Acúmulo de alumínio em cloroplastos: implicações ultraestruturais e fisiológicas - Santana, Brenda Vila Nova (2017)
O alumínio (Al) é um metal tóxico para a maioria das espécies cultivadas e se liga primariamente a tecidos, estruturas e organelas não fotossintetizantes, o que evita, por consequência, o contato do metal com os cloroplastos. Entretanto, em Rudgea viburnoides, espécie nativa de Cerrado hiperacumuladora de Al, o metal foi detectado nos cloroplastos sem que efeitos nocivos fossem verificados. Por isso, neste trabalho, dados estruturais, fisiológicos e metabólicos de R. viburnoides foram comparados com os de Alibertia edulis, espécie nativa de Cerrado não acumuladora de Al, visando avaliar os possíveis efeitos do acúmulo de Al nos cloroplastos. Em área de Cerrado strictu sensu da Floresta Nacional (FLONA) de Paraopeba – MG, folhas de primeiro e terceiro nó de ambas as espécies foram selecionadas para quantificação de nutrientes, histolocalização do Al, análise estrutural e química sob microscopia eletrônica de transmissão, avaliação de parâmetros fotossintéticos e de fluorescência, além da análise do metabolismo primário e secundário. A concentração de Al nas folhas de A. edulis foi próxima de 1g Al kg -1 de matéria seca (MS), enquanto em R. viburnoides, folhas de primeiro nó acumularam 10 g Al kg -1 MS e as de terceiro, 16 g Al kg -1 MS. Apesar do elevado acúmulo de Al, as espécies estudadas não apresentaram limitação na absorção de nutrientes e houve relação entre a maior concentração de Ca, Mg e Fe e a maior concentração de Al em folhas de terceiro nó de R. viburnoides. A histolocalização do Al confirmou a presença do metal em folhas de R. viburnoides inclusive no interior dos cloroplastos, enquanto em A. edulis o resultado do teste foi negativo. Cloroplastos saudáveis com a presença de plastoglóbulos foram observados em folhas de ambas as espécies e, naquelas de terceiro nó de R. viburnoides, o maior número de plastoglóbulos foi associado ao sequestro de Al no seu interior. Apesar de A, g s e E terem sido maiores em folhas de primeiro nó de R. viburnoides, folhas do terceiro nó apresentaram médias equivalentes às de folhas de terceiro nó de A. edulis. Com isso, junto aos dados de fluorescência, não foi constatada limitação fotoquímica na fotossíntese em nenhuma das espécies. A. edulis apresentou concentrações maiores de amido, aminoácidos e proteínas em relação a R. viburnoides, sugerindo que, na segunda espécie, estes compostos foram degradados e os esqueletos de carbono foram desviados do metabolismo primário para a produção de compostos fenólicos, como flavonoides e fenilpropanoides, os quais agem como antioxidantes e são capazes de quelar o Al. A elevada concentração de Al nas folhas de R. viburnoides e a presença do metal nos cloroplastos não gerou comprometimento estrutural e/ou fisiológico da organela, devido aos ajustes metabólicos que a espécie apresentou. O processo de destoxificação de Al foi constituído pelo maior teor de Ca, Mg e Fe nas folhas, pelo maior número de plastoglóbulos e pelo investimento em vias de biossíntese de compostos fenólicos em R. viburnoides.