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May 24, 2024

Efeitos de fungos endofíticos no processo parasitário de Taxillus chinensis

Scientific Reports volume 12, Artigo número: 7744 (2022) Citar este artigo 1514 Acessos 1 Citações 1 Detalhes de métricas altmétricas Taxillus chinensis (DC.) Danser é um arbusto medicinal amplamente utilizado

Scientific Reports volume 12, Artigo número: 7744 (2022) Citar este artigo

1514 Acessos

1 Citações

1 Altmétrico

Detalhes das métricas

Taxillus chinensis (DC.) Danser é um arbusto medicinal amplamente utilizado nos sistemas medicinais tradicionais e modernos. É uma planta hemiparasitária perene, de difícil propagação artificial devido ao seu baixo índice parasitário. O parasitismo bem-sucedido de plantas parasitas consiste em fundir seus tecidos e conectar sua vasculatura à vasculatura do hospedeiro, construindo uma ponte fisiológica, que pode retirar eficientemente água, açúcares e nutrientes de suas plantas hospedeiras. É relatado que os fungos endofíticos desempenham um papel importante na degradação e fusão da parede celular, que é o principal processo de formação da ponte fisiológica. Portanto, neste estudo, os fungos endofíticos de T. chinensis de diferentes hospedeiros foram isolados e, em seguida, os organismos que poderiam degradar os principais componentes das paredes celulares foram triados utilizando um meio composto por guaihuol e capacidade de degradação de celulose. Os resultados mostraram que cinco cepas foram selecionadas de 72 fungos endofíticos de T. chinensis com alta atividade enzimática para degradação lignocelulósica. As atividades de lacase e celulase de cinco cepas atingiram seus picos no dia 7, e as atividades enzimáticas mais altas dessas duas enzimas foram encontradas na cepa P6, que foi de 117,66 e 1,66 U/mL, respectivamente. A peroxidase de manganês da cepa 4 e a lignina peroxidase da cepa N6 também atingiram seus picos no dia 7 e foram as mais altas entre as 5 cepas, com atividades enzimáticas de 11,61 e 6,64 U/mL, respectivamente. As cepas 4, 15, 31, N6 e P6 foram identificadas como Colletotrichum sp., Nigerrospora sphaerica, Exserohilum sp., Diaporthe phaseolorum e Pestalotiopsis sp., respectivamente, de acordo com suas propriedades morfológicas e de biologia molecular. Os fungos endofíticos podem secretar enzimas eficientes de degradação da parede celular, que promovem a dissolução e relaxamento da parede celular entre T. chinensis e hospedeiro, contribuindo assim para o parasitismo de T. chinensis.

Taxillus chinensis (DC.) Danser pertencente à família Loranthaceae está distribuído principalmente nas áreas sul e sudoeste da China. Os caules e galhos secos com folhas de T. chinensis são ingredientes comumente usados ​​na medicina tradicional chinesa e são chamados de “Sang Ji Sheng” na China. T. chinensis possui alto valor medicinal. É utilizado para alívio de doenças reumáticas, reforço do fígado e rins, fortalecimento de tendões e ossos e prevenção de abortos1. T. chinensis é planta hemiparasita com diversos hospedeiros2. Enquanto isso, T. chinensis também é usado como matéria-prima para fazer chá parasitismo na China, que é um chá alimentar tradicional chinês e é exportado para quase 30 países no Sudeste Asiático3. Portanto, a demanda por T. chinensis está em constante aumento no mercado fitoterápico global devido ao seu imenso potencial terapêutico. No entanto, T. chinensis é derivado principalmente de recursos silvestres, que não conseguem atender plenamente à crescente demanda do mercado. O cultivo artificial de T. chinensis é uma medida eficaz para equilibrar a oferta e a procura do mercado.

No entanto, T. chinensis é uma planta hemiparasita perene, de difícil propagação artificial devido à sua baixa taxa parasitária. Um componente essencial do sucesso parasitário em plantas parasitas é a capacidade de fundir as paredes celulares do hospedeiro e conectar sua vasculatura por um órgão especializado conhecido como haustório, formando assim uma ponte fisiológica . Isto permite a transferência não apenas de água e nutrientes para o parasita, mas também de macromoléculas, incluindo mRNAs8 e proteínas9. Assim, a parede celular do hospedeiro é a primeira barreira para a formação de uma ponte fisiológica. Curiosamente, estudos descobriram que a penetração do haustório não causa danos significativos às células vegetais hospedeiras. Por exemplo, o haustório de Striga hermonthica não causa danos às células da endoderme da planta hospedeira durante a penetração . Isto pode ser alcançado de diferentes maneiras. Na maioria das plantas parasitas da família Orobanchaceae, um grande número de enzimas relacionadas à degradação da parede celular foi encontrado no processo parasitário12,13. Por exemplo, a pectina metil esterase, que pode degradar a pectina, é encontrada nos locais de punção do hastório de Oroanche cumana Wallr. e Phelipanche aegyptiaca Pers.14. Foi demonstrado que outros modificadores da parede celular, como dilatases e enzimas com atividade transglucanase, atingem o pico durante o período de penetração da infecção por Dodder de WM-xilglucano. Em contraste, a inibição destes modificadores de WM-xilglucano reduziu a chance de invasão bem-sucedida do Dodder . Portanto, enzimas relacionadas à degradação da parede celular desempenham um papel importante durante o processo parasitário. No entanto, a origem destas enzimas não foi mais explorada.