Metabólitos Primários e Secundários

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Universidade Federal de Juiz de Fora 
Instituto de Ciências Biológicas 
Departamento de Botânica 
 
Disciplina de Recursos Vegetais na Alimentação Humana 
Prof. Dr. Henrique Guilhon de Castro 
BIOTECNOLOGIA E NUTRIÇÂO: METABÓLITOS PRIMÁRIOS E 
SECUNDÁRIOS 
Prof. Dr. Henrique Guilhon de Castro 
• Quando se pensa no aumento da produção de alimentos, isso pode ocorrer de três 
maneiras: pela expansão da área cultivada, item em que o Brasil se sobressai por ter ainda 
diversas fronteiras agricultáveis. Todavia, essas áreas são limitadas e, no futuro, não estarão 
mais disponíveis (impactos ambientais). Uma segunda maneira de se aumentar a produção de 
alimentos é por meio da melhoria das condições do ambiente, como adubação, práticas 
culturais corretas, controle de pragas e doenças, uso de sementes de qualidade, irrigação etc. 
A terceira maneira é pelo melhoramento genético das plantas(variedades mais produtivas; 
qualidade nutricional; palatabiliadde). 
Melhoramento genético e produção de alimentos 
• A utilização de híbridos de milho resultou em aumento de aproximadamente 75% na 
produtividade das lavouras em relação aos cultivares não melhoradas. 
• O Brasil é o segundo maior produtor do mundo de soja. Foi o melhoramento genético 
que, ao desenvolver variedades mais produtivas e resistentes às pragas e doenças, permitiu 
que a soja pudesse ser cultivada de norte a sul do país. 
• A maçã talvez seja um dos exemplos mais facilmente perceptíveis da contribuição do 
melhoramento de plantas para a disponibilização de alimentos no Brasil. Muitos ainda se 
lembram de, ao comprar maçãs, encontrar apenas as importadas e de custo elevado até cerca 
de 25 anos atrás. Inúmeras variedadesforam desenvolvidas pelo melhoramento genético, o que 
vem garantindo o abastecimento do mercado brasileiro com maçãs de excelente qualidade: 
frutos vermelhos, suculentos, firmes e de preço acessível. 
 
Biotecnologia e Valor Nutricional dos Alimentos 
• Visto que a concentração de nutrientes é geralmente limitada e de baixa 
biodisponibilidade em alimentos básicos, pesquisas estão sendo conduzidas no sentido de 
entender e manipular as vias metabólicas de nutrientes, a fim de aumentar a qualidade 
nutricional das espécies; identificação de genes de plantas de importância nutricional. 
• O termo “genoma nutricional” é usado para descrever a interface entre a bioquímica das 
plantas, o genoma e a nutrição humana. O genoma nutricional identifica genes, enzimas e 
estruturas proteicas que são regulados pela dieta, além de estabelecer os efeitos dos nutrientes 
e constituintes alimentares na regulação dos genes. 
ALIMENTOS VEGETAIS: COMPONENTES NUTRICIONAIS E FUNCIONAIS 
 
Alimentos Funcionais 
• A dieta vem sendo reconhecida como a primeira linha de defesa na prevenção de 
diversas doenças crônico-degenerativas não transmissíveis, como câncer, doenças 
cardiovasculares,osteoporose, artrite e degeneração macular relacionada com a idade. 
• Alimentos funcionais: incluem alimentos integrais, fortificados, enriquecidos ou melhorados que 
causam efeitos potencialmente benéficos à saúde quando consumidos regularmente como parte de uma 
dieta variada e em níveis efetivos. 
• Nutracêuticos: têm sido recentemente reconhecidos como suplementos dietéticos que fornecem, 
de forma concentrada, um agente presumidamente bioativo de um alimento, presente na matriz não 
alimentar e usado para melhorar a saúde, em dosagens que excedem aquelas que podem ser obtidas de 
um alimento normal. 
 
Atributos e Rotulagem dos Alimentos Funcionais 
• A Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), pelas Resoluções n°. 18 e 19, de 30 de 
abril de 1999 (www.anvisa.gov.br), regulariza a rotulagem de produtos com alegação de propriedades 
funcionais e/ou de saúde, como se segue: 
✓ Alegação de propriedade funcional => é aquela relativa ao papel metabólico ou fisiológico que o 
nutriente ou não nutriente tem no crescimento, no desenvolvimento, na manutenção e em outras 
funções normais do organismo humano. 
✓ Alegação de saúde => é aquela que afirma, sugere ou implica a existência de relação entre o 
alimento ou ingrediente com uma doença ou condição relacionada com a saúde. 
 
