Upload
dorival-marqes
View
397
Download
27
Embed Size (px)
Citation preview
APLICAÇÃO DE BIORREGULADORES EM PÓS-COLHEITA DE FRUTAS E HORTALIÇASAPLICAAPLICAÇÇÃO DE BIORREGULADORES EM ÃO DE BIORREGULADORES EM
PPÓÓSS--COLHEITA DE FRUTAS E HORTALICOLHEITA DE FRUTAS E HORTALIÇÇASAS
Prof. Ricardo Alfredo KlugeProf. Ricardo Alfredo Kluge
Dep. Dep. CiênciasCiências BiolBiolóógicasgicas –– ESALQ/USPESALQ/USP
[email protected]@esalq.usp.br
BIORREGULADORES VEGETAISBIORREGULADORES VEGETAISBIORREGULADORES VEGETAIS
São compostos de ocorrência natural ou sintéticos, os quais em baixas concentrações, promove, inibe ou modifica processos morfológicos e fisiológicos do
vegetal.
Principais Principais BiorreguladoresBiorreguladores vegetaisvegetais
Hidrazida maléicaBrassinoesteróidesÁcido salicílicoJasmonatosPoliaminas1-metilciclopropeno
Auxinas
Giberelinas
Citocininas
Ácido abscísico
Etileno
• Deve haver aumento da concentração do biorregulador no tecido vegetal
• síntese • transportado de outras partes• aplicação
• O tecido tem que ter sensibilidade ao biorregulador (receptores)
• Levar em consideração o um balanço hormonal
MECANISMO DE AÇÃO DOS BIORREGULADORES
MECANISMO DE AMECANISMO DE AÇÇÃO DOS ÃO DOS BIORREGULADORESBIORREGULADORES
ETILENO
C = CH
H
H
HC2H4
- Hormônio vegetal gasoso, sendo ativo a 0,005 ppm
- Considerado o hormônio do amadurecimento
- Está envolvido com estresses
0
20
40
60
80
100
Varia
ção
rela
tiva
(%)
Divisão celular Alongamento celular Climatérico
Maturação Amadurecimento Senescência
Intensidade
respiratória
Crescimento
do fruto
EtilenoAuxina
Ácido abscísico
Giberelina
Citocinina
0
20
40
60
80
100
Varia
ção
rela
tiva
(%)
Divisão celular Alongamento celular Climatérico
Maturação Amadurecimento Senescência
Intensidade respiratória
Crescimento do fruto
EtilenoAuxina
Ácidoabscísico
Giberelina
Citocinina
ALTERAÇÕES HORMONAIS DURANTE O AMADURECIMENTO DE FRUTOS CLIMATÉRICOS
ALTERAALTERAÇÇÕES HORMONAIS DURANTE O AMADURECIMENTO ÕES HORMONAIS DURANTE O AMADURECIMENTO DE FRUTOS CLIMATDE FRUTOS CLIMATÉÉRICOSRICOS
metionina
S-adenosilmetionina(SAM)
Ácido 1-aminociclopropano
1-carboxílico(ACC)
Etileno
Ciclo da metionina(Yang)
SISTEMAS DE PRODUÇÃO DE ETILENO
• Sistema 1 (pré-climatérico): – Todos os frutos possuem– Baixa produção de etileno– Pouca atividade da ACC sintase (pouco ACC formado)
• Sistema 2 (climatérico):– Alguns frutos possuem (frutos climatéricos)– Alta produção de etileno (autocatálise)– Alta atividade da ACC sintase (mais ACC formado)
Membrana do
retículo endoplasmático
Núcleo
Novo mRNA
Síntese de proteína
MODO DE AÇÃO CELULAR DO ETILENO
1- Ligação ao síto
Receptores(ETR1, ETR2, ERS1, ERS2, EIN4)
Ribossomo
C2H4
2 –Transdução(EIN2, CTR1, EIN3)
3- Alteração na expressão gênica
4 –Transcrição(ERF1, EIN3)
5 -Tradução
Sinal
Genes de amadurecimento e síntese de etileno
EFEITOS DO ETILENO
• Aumenta expressão gênica de enzimas do amadurecimento: – Clorofilase– Celulase– Poligalacturonase (PG)– Pectinametilesterase (PME)– Fenilalanina amônio-liase (PAL)– ACC oxidase– Piruvato dehidrogenase
PRODUÇÃO DE ETILENO POR PRODUTOS HORTÍCOLAS
Classe μl C2H4 /kg/h à20oC
Produto
Muito baixo 0.01-0.1 Cereja, citros, uva,morango, hortaliças
folhosas, raízes,batata, flores cortadas
Baixo 0.1-1.0 Pepino, quiabo,pimentão, caqui,
abacaxiModerado 1.0-10.0 Banana, figo, melão
honeydew, manga,tomate
Alto 10-100 Maçã, damasco,abacate, melão
