Desenvolvimento e validação de método de análise por cromatografia gasosa para metabólitos polares de folhas de cana-de-açúcar e aplicação na avaliação da influência do teor de 'CO IND. 2' atmosférico na composição de metabólitos polares de cana-de-açucar

Abstract

Metabolômica é uma abordagem promissora para o estudo global dos processos ecofisilógicos, monitorando através de técnicas analíticas de alto desempenho o maior número possível de metabólitos micromoleculares de vários órgãos e tecidos de um organismo. Poucos estudos metabolômicos foram desenvolvidos com cana-de-açúcar (Saccharum spp), especialmente no Brasil. Nessa abordagem é de suma importância o desenvolvimento e/ou implantação de métodos analíticos robustos para o estudo de ampla gama de metabólitos de um organismo, tanto primários quanto secundários, e sua aplicação no sentido de contribuir para o entendimento a nível molecular dos processos ecofisiológicos desse vegetal. Neste trabalho foi feita a otimização das condições de extração e cromatográficas por CG-FID para análise de metabólitos polares em folhas. Para tal foi utilizado o cultivar RB3280. Posterior à sua implantação, o método foi utilizado para análise do perfil metabólico de folhas de cana-de-açúcar, durante seu crescimento, em condições climáticas simuladas de alta concentração de CO2 (720 ppm). O método desenvolvido consiste na extração de folhas de cana-de-açúcar com água contendo ribitol como padrão interno, derivação através de metoximação e trimetilsililação e subseqüente análise por GC-FID utilizando coluna DB-05 e programação de temperatura de 70° C a 290° C, a uma taxa de incremeto de 5o C.min-1. Nessas condições é possível observar cerca de 200 picos cromatográficos. A identificação dos constituintes da amostra através da comparação de índices de retenção, espectros de massas (GC-MS) e busca em bancos metabolômicos disponíveis on line, culminou na identificação de 50 substâncias. No experimento de cultivo sob condição atmosférica controlada foi verificado tendência de aumento de monossacarídeos...

Metabolomics is a promising approach to the study of global ecofisilogics, monitoring through high-performance analytical techniques as many small molecules for metabolites of various organs and tissues of an organism. Few studies have been developed metabolomics with sugar cane (Saccharum spp), especially in Brazil. This approach is of paramount importance to develop and / or deployment of robust analytical methods for studying a wide range of metabolites in an organism, both primary and secondary, and their application in order to contribute to the understanding of the processes at the molecular level of ecophysiological plant. This work was made master of the optimization of extraction and chromatographic conditions for GC-FID for analysis of polar metabolites in leaves. For this was used to cultivate RB3280. After its implementation, the method was used to analyze the metabolic profiles of leaves of sugar cane during its growth in simulated climatic conditions of high CO2 concentration (720 ppm). The method consists of extracting the leaves of cane sugar with water containing Ribitol as internal standard, and lead through metoximation trimetilsililation and subsequent analysis by GC-FID using DB- 5 column and temperature programming from 70 ° C to 290 ° C at a rate of 5 ° C min - 1 increase. Under these conditions it is possible to observe approximately 200 chromatographic peaks. The identification of the sample by comparing retention indices, mass spectra (GC-MS) metabolomics and search available online banks, resulted in the identification of 50 substances. In the experiment of cultivation under controlled atmospheric conditions was observed increasing trend of monosaccharides in plants grown under 750 ppm CO2, and a decrease of constituent not identified yet