Os osmoprotectores ou solutos compatíveis são pequenas moléculas que actuam como osmólitos e ajudam os organismos a sobreviver ao stress osmótico extremo.[1] Em plantas, a acumulação destas substancias pode aumentar o índice de sobrevivência durante stresses como a seca. Exemplos de solutos compatíveis são as betaínas, aminoácidos e o açúcar trealose. Estas moléculas acumulam-se nas células e equilibram a diferença osmótica entre o meio que rodeia a célula e o citosol. Em casos extremos, como nos rotíferos bdeloídeos, tardígrados, artemias e nematódeos, estas moléculas podem permitir que as células sobrevivam apesar de ficarem completamente desecadas e permitem que entrem num estado de animação suspensa chamado criptobiose.[2] Neste estado o citosol e os osmoprotectores convertem-se num sólido parecido com o cristal que ajuda a estabilizar as proteínas e membranas celulares antes dos efeitos nocivos do desecamento.[3]

Os solutos compatíveis desempenham também um papel protector na manutenção da actividade enzimática através dos ciclos de congelação-fusão e a temperaturas mais elevadas. As suas acções específicas são desconhecidas, mas acredita-se que estão preferencialmente excluídos da interface das proteínas devido à sua propensão para formar estruturas na água.

Função dos osmoprotectores editar

Os choques abióticos (ou stresses) são em conjunto responsáveis pela perda de colheitas agrícolas em todo mundo. Entre vários stresses abióticos, a seca e a salinidade são os mais destrutivos. Os seres vivos adoptaram diferentes estratégias para enfrentar estes choques. Como são caracteres complexos, as estratégias de cruzamento tradicional tiveram menos sucesso em melhorar a tolerância ante o stress causado pela salinidade e seca. A função dos solutos compatíveis nos stresses por salinidade e seca foram amplamente estudados. A nível fisiológico, o ajuste osmótico é um mecanismo adaptativo implicado na tolerância à seca ou salinidade e permite a manutenção da pressão de turgência sob condições de stress. Existem cada vez mais evidências em estudos in vivo e in vitro que implicam estratégias fisiolóxicas, bioquímicas, genéticas assim como estratégias moleculares que sugerem fortemente que os osmólitos como os compostos de amónio (poliaminas, glicina betaína, beta-alanina betaína, dimetil-sulfonio propionato e colina-O-sulfato), açúcares e açúcares-álcool (fructano, trealose, manitol, d-ononitol e sorbitol) e aminoácidos (prolina e ectoína) realizam importantes funções no ajuste das plantas ante os choques por salinidade e seca e desintoxicam os efeitos adversos das espécies reactivas do oxigénio. É necessária uma melhor compreensão destes dois conjuntos de parâmetros para desenvolver medidas para aliviar os impactos nocivos destes stresses.[4]

Ver também editar

Referências

  1. Lang F (Outubro de 2007). «Mechanisms and significance of cell volume regulation». J Am Coll Nutr. 26 (5 Suppl): 613S–623S. PMID 17921474. doi:10.1080/07315724.2007.10719667 [ligação inativa]
  2. Sussich F, Skopec C, Brady J, Cesàro A (Agosto de 2001). «Reversible dehydration of trehalose and anhydrobiosis: from solution state to an exotic crystal?». Carbohydr. Res. 334 (3): 165–76. PMID 11513823. doi:10.1016/S0008-6215(01)00189-6 
  3. Crowe JH, Carpenter JF, Crowe LM (1998). «The role of vitrification in anhydrobiosis». Annu. Rev. Physiol. 60: 73–103. PMID 9558455. doi:10.1146/annurev.physiol.60.1.73 
  4. Singh, M., et al. (2015). "Roles of osmoprotectants in improving salinity and drought tolerance in plants: a review." Reviews in Environmental Science and Bio/Technology 14(3): 407-426).