Orientador: Paulo Mazzafera

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia

Resumo: Em sementes de café (Coffea arabica) a composição de carboidratos é bem conhecida, e reflete na qualidade da bebida. Porém a importação dos açúcares a partir da folhas e a participação efetiva dos frutos fotossintetizantes na assimilação de carbono são pouco estudadas. O fruto de café possui...

Resumo: Em sementes de café (Coffea arabica) a composição de carboidratos é bem conhecida, e reflete na qualidade da bebida. Porém a importação dos açúcares a partir da folhas e a participação efetiva dos frutos fotossintetizantes na assimilação de carbono são pouco estudadas. O fruto de café possui um perisperma abundante durante as primeiras fases do seu desenvolvimento sendo que o mesmo involui dando lugar ao endosperma. No fruto maduro o perisperma se torna residual (de 2 a 3 camadas de células) conhecido como película prateada. Este trabalho teve como principais objetivos investigar o papel do perisperma em grãos de café, e estabelecer as atividades de Invertase ácida de parede celular (Inv A) e Sacarose sintase (Susy), as quais estão presentes no metabolismo dos açúcares endógenos e estruturais em frutos de C. arabica. Foram efetuados testes de pH ótimo, temperatura ótima, concentração de substrato e quantidade de proteína no meio de reação. Foram realizados ensaios com radioisótopos de 14CO2 e [U- 14C] sacarose e [U_14C] frutose, para quantificação e localização dos açúcares. As enzimas e os teores de açúcares endógenos foram conjuntamente avaliados nos diferentes estágios de desenvolvimento dos frutos de café. Observou se que tanto açúcares redutores como sacarose têm redução dos conteúdos durante a formação do fruto, porém esses teores aumentam na casca e endosperma no final do desenvolvimento. InvA tem aumento de atividade no final do desenvolvimento na casca e perisperma, sendo que para Susy o aumento é nos três tecidos. Análise de radioatividade nos ensaios de 14CO2 e [U_14C] sacarose e [U_14C] frutose mostram que existe uma translocação dos açúcares da casca para o perisperma e deste para o endosperma, além de existir a translocação dos açúcares das folhas diretamente para o perisperma. Portanto, com os dados de dosagens dos açúcares endógenos, radioatividade e atividades enzimáticas, podemos inferir que o perisperma recebe sacarose e/ou açúcares redutores da casca e das folhas, mas os repassam quase que integralmente ao endosperma. Além de armazenar açúcares redutores para atração de água

Abstract: The composition of carbohydrates in coffee (Coffea arabica) seeds is well known as well as their participation in the quality of the beverage. However, very little is known about the transport of photoassimilates from leaves to fruits and the contribution of fruit photosynthesis to the...

Abstract: The composition of carbohydrates in coffee (Coffea arabica) seeds is well known as well as their participation in the quality of the beverage. However, very little is known about the transport of photoassimilates from leaves to fruits and the contribution of fruit photosynthesis to the sugar metabolism in the seeds. Immature coffee fruits have an abundant. perisperm which becomes residual with fruit maturation, being replaced by the endosperm. In the mature fruit the residual perisperm is named silver skin. The objectives of this work were to investigate the role of the perisperm during the fruit development and to study the participation of the enzymes Acid Invertases (Inv A) and Sucrose Synthase (Susy) in the transfer process occurring among the tissue fruits. Enzyme activities and soluble carbohydrates were evaluated in different stages of the fruit development. It was observed that both reducing sugars and sucrose decreased during fruit development but increasing in the endosperm and pericarp (coat) at the final stages of maturation. Inv A activity increased towards maturation in the coat and perisperm, while Susy increased in coat, perisperm and endosperm. By feeding leaves with 14CO2 and fruits with [U_14C] sucrose and [U_14C] fructose it was possible to study the transport of sugars from the leaves to fruits and among the tissues forming the fruits. In summary, it was observed that sugars coming from leaves (probably sucrose) to fruits were distributed between coat and perisperm, and from these tissues to the endosperm. These results were confirmed by the data obtained from fruits fed with [U_14C] sucrose and [U_14C] fructose. As a conclusion, the drop observed for reducing sugars in the perisperm at the Iate maturation stages indicates that they are transported to the endosperm. Therefore, in addition to the role they have to maintain a low osmotic potential providing a water supply for the fruit, it seems that reducing sugar also plays a role as carbon source for the endosperm growth. In this process, Inv A and Susy seem to play a key role modulating the intensity of the transfer occurring among the tissues during fruit development