• Há necessidade de evidências científicas aplicáveis para a comprovação da alegação de propriedade 
funcional e/ ou de saúde, como: 
- Ensaios nutricionais e/ou fisiológicos e/ou toxicológicos em animais de experimentação; 
- Ensaios bioquímicos; 
- Estudos epidemiológicos; 
- Ensaios clínicos; 
- Comprovação de uso tradicional, observado na população, sem danos à saúde; 
- Evidências na literatura científica, em organismos internacionais de saúde e na legislação internacional-
mente reconhecida sobre as propriedades do produto. 
 
• São exemplos de produtos com alegação de propriedade funcional e/ou de saúde aprovados pela 
ANVISA: 
1 - Creme vegetal contendo fitosteróis: “Ajuda a promover níveis saudáveis de colesterol” (óleo de 
milho e soja). 
2 - Frutoligossacarídeos (FOS) e inulina (para adição em alimentos)(raiz de chicória):“Contribuem para 
uma flora intestinal saudável.” “Ajudam a manter o equilíbrio da flora intestinal”. 
3 - Ômega-3 e ômega-6 em cápsulas (óleo poliinsaturado): “Ajudam a regular o nível de triglicerídeos” 
(óleos vegetais ricos em ômega -6: girassol, milho e gergelim; óleos vegetais ricos em ômega -3: linhaça, 
canola e nozes. 
4- Azeite de oliva: “Contém ácidos graxos monoinsaturados que auxiliam o consumidor na manutenção 
de níveis saudáveis de colesterol”. 
 
Proteínas 
• Proteínas vegetais como a de leguminosas têm sido associadas à diminuição de colesterol 
sanguíneo. Os efeitos em indivíduos incluem redução de aproximadamente 13% nas lipoproteínas de 
baixa densidade (LDLs- Low density lipoprotein) e de cerca de 10% nos níveis de triacilgliceróis, 
assim como aumento de cerca de 2% nas lipoproteínas de alta densidade (HDLs- high density 
lipoprotein). A Food and Drug Administration (FDA) aprovou a alegação de que “o consumo de 25 g 
de proteína de leguminosas diariamente pode reduzir o risco de doenças cardiovasculares". 
 
Lipídios e Doenças Cardiovasculares 
• O consumo de ácidos graxos saturados vem diminuindo e dando lugar a ácidos graxos 
poliinsaturados e monoinsaturados. Por sua vez, a ingestão de antioxidantes, como vitamina E, vitamina 
C, licopeno, flavonóides e isoflavonas, entre outros, tem recebido estímulos. Alguns desses componentes 
da dieta tem efeito na redução do risco de doenças cardiovasculares e de outras enfermidades 
degenerativas não transmissíveis. 
 
Ácidos Graxos Saturados (SFAs) 
• Os ácidos graxos saturados não contêm dupla ligação e têm normalmente uma cadeia composta de 
12 a 18 átomos de carbono, sendo os mais prevalentes nos alimentos os ácidos palmítico, esteárico, 
mirístico e láurico. 
• Esses ácidos aumentam a concentração de colesteroltotal e LDL porque diminuem o número de 
receptores de LDLs no fígado, reduzindo seu catabolismo.Alteram também a composição das LDLs, 
formando partículas mais aterogênicas e elevando o risco de doenças cardiovasculares(DCVs). 
 
Ácidos Graxos Monoinsaturados (MUFAs) 
• O mais comum ácido graxo monoinsaturado é o oleico presente tanto nas plantas como nos 
animais. Fontes de MUFA incluem, principalmente, o azeite de oliva, mas também os óleos de 
amendoim, de canola e de açafrão. Estudos recentes têm mostrado que a substituição dos ácidos 
graxos saturados pelos monoinsaturados promove aumento das HDLs e diminuição dos níveis de LDLs 
e de triacilgliceróis. 
• Os monoinsaturados diminuem a agregação plaquetária e o tempo de coagulação, protegendo o 
organismo contra a trombogênese (formação de coágulos sanguíneos) (DCVs).Ácidos Graxos Poliinsaturados (PUFAs) 
• Os PUFAs apresentam mais de uma insaturação. Podem ser produzidos pelas plantas mediante a 
introdução de duplas ligações adicionais no ácido oleico, formando o ácido linoleico com duas 
insaturações ou