, Suberina e Ceras.

Cutina

A cutina é um polímero formado por ácidos graxos de cadeia longa, ligados por ligações ésteres. A cutícula, constituída de cutina, cobre as paredes celulares externas da epiderme das partes aéreas das plantas herbáceas. A cutícula é formada por uma camada de cera e uma camada interna espessa, contendo cutina embebida em cera.

Ceras

Ceras são uma mistura complexa de acil lipídeos de cadeia longa, hidrofóbicos, associadas à cutina e suberina. Os componentes mais comuns das ceras são: alcanos de cadeia linear, álcoois de 25 a 35 átomos de carbono, aldeídos de cadeia longa, cetonas, ésteres e ácidos graxos livres. As ceras da cutícula são formadas nas células epidérmicas e liberadas via poros da parede celular. A cobertura superior da cera cuticular cristaliza em forma de hastes, tubos ou lâminas.

Suberina

A suberina é formada por ácidos graxos unidos por ligações de ésteres e é um constituinte da parede celular. Está presente nas partes subterrâneas, nos caules lenhosos e ferimentos cicatrizados. Apresenta em sua estrutura ácidos dicarboxílicos, componentes de cadeia longa e compostos fenólicos. Nas estrias de Caspary, na endoderme das raízes, forma uma barreira no apoplasto. Também se forma nos locais da abscisão foliar e nas áreas danificadas por doenças ou ferimentos.

Metabólitos Secundários

Metabólitos secundários não possuem função direta com o desenvolvimento e crescimento das plantas, sendo restritos a uma espécie vegetal ou grupo de espécies relacionadas. Eles defendem os vegetais contra herbívoros e patógenos e possuem interesse em drogas medicinais, venenos e aromatizantes. Possuem função ecológica na proteção contra herbívoros e patógenos, atração de polinizadores e dispersores de sementes e competição intraespecífica em plantas.

Os metabólitos secundários são divididos em três grupos:

Terpenos

É o maior grupo de produtos secundários, derivando da união de unidades de 5 carbonos (C), com um esqueleto ramificado de isopentano. Os terpenos são classificados pelo número de unidades pentacarbonadas:

• Monoterpenos (10C)
• Sesquiterpenos (15C)
• Diterpenos (20C)
• Triterpenos (30C)
• Tetraterpenos (40C)
• Politerpenos (mais de 8 unidades com 5C)

Alguns terpenos atuam no crescimento e desenvolvimento, como as giberelinas (diterpenos), esteróis (derivados de triterpenos) e carotenóides (tetraterpenos). O ácido abscísico é um terpeno de 15C. A maioria das estruturas terpênicas está relacionada à defesa vegetal. Terpenos são tóxicos e deterrentes para muitos insetos e mamíferos herbívoros. Ésteres de monoterpeno (piretróides) têm atividade inseticida. Monoterpenos em coníferas são tóxicos para insetos pragas. Muitos vegetais possuem óleos essenciais (monoterpenos e sesquiterpenos voláteis) com propriedades repelentes a insetos. Terpenos voláteis protegem e propiciam que os vegetais obtenham ajuda de outros organismos para a sua defesa. Limonóides (30C) são terpenos não voláteis e repelentes de herbívoros. A azadiractina (limonóide) é um deterrente para insetos herbívoros. Fitoecdisonas (esteroides vegetais) interrompem o desenvolvimento de insetos. Cardenolídeos e saponinas (triterpenos) são tóxicos para animais superiores.

Compostos Fenólicos

As plantas produzem uma grande variedade de produtos secundários com um grupo fenol. Os fenóis constituem um grupo quimicamente heterogêneo. A fenilalanina é um intermediário na biossíntese da maioria dos compostos fenólicos. As duas rotas básicas são a do ácido chiquímico e a do ácido malônico. A liberação de compostos fenólicos no solo pode limitar o crescimento de outras plantas (efeito alelopático). Fenilpropanóides simples e derivados do ácido benzóico são alelopáticos. Ácido caféico e ácido ferúlico inibem a germinação e o crescimento de muitas plantas.

Existem 4 grupos principais de flavonóides: antocianinas, flavonas, flavonóides e isoflavonas. As antocianinas são flavonóides coloridos que atraem animais. Os pigmentos de vegetais são carotenóides e flavonóides. As antocianinas possuem cores vermelho, rosa, azul e roxo, atraindo polinizadores e dispersores de sementes. Flavonas e flavonóis protegem contra os raios ultravioleta e servem de mediadores entre plantas e microrganismos simbiontes fixadores de N. Isoflavonóides (isoflavonas) têm ação como fitoalexinas, compostos antimicrobianos. Taninos também possuem propriedades de defesa.

Compostos Nitrogenados

Grande variedade de metabólitos secundários possui nitrogênio em sua estrutura, como alcaloides e glicosídeos cianogênicos, tóxicos para humanos e com propriedades medicinais. Muitos são sintetizados a partir de aminoácidos comuns. Alcaloides provocam efeitos fisiológicos drásticos nos animais. Os glicosídeos cianogênicos liberam o veneno ácido cianídrico (HCN), conferindo função protetora a certos vegetais. O HCN inibe a citocromo oxidase. O dano causado por herbívoros desencadeia uma rota complexa de sinalização, como a síntese de inibidores de proteases. O ácido jasmônico é um hormônio relacionado à defesa vegetal.