Contribuição ao significado fisiológico da relação Ca/k em gergelim (Sesamum indicum L.) - Cardozo Gutierrez, Hernan (1968)
No presente experimento procurou-se estudar a influência das relações Ca:K sôbre o crescimento, metabolismo dos ácidos orgânicos e substâncias nitrogenadas do gergelim (Sesamum indicum L.). Foram usadas para tal fim, plantas de 33 dias de idade cultivadas previamente em solução nutritiva de baixa concentração. As plantas foram selecionadas e colocadas nas soluções em estudo. Estudaram-se os efeitos de três doses combinadas de cálcio e de potássio: Ca1:K1(*testemunha) Ca2:K1 Ca3:K3 ml das soluções estoque por litro da solução nutritiva (Descrito na Dissertação). Realizaram-se três colheitas, cada duas semanas, a partir da instalação do experimento. Os ensaios foram conduzidos em casa de vegetação, com arejamento permanente. Foram feitas as seguintes análises: análise química de macronutrientes e formas nitrogenadas; análise cromatográfica de aminoácidos e ácidos orgânicos; e análise estatística. Para tanto, as plantas de cada tratamento foram divididas em dois lotes, um para as dosagens no material seco e outro para as determinações no material fresco. Do extrato alcoólico obtido, procedeu-se a separação dos aminoácidos e ácidos orgânicos em coluna de resina Dowex 50W-X8, H+; os aminoácidos e as amidas retidos foram eluidos da resina com NH4OH 0,4 N e 4 N. Os aminoácidos livres e amidas foram identificados e dosados por cromatografia de papel de filtro, usando fenol-água (80:20 1 p:v) como primeiro solvente, e n-butanol-ácido acético-água (4:1:1, v/v/v) como segundo solvente. Os cromatogramas foram revelados com ninhidrina 0,5% - 8-hidroxiquinoleina 0,1% em etanol 95%; as manchas foram cortadas e eluidas em tampão fosfato pH 7.0, durante 18 horas, para leitura da absorbância no fotocolorímetro. A determinação da prolina foi feita empregando isatina. As substâncias não retidas na resina catiônica foram passadas por uma coluna trocadora de aniônios (C1-), transformada previamente à forma de formiato (HC00-). Nesta resina ficam retidos os ácidos orgânicos, os açúcares e os alcaloides; estes dois últimos tipos de compostos foram eluidos com várias porções de água. Os ácidos orgânicos retidos nessa resina foram dosados pela técnica de gradiente de eluição cromatográfica com ácido fórmico 6 N como eluente, procedendo-se então à evaporação completa do ácido fórmico das frações, retomando-se em 2 ml de água e titulando-se com NaOH 2 x 10-3 N. Os ácidos assim separados foram identificados segundo a sua ordem e lugar de saída, e com o auxílio complementar da técnica de cromatografia de camada delgada. As substâncias analisadas mostraram variações com a idade da planta e com os tratamentos em estudo. A maior parte dessas substâncias apresentou teores mais elevados nas plantas com 6 semanas de idade; uma grande parte delas acusou diferenças significativas. As conclusões gerais dos resultados obtidos podem ser assim resumidas: A absorção de cálcio cresce com o tempo; entretanto, quando as condições da solução externa são as mesmas (Ca1:K1), acontece o contrário com o potássio. Isso seria devido ao antagonismo desses catiônicos. Por outro lado, nos demais tratamentos a absorção de cálcio e de potássio é proporcional à concentração dos mesmos na solução externa. A medida que a relação Ca/K aumenta, observou-se um incremento de matérias secas das folhas, corroborando o que já se conhece da literatura quanto à participação do cálcio na biossíntese das paredes e membranas celulares. Essas mesmas relações, por outro lado, produzem alterações fisiológicas na planta as quais, na mais baixa concentração de potássio, se manifestam externamente em alterações morfológicas características, como necrose das folhas. Nessas áreas necróticas como se sabe há acumulo de aminas, representadas principalmente por putrescina. Como está indicado no texto, os dados resultantes de experimentos sobre os efeitos do potássio no metabolismo de ácidos orgânicos não tem permitido interpretações uniformes entre os autores. Apesar disso, cremos ser licito dizer que o balanceamento observado no nosso experimento, entre os ácidos málico e succínico com Cítrico e Fumárico, sugere que algumas reações enzimáticas nas quais esses ácidos estão envolvidos foram afetadas pelas doses de cálcio e potássio utilizadas. Aliás, as doses mais baixas de cálcio e potássio interferiram também com os compostos nitrogenados, tornando válido dizer-se, que afetaram as interconversões de ácidos orgânicos e aminoácidos. Houve um decréscimo no nitrogênio proteico, enquanto o nitrogênio amoniacal e nítrico aumentaram com o aumento da relação Ca/K. Deve-se ressaltar o acúmulo de amidas que ocorre nessas condições. Essas e outras observações discutidas no texto indicariam que o cálcio e o potássio participam na síntese de proteínas. O potássio atuaria como cofator das reações enzimáticas ou na manutenção da configuração de estruturas celulares como ribossomos e mitocôndria.