Estudio de enzimas implicadas en el metabolismo de hidratos de carbono en Mesembryanthemum crystallinum durante la inducción de CAM

TRIPODI, K. E. J.; MARTÍN, M.; CUEVAS, I. C.; PODESTÁ, F. E.

Mendoza, Argentina

Congreso; XXXIV Reunión anual de la SAIB; 1998

El metabolismo ácido de las crasuláceas (CAM) se caracteriza por presentar fluctuaciones masivas de carbohidratos de reserva y de la acidez titulable en hojas durante el ciclo día/noche. Durante la noche, los hidratos de carbono son degradados hasta fosfoenolpiruvato (PEP) para proveer el sustrato para la carboxilación primaria. Se generan grandes cantidades de OAA, que es reducido a malato y almacenado en la vacuola como reserva transitoria del CO2 asimilado. Esta estrategia permite a las plantas CAM mantener sus estomas cerrados durante el día y crecer en ambientes áridos. En este trabajo se ha realizado una investigación sobre posibles cambios en los niveles  de enzimas de la primera fase de la glucólisis en Mesembryanthemum crystallinum, ya que se ha detectado un incremento importante en los niveles de algunas enzimas presentes en cantidades relativamente bajas en otras plantas superiores. Las plantas se crecieron en condiciones controladas de luz, Tº e intensidad lumínica y se indujeron incrementando de 0 a 400 mM el contenido de NaCl en el medio de cultivo. Se realizaron medidas de actividad enzimática de PEPC, MDH, PFP, FBPasa, G3PDH, G6PDH y aldolasa. En cloroplastos de plantas CAM tiene lugar el transporte nocturno G6P y probablemente también de glucosa, además de triosas fosfato, con el fin de proporcionar esqueletos carbonados en el citosol para la carboxilación nocturna. Por lo tanto se esperaría un aumento en las actividades de las enzimas que degradan glucosa. Hemos hallado que las actividades enzimáticas correspondientes a la primera fase de la glucólisis: aldolasa, PFK y PFP permanecen prácticamente constantes luego del estrés salino. La FBPasa, una enzima gluconeogénica, aumenta aproximadamente 7 veces. En los análisis por inmunotransferencia, hemos hallado una notable disminución de la RuBisCo, así como un aumento de la MDH(NAD) luego de la inducción salina, mientras que la G3PDH no fue detectable, hechos que coincidieron con las medidas de actividad. Uno de los posibles destinos de una parte de la glucosa transportada al citosol podría ser la síntesis de polioles osmoprotectores como el pinitol, el cual se sintetiza a partir de la glucosa en un proceso de oxidoreducción interna. Esto concuerda con la nula actidvidad productora de NADPH: G-6-PDH y G3PDH. Parte de la glucosa podría ser derivada de las trisosas –P exportadas al citosol, como lo sugiere una mayor actividad de FBPasa. La PFP ha mostrado una baja actividad, al igual que en otras plantas CAM que degradan almidón. En el análisis por inmunotransferencia, se ha visto reacción con los anticuerpos contra una MDH citosólica de ananá. Aunque no podemos descartar que en esta planta haya reacción cruzada con la enzima mitocondrial, esto sugiere que el sitio de reducción del OAA sería el citosol, y que el aumento al doble en la actividad de MDH inducido por estrés salino sería producido por la isoforma citosólica.