cantaloupe, necterina,mamão, pêssego, pêra,
ameixaMuito alto >100 Kiwi, cherimóia,
maracujá
Classe μl C2H4 /kg/h à20oC
Produto
Muito baixo 0.01-0.1 Cereja, citros, uva,morango, hortaliças
folhosas, raízes,batata, flores cortadas
Baixo 0.1-1.0 Pepino, quiabo,pimentão, caqui,
abacaxiModerado 1.0-10.0 Banana, figo, melão
honeydew, manga,tomate
Alto 10-100 Maçã, damasco,abacate, melão
cantaloupe, necterina,mamão, pêssego, pêra,
ameixaMuito alto >100 Kiwi, cherimóia,
maracujá
Classe μl C2H4 /kg/h à20oC
Produto
Muito baixo 0.01-0.1 Cereja, citros, uva,morango, hortaliças
folhosas, raízes,batata, flores cortadas
Baixo 0.1-1.0 Pepino, quiabo,pimentão, caqui,
abacaxiModerado 1.0-10.0 Banana, figo, melão
honeydew, manga,tomate
Alto 10-100 Maçã, damasco,abacate, melão
cantaloupe, necterina,mamão, pêssego, pêra,
ameixaMuito alto >100 Kiwi, cherimóia,
maracujá
Kader (1992)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Etile
no (μ
L kg
-1h-1
)
Etileno
CO2
0
50
100
150
200
250
0 2 4 6 8 10 12 14
Dias após a colheita
Ativ
idad
e da
cel
ulas
e(u
nida
des/
mg
prot
eína
)
0
2
4
6
8
10
12
Firm
eza
da p
olpa
(Kg)
Celulase
FirmezaTa
xa re
spira
tória
(mg
CO
2kg
-1h-1
)Produção de etileno, respiração, atividade da celulase e firmeza de polpa de abacate (Seymour & Tucker, 1993)
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
Verde Verde-maduro
Breaker Rosa Laranja Vermelho
Estádios de maturação
Firm
eza
(kg)
0
10
20
30
40
50
60
Lico
peno
(μg/
g)
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
Verde Verde-maduro
Breaker Rosa Laranja Vermelho
Estádios de maturação
Etile
no (n
L/h/
g)
0
5
10
15
20
25
30
CO 2
(ml/h
/kg)
firmezalicopeno
etileno
CO2
Alterações na firmeza, coloração, respiração e produção de etileno em
tomate
EFEITOS DESEJÁVEIS DO ETILENO
EFEITOS DESEJÁVEIS DO ETILENO
• Promove e uniformiza o amadurecimento – banana, tomate, manga
• Estimula a abscisão (facilita a colheita)
• Induz brotações em batata-semente e outros propágulos
• Desverdescimento dos citros
Limão Siciliano recém-colhido
Limão Siciliano tratado com etileno
Jacomino et al. (2002)
Aplicação do etileno: DESVERDECIMENTO DE CITROS
Aplicação do etileno: DESVERDECIMENTO DE CITROS
Foto: Irv Eaks
Ethylene (ppm)
Aceleração da maturação de tomate
Aceleração da maturação de pêra
MÉTODOS DE TRATAMENTOS COM ETILENO
• Adição de etileno em câmara– Azetil, Etil-5
• Geradores de etileno – Alax, Frutalax
C2H5OH – H2O C2H4
• Liberadores de etileno – Ethephon: ácido 2-cloroetilfosfônico
colheita
Distribuição
Máximo sabor
Duração da climatização em dias
Dia 4 5 6 7 8 10
------------------------------Temperatura (oC)------------------------------
Primeiro* 20-21 19 18 18 16,5-17 14,5
Segundo 20 19 18 18 16,5-17 14,5
Terceiro 19 19 18 16,5-17 15,5 14,5
Quarto 15,5 19 18 16,5-17 15,5 14,5
Quinto 13-13,5 15,5 14,5-15,5 15,5 14,5
Sexto 13-13,5 14,5 15,5 14,5
Sétimo 13-13,5 14,5 14,5
Oitavo 13-13,5 14,5
Nono 14,5
Décimo 13-13,5
Deve-se fazer a aplicação do gás ativador do amadurecimento (etileno ⇒ 1000ppm ou 1L por metro cúbico ou mistura nitrogênio/etileno 20000ppm ou 20L por metro cúbico)
CLIMATIZAÇÃO DE BANANA
Concentração de ethephon (mg/litro)
Dias para alcançar o estádio de “ponta verde”
0 19*
250 12*
500 9*
1000 6**
2000 6**
* Amadurecimento irregular** Amadurecimento uniforme
Efeito de diferentes concentrações de Ethrel (ácido 2-cloroetilfosfônico) no amadurecimento de bananas ‘Nanicão’ a 20oC.
