RELAÇÃO ENTRE AÇÚCARES TOTAIS E REDUTORES EM FOLHA E ENTRENÓS EM CANA-DE- AÇÚCAR

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1 RELAÇÃO ENTRE AÇÚCARES TOTAIS E REDUTORES EM FOLHA E ENTRENÓS EM CANA-DE- AÇÚCAR Renice Paula Zielinski 1,2, Rosana Refatti 1, Gisele Daiane Silveira Borges 1, Juliano Zanella 3, Alessandro Jaquiel Waclawovsky 4 * 1 Acadêmica do curso Zootecnia, UTFPR, Campus Dois Vizinhos, Paraná. Bolsista PIBIC Fundação Araucária. 2 Bolsista PIBIC Fundação Araucária. 3 Técnico administrativo, UTFPR, Campus Dois Vizinhos. 4 Professor da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Dois Vizinhos, Paraná. alessandroj@utfpr.edu.br *Autor para correspondência Resumo: A cana-de-açúcar é uma das culturas de maior relevância econômica do Brasil. As variedades de canade-açúcar diferenciam-se entre si pela máxima concentração de sacarose alcançada no caldo. O objetivo deste trabalho foi analisar os teores de açúcares totais e redutores em folha, entrenó imaturo e entrenó maduro e correlacioná-los, para identificar possíveis relações na concentração de carboidratos entre estes órgãos. O experimento foi realizado na Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), Campus Dois Vizinhos, utilizando oito variedades; RB855113, RB845197, RB855536, RB925345, RB928064, RB867515, RB e RB O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado com três repetições. As análises foram realizadas após seis meses de desenvolvimento das plantas e foram analisados os teores de açúcares solúveis totais e açúcares redutores em folha, entrenó imaturo e entrenó maduro. Apesar dos níveis de açúcares totais em folhas apresentarem diferenças significativas entre os genótipos analisados, estes níveis não foram correlacionados significativamente com os teores de açúcares em entrenós imaturos e maduros. Palavras-chave: açúcares solúveis, sacarose, Saccharum spp Introdução O Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar (Saccharum spp.) sendo uma das culturas de maior relevância econômica. Esta planta apresenta capacidade de armazenar altos teores de sacarose no colmo, sendo que as variedades diferenciam-se pela taxa de acúmulo deste carboidrato, bem como, com a época em que a planta alcança a concentração máxima deste no colmo (LINGLE, 1997). Por este motivo, a cana-de-açúcar representa um modelo interessante para estudos de síntese, transporte e acúmulo de açúcares. Para a sacarose acumular nas células do colmo da cana-de-açúcar, a planta deve providenciar eficiente mecanismo de produção, transporte e armazenamento deste carboidrato. Estes mecanismos são regulados de maneira tal que o funcionamento de todos estes processos seja sincronizado. Os mecanismos que controlam estes processos podem apresentar diferenças entre as variedades, determinando-se assim, os teores de sacarose no ponto de colheita. Cada variedade apresenta características próprias, entre elas o ponto de maturação e o teor de sacarose mesmo que sejam colocadas nas mesmas condições de solo e clima (GALDIANO, 2008). A variedade com altos teores de sacarose diminui os custos de produção, principalmente de corte e transporte, pois aumenta a eficiência por unidade de açúcar entregue à indústria. Os entrenós de cana-de-açúcar amadurecem progressivamente em direção à base do colmo, com aumento correspondente aos níveis de sacarose. Enquanto um entrenó maduro atinge teores de sacarose correspondentes a cerca de 20% do sua massa da matéria fresca (cerca de 80% de sua massa da matéria seca), os entrenós mais jovens (mais apicais) contêm menores níveis de sacarose e podem conter glicose e frutose em níveis de aproximadamente 5% de sua massa da matéria fresca. Outros açúcares, além de glicose, frutose e sacarose também são encontrados em cana-de-açúcar, embora em níveis reduzidos. Os níveis de sacarose no colmo de cana-de-açúcar estão relacionados com a capacidade fotossintética da planta e a eficiência no transporte e acúmulo deste no colmo. O conhecimento da relação existente entre

