Atividade de peroxidase e polifenoloxidase na resistência do feijão à antracnose

RESUMO: O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência das enzimas peroxidase e polifenoloxidase na resistência à antracnose de quatro cultivares de feijão. Plântulas de feijão foram pulverizadas com ácido salicílico e com a raça delta de Colletotrichum lindemuthianum (fungo indutor) e submetidas à inoculação do patótipo virulento 33/95 de C. lindemuthianum três dias após a aplicação do fungo indutor e do ácido salicílico. Essas plantas foram avaliadas quanto à atividade enzimática e teores de fenóis, três dias após a aplicação do fungo indutor e cinco dias após a inoculação do patótipo virulento. Acréscimos nas atividades dessas enzimas foram maiores nos tratamentos com ácido salicílico e fungo indutor em todas as cultivares. Maiores estímulos nas atividades enzimáticas foram observados nas cultivares com maior resistência à doença. Constatou-se o aparecimento de uma isoperoxidase nos tratamentos com fungo indutor, ácido salicílico, após inoculação do patótipo virulento, e na testemunha, nas cultivares AB 136, Rio Tibagi e Macanudo. Houve correlação positiva entre as atividades da peroxidase e da polifenoloxidase, os teores de compostos fenólicos e a resistência à antracnose.

Termos para indexação: Phaseolus vulgaris, Colletotrichum lindemuthianum, resistência sistêmica adquirida.

ABSTRACT: The objective of this work was to evaluate the influence of peroxidase and polyphenol oxidase enzymes in anthracnose resistance of four bean cultivars. Seedlings were sprinkled with salicylic acid and delta race of Colletotrichum lindemuthianum (inducer fungus) and after three days they were inoculated with 33/95 virulent pathotype of C. lindemuthianum. Enzyme activity and phenol levels were evaluated three days after inducer fungus application and five days after inoculation with virulent pathotype. Plants treated with salicylic acid and inducer fungus presented higher activity increases of both enzymes, in all cultivars. Higher impulses in enzymatic activity were observed in cultivars with higher disease resistance. One isoperoxidase appeared in treatments with inducer fungus, salicylic acid, after inoculation with virulent pathotype, and in control plants, in AB 136, Rio Tibagi and Macanudo cultivars. Positive correlation was observed among peroxidase and polyphenol oxidase activity, phenolic compound levels and anthracnose resistance.

Index terms: Phaseolus vulgaris, Colletotrichum lindemuthianum, acquired systemic resistance.

O emprego da resistência genética, no sistema integrado de controle visando à redução de perdas ocasionadas por doenças, tem merecido destaque (Agrios, 1997). Compostos fenólicos, que são produzidos rapidamente e se acumulam após a infecção, especialmente em variedades resistentes, são tóxicos aos patógenos. Os ácidos clorogênico, caféico e ferrúlico são exemplos de alguns desses compostos.

Algumas formas de fenóis podem ser convertidas em derivados com radicais de oxigênio, extremamente reativos, tornando-se muito tóxicos (Hartleb et al., 1997). Os fenóis possuem, pelo menos, um anel benzênico, com um ou mais grupos hidroxila, livres ou substituídos. A biossíntese do anel benzênico é um dos processos fundamentais da biologia, com significância fisiológica, genética, fitoquímica e ecológica para a planta (Piñol & Palazón, 1996).

A peroxidase é uma importante enzima das plantas e está envolvida em diversas reações, ligações de polissacarídeos, oxidação do ácido indol-3-acético, ligações de monômeros, lignificação, cicatrização de ferimentos, oxidação de fenóis, defesa de patógenos, regulação da elongação de células e outras (Gaspar et al., 1982; Kao, 2003).

A polifenoloxidase geralmente é elevada em tecidos infectados e tem grande importância para as plantas, com envolvimento nos mecanismos de defesa ou na senescência (Agrios, 1997).

Peroxidases e polifenoloxidases lideram a degradação oxidativa de compostos fenólicos próximo ao local da descompartimentalização celular provocada por patógenos. Um dos resultados mais estudados deste fenômeno é o aparecimento de substâncias escuras provenientes da polimerização oxidativa das quinonas (Macheix et al., 1986; Bindschedler et al., 2002). Somente o primeiro estádio da infecção permite a formação de quinonas a partir de o-difenóis pelo processo enzimático (Mason, 1955; Zheng-Cuiming et al., 1999). No entanto, há uma seqüência de reações químicas que são ainda pouco conhecidas.

A rápida intervenção da peroxidase na lesão provocada por fungo também resulta no aparecimento do fenômeno de quimiluminescência, que tem sido observado em tecidos doentes de raízes (Salin & Bridges, 1981). Esta não deve ser causada por uma nova síntese de peroxidase, mas provavelmente é resultante do escurecimento proveniente da ação da enzima nos substratos, que podem ser tanto fenóis (Slawinska, 1978) como outros tipos de compostos, tais como ácido indol- acético (Salin & Bridges, 1983). Outra possível rota para a modificação de fenóis solúveis é a associação com macromoléculas presentes no local da lesão, especialmente proteínas (Synge, 1980, citado por Macheix et al., 1986).

Em muitas doenças, essas modificações metabólicas foram demonstradas como fator promotor da inibição do crescimento do patógeno. Compostos produzidos pela planta, durante o processo de doença, têm desempenhado um papel crucial na resistência ao organismo invasor (Cruickshank & Perrin, 1963; Nandakumar et al., 2001; Bindschedler et al., 2002). O composto fenólico mais bem caracterizado em feijão é a faseolina, produzida quando as plantas de Phaseolus vulgaris são atacadas por fungos (Rahe et al., 1969).

A ativação das formas latentes de peroxidase, após a destruição ou inativação de inibidores protéicos ou fenólicos, pode conduzir à indução de síntese de isoformas de peroxidase (Birecka et al., 1973).

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência das enzimas peroxidase, polifenoloxidase e de compostos fenólicos na resistência à antracnose de quatro cultivares de feijão.