COMPARAÇÃO DA EFETIVIDADE DO ETILENO COM OUTROS
HIDROCARBONETOS
Composto Atividade relativa Etileno 1 Propileno 2.370 Monóxido de C 2.900 Acetileno 12.500 Butano 140.000
C2H4
C3H6
CO
C2H2
C4H10
• Amarelecimento de produtos hortícolas (hortaliças folhosas e flores)
• Formação de compostos amargos e tóxicos (ex.: isocumarina)
• Abscisão (folhas e flores)• Brotamento (cebola, batata)
EFEITOS INDESEJÁVEIS DO ETILENO
EFEITOS INDESEJÁVEIS DO ETILENO
+ O2
MetioninaS-adenosiltransferase
Metionina
SAM
ACC
Etileno
ACC sintase
ACC oxidase
+ síntese de etileno
Amadurecimento, injúrias mecânicas, danos de frio, auxinas, etileno
REGULAÇÃO DA PRODUÇÃO DE ETILENO REGULAREGULAÇÇÃO DA PRODUÃO DA PRODUÇÇÃO DE ETILENO ÃO DE ETILENO
AmadurecimentoInjúrias
AminoetoxivinilglicinaÁcido aminooxiacético
- Síntese de etileno
AnaerobioseCobalto (Co+2)Ácido salicílicoTemperatura > 35oCCO2 alto
+ O2
MetioninaS-adenosiltransferase
Metionina
SAM
ACC
Etileno
ACC sintase
ACC oxidase
+ síntese de etileno
Amadurecimento, injúrias mecânicas, danos de frio, auxinas, etileno
REGULAÇÃO DA PRODUÇÃO DE ETILENO REGULAREGULAÇÇÃO DA PRODUÃO DA PRODUÇÇÃO DE ETILENO ÃO DE ETILENO
AmadurecimentoInjúrias
C2H4
BLOQUEIO DO SÍTIO DE LIGAÇÃO
1-MCP = 1-metilciclopropeno
- Bloqueador da ação do etileno
-retarda o amadurecimento de frutos e senescência de flores cortadas
C4H6C2H4
1-MCP
receptorCH3
- SmartFreshTM (0,14% i.a. 1-MCP)
1,6g = 1 μL L-1 de 1-MCP
BLOQUEIO DO SÍTIO RECEPTOR DO ETILENO COM 1-MCP
verde1/2 maduro
Sem 1-MCPSem 1-MCP
240ppb 1-MCP 240ppb 1-MCP
4 dias a 25oC
Jacomino & Kluge (2000)
7 dias a 24oC
Kluge et al. (2002)
Kluge et al. (2003)
Mamões ‘Golden’ (1-MCP - 7 dias a 10ºC)
+ 3 dias a 24ºC
1-MCP Controle1-MCP + etileno
Etileno
Bloqueio da ação do etileno: MELANCIA
Rhizopus
50
55
60
65
70
75
0 200 400 600 800 1000
1-MCP concentration (ppb)
Tim
e to
10%
des
ease
sev
erity
(h
)
0
1
2
3
4
5
6
7
PA
L ac
tivity
(O
D 2
90nm
/h/m
g pr
otei
n)
Time to 10% disease severity PAL activity Jiang et al. (2001)
Hor
as p
ara
atin
gir 1
0% d
e se
verid
ade
de d
oenç
aBloqueio da ação do etileno: MORANGO
GIBERELINAAlto nível em frutos e hortaliças jovens: retarda a senescência
Aplicação de ácido giberélico
Retarda desverdecimentode limão e tomate
Retarda amadurecimento de banana e manga
Diminui atividade da α-amilase, PG, PME,
celulase
Previne a degradação da clorofila
Reduz escurecimento da polpa em ameixa
Diminui atividade da PAL e PPO
-9,0
-8,0
-7,0
-6,0
-5,0
-4,0
-3,0
-2,0
-1,0
0,00 10 20 40 80 160
Índi
ce d
e co
rÁcido giberélico (mg.L-1)
verde
Amarelo
Lima ácida Tahiti
Fonte: Spósito et al. (2000)
CITOCININA• Retarda a degradação de clorofila
• Pode retardar a senescência de hortaliças de folhas
ÁCIDO ABSCÍSICO• Nível de ABA é constante durante a maturação
• ABA aumenta durante o amadurecimento e senescência
• Aplicação de ABA acelera o amadurecimento
POLIAMINAS• Putrescina, espermidina e espermina
• Efeitos antagônicos ao etileno
• Poliaminas e etileno possuem um precursor em comum: SAM
• Estão envolvidas na prevenção da degradação da membrana (controle de injúrias pelo frio)
JASMONATOS• ácido jasmônico e metil jasmonato
• A aplicação estimula a produção de etileno
• Acelera degradação da clorofila e síntese de carotenóides
• Mecanismo de defesa contra estresses
ÁCIDO SALICÍLICO• Inibidor da síntese de etileno (ACC etileno)
• Biossíntese a partir do ácido cinâmico(Metabolismo secundário)
• Ácido acetilsalicílico (preservação de flores)
Obrigado!