2 quantidade de açúcar produzido e armazenado no colmo indica a eficiência da planta em produzir sacarose a partir dos recursos da natureza. Esta relação pode ser útil em programas de melhoramento para selecionar precocemente genótipos com alta capacidade de acúmulo de sacarose a partir de análises de carboidratos em folha. Estudos indicaram que a folha da cana-de-açúcar é o componente responsável pela síntese dos carboidratos, promovendo o crescimento e o desenvolvimento da planta e, a área foliar da planta está correlacionada com a sua produção tanto em massa de matéria seca quanto em quantidade de açúcar e taxa de crescimento (HERMANN; CÂMARA, 1999). Azzini et al. (1980), encontraram correlação de 0,99, alta e positiva entre a densidade básica do colmo e o teor de açúcar no caldo, ou seja, o teor de sacarose na cana-deaçúcar pode ser avaliada atráves de alguma caracteristica física do colmo. Desta maneira, o objetivo deste trabalho foi caracterizar os teores de açúcares totais e redutores de oito variedades de cana-de-açúcar em folha, entrenó maduro e entrenó imaturo e correlacioná-los, para identificar possíveis relações na concentração de carboidratos entre estes órgãos. Material e Métodos O experimento foi realizado na área experimental da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Dois Vizinhos, localizada na região, fisiograficamente chamada de terceiro planalto paranaense, com altitude de 520 m, latitude de Sul e longitude de Oeste. Foram analisadas oito variedades, sendo que o plantio ocorreu no dia 02 de outubro de As variedades foram: RB855113, RB845197, RB855536, RB925345, RB928064, RB867515, RB855546, RB O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado com três repetições. Após seis meses de desenvolvimento das plantas, foram colhidas três destas de cada variedade, onde coletaram-se amostras de folha+1, entrenó imaturo e entrenó maduro. Estas amostras foram então congeladas a -20 o C para as análises posteriores. Para as análises bioquímicas dos teores de açúcares, foi realizada a extração dos açúcares utilizandose aproximadamente 300mg de material vegetal, ao qual foi adicionado 4 ml de Tampão 0,2M ph 7,5. Seguiu-se com a maceração em almofariz e pistilo e centrifugação do extrato a rpm, 4 o C por 10 minutos. Após foi coletado o sobrenadante de cada amostra e armazenado em novos tubos a -20 o C, constituindo o extrato para as análises de açúcares. A quantificação dos açúcares totais foi realizada pelo método fenol sulfúrico (DUBOIS et al., 1956), que quantifica glicose, frutose, manose e sacarose. Já os açúcares redutores foram quantificados pelo método Dinitrosalicilato DNS, que quantifica a glicose, frutose e manose nos tecidos vegetais (MILLER, 1959). Foi utilizada curva de calibração previamente estabelecida utilizando glicose como padrão. As médias foram submetidas a análise de variância e quando significativas comparadas pelo teste de Tukey em nível de 5% de probabilidade de erro. Resultados e Discussões Foi possível observar diferenças significativas entre os genótipos apenas para os açúcares totais em folha (Figura 1). Em alguns casos, os teores destes açúcares variaram mais do que 100% entre um genótipo e outro, indicando comportamento fisiológico diferenciado. Entre os genótipos que apresentaram altos teores de açúcares

