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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.41.2021.tde-04052022-175543
Document
Author
Full name
Adriana dos Santos Lopes
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2021
Supervisor
Committee
Furlan, Cláudia Maria (President)
Bordin, Juçara
Bulbovas, Patricia
Title in Portuguese
Influência da sazonalidade na capacidade de oxirredução em Brittonodoxa subpinnata (Brid.) W.R. Buck, P.E.A.S. Câmara & Carv.-Silva (Sematophyllaceae)
Keywords in Portuguese
cliclo ascorbato-glutationa
enzimas antioxidantes
estresse oxidativo
musgo tropical
sistema antioxidante
Abstract in Portuguese
Consideradas pioneiras na transição do ambiente aquático para o ambiente terrestre, as briófitas habitam diferentes ambientes e podem ser encontradas colonizando diversos substratos, como solos, rochas, troncos, entre outros. Podem tolerar condições ambientais extremas e estão presentes em praticamente todos os ecossistemas, principalmente os terrestres. Durante o processo de colonização e diversificação terrestre, os vegetais desenvolveram mecanismos metabólicos importantes, resultando na produção de substâncias que servem como protetores à radiação ultravioleta, ao estresse oxidativo e outras precursoras de biopolímeros estruturais que auxiliam na menor dessecação, mas que também permitem a troca de gases. Além disso, os ecossistemas terrestres estão sujeitos a diversas alterações nas condições do clima, que podem envolver oscilações na temperatura, déficit hídrico, radiação solar, assim como uma acentuação da sazonalidade. Todos esses fatores abióticos têm em comum elicitar maior produção de espécies reativas de oxigênio (ERO), que podem ser danosas ao organismo. Este estudo teve como objetivo avaliar o estado redox de populações de Brittonodoxa subpinnata (um musgo) em ambientes com distinta disponibilidade de água durante as estações chuvosa e seca na região Sudeste do Brasil. Amostras foram coletadas em quatro áreas, Paranapiacaba e CUASO pertencentes ao domínio fitogeográfico atlântico, e Mogi Guaçu e Brotas pertencentes ao domínio do cerrado. Foi avaliado o sistema antioxidante pela analise da atividade das enzimas superóxido dismutase (SOD), ascorbato peroxidase (APX), glutationa redutase (GR) e catalase (CAT), além da análise dos conteúdos de ascorbato (AsA), glutationa (GSH), de peroxido de hidrogênio (H2O2) e malondialdeído (MDA). O perfil meteorológico das quatro áreas de coleta, evidenciou menor média de temperatura e acúmulo de chuvas durante o período seco (inverno) em relação ao período chuvoso (verão). Foi observado o efeito da sazonalidade para a atividade das quatro enzimas avaliadas, com maior atividade da CAT, APX e GR durante o período seco, enquanto a SOD mostrou maior atividade durante o período chuvoso. Os conteúdos de ascorbato e glutationa também apresentaram aumento acentuado durante o período seco. Essas alterações no sistema antioxidante parecem ter sido eficientes para manter os níveis de H2O2 e MDA, que não diferiram entre os períodos de amostragem. Por fim, o estado redox de B. subpinnata mostrou oscilações sazonais, mas não diferiu quando consideradas as áreas de coleta e/ou os domínios fitogeográficos.
Title in English
Seasonality influence on the redox reactions of Brittonodoxa subpinnata (Brid.) W.R. Buck, P.E.A.S. Câmara & Carv.-Silva (Sematophyllaceae)
Keywords in English
antioxidante enzymes
antioxidante system
ascorbate-glutathione cycle
oxidative stress
tropical moss
Abstract in English
Bryophytes are considered pioneers when it comes to the transition from the aquatic environment to the terrestrial environment. They inhabit different environments and can colonize different substrates, such as soils, rocks, trunks, among others. They can tolerate extreme environmental conditions and can be found in almost all ecosystems, with special attention to the terrestrial ones. During the process of colonization and terrestrial diversification, plants developed important metabolic mechanisms, resulting in the production of substances that serve as protectors against ultraviolet radiation, oxidative stress, and substances precursors of structural biopolymers that help to reduce desiccation, but also allow for exchange of gases. In addition, terrestrial ecosystems are subject to several changes in the climate conditions, such as temperature variations, water deficit, high solar radiation, as well as extreme seasonality variations. All these abiotic conditions can elicit the production of reactive oxygen species (ROS), which can be harmful to the organism. This study aimed to evaluate the redox status of populations of Brittonodoxa subpinnata (a moss) in environments with distinct water availability during the rainy and dry seasons in Southeastern Brazil. Samples were collected in four areas, Paranapiacaba and CUASO belonging to the Atlantic phytogeographic domain, and Mogi Guaçu and Brotas belonging to the cerrado domain. The antioxidant system was evaluated by analyzing the activity of the enzymes superoxide dismutase (SOD), ascorbate peroxidase (APX), glutathione reductase (GR) and catalase (CAT), as well as the contents of ascorbate (AsA), glutathione (GSH), hydrogen peroxide (H2O2), and malondialdehyde (MDA). The meteorological condition at the four collection areas showed lower average temperature and rainfall accumulation during the dry season (winter) compared to the rainy season (summer). The effect of seasonality was observed for the activity of the four enzymes evaluated, with higher activity of CAT, APX, and GR during the dry season, while SOD showed higher activity during the rainy season. Contents of ascorbate and glutathione were also higher during the dry period. These alterations in the antioxidant system seem to have been efficient in maintaining the levels of H2O2 and MDA, which did not differ between sampling periods. Finally, the redox status of B. subpinnata showed seasonal fluctuations, but did not differ when considering the collection areas and/or the phytogeographic domains.
 
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Publishing Date
2022-05-16
 
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