3 solúveis totais em folha destacam-se o RB785148, RB e RB Por outro, lado as análises estatísticas não identificaram diferenças significativas nos teores de açúcares totais em entrenós e nos açúcares redutores em folha e entrenós entre as variedades analisadas (Figuras 1 e 2), indicando uma possível falta de correlação entre os teores de açúcares totais em folhas e as demais variáveis. Os níveis de açúcares redutores foram baixos, em todos os tecidos analisados, em comparação aos açúcares totais (Figuras 1 e 2). Houve também tendência dos entrenós imaturos apresentarem maiores níveis de açúcares redutores (Figura 2), suspeitando-se que por estes tecidos estarem em pleno crescimento, os mesmos apresentam altas taxas metabólicas, necessitando, portanto, de açúcares prontamente disponíveis para obtenção de energia. Os açúcares em folhas podem refletir o estado metabólico da fotossíntese e/ou a capacidade de translocação destes para os tecidos de reserva. Com relação à fotossíntese, aquelas variedades que possivelmente apresentaram maior capacidade fotossintética, ou apresentaram-se melhor adaptadas as condições encontradas durante a condução do experimento, podem ter produzido maior quantidade de açúcares totais, o que refletiu em mais altos níveis na folha No entanto, não é interessante que açúcares solúveis fiquem armazenados na folha após a sua síntese. Primeiro, porque no caso de cana-de-açúcar, é importante que estes açúcares sejam transportados para os tecidos de armazenamento, onde serão utilizados pela indústria. Em segundo lugar, porque é conhecido o processo de retro-inibição da fotossíntese por altos níveis de açúcares em folhas, reduzindo assim a eficiência fotossintética e a produtividade. Portanto, o maior nível de açúcares totais nas folhas de algumas variedades pode ser o reflexo de mecanismo de transporte ineficiente. Observa-se que não houve correlação significativa dos teores de açúcares totais ou redutores nas folhas com os teores de açúcares totais nos entrenós maduros ou mesmo imaturos (Tabela 1). Do mesmo modo, não houve correlação significativa entre os teores de açúcares totais e redutores, em qualquer tecido analisado. Através desta análise, é possível afirmar que altos teores de açúcares em folha não refletiram necessariamente em altos níveis destes açúcares no colmo das plantas, indicando que, possivelmente, o transporte de fotoassimilados da folha para o colmo não ocorre a taxas semelhantes entre as variedades. Conclusão Houve diferença significativa entre os genótipos apenas para o teor de açúcares solúveis totais em folha, destacando-se as variedades RB785148, RB e RB Não houve correlação significativa entre os teores de açúcares totais e redutores entre folha, entrenó imaturo e entrenó maduro. Referências AZZINI, Anisio; TEIXEIRA, João, P.F.; MORAES, Roberto, M.; CAMARGO, Aparecido, J.F.P. Correlação entre o teor de sólidos solúveis do caldo e a densidade básica do colmo de cana. Bragantia, v.39, n.1, p , DUBOIS, Michel; GILLES, K.A.; HAMILTON, J.K.; REBERS, P.A.; SMITH, Fred. Colorimetric method for determination of sugars and related substances. Analitycal Biochemistry, v.28, n.3, p , GALDIANO, Lívia C. Qualidade da cana-de-açúcar (saccharum spp) submetida à aplicação de maturadores químicos em final de safra f. Dissertação (Mestrado em Agronomia) Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, Universidade Estadual de São Paulo, Jaboticabal, HERMANN, Emilio, R.; CÂMARA, Gil, M.S. Um método simples para estimar a área foliar e cana-de-açúcar. Revista da STAB. v. 17, p , LINGLE, Sarah E. Seasonal internode development and sugar metabolism in sugarcane. Crop Science, v. 37, n.4, p , 1997.

4 MILLER, Gail Lorenz. Use of dinitrosalicylic and reagent for determination of reducing sugar. Analytical Chemistry, v.31, n.3, p , Tabela 1. Coeficientes de correlação de Pearson calculados entre as variáveis açúcares totais e redutores em folha, entrenó imaturo e maduro. UTFPR, Campus Dois Vizinhos, Correlação Coeficiente AT em folha AT em entrenó imaturo -0,14283ns AT em folha AT em entrenó maduro -0,05307 ns AT em entrenó imaturo AT em entrenó maduro -0,1036 ns AR em folha AR em entrenó imaturo 0, ns AR em folha AR em entrenó maduro -0,18558 ns AR em entrenó imaturo AR em entrenó maduro 0, ns AT em folha AR em folha -0,30575 ns AT em entrenó imaturo AR em entrenó imaturo -0,09102 ns AT em entrenó maduro AR em entrenó maduro 0, ns ns. Não significativo estatisticamente. Figura 1. Teor de açúcares solúveis totais (mg g massa fresca -1 ) em amostras de folha+1, entrenós imaturos e entrenós maduros de oito variedades de cana-de-açúcar. UTFPR, Campus Dois Vizinhos, 2010.

5 Figura 2. Teor de açúcares redutores (mg g massa fresca -1 ) em amostras de folha+1, entrenós imaturos e entrenós maduros de oito variedades de cana-de-açúcar. UTFPR, Campus Dois Vizinhos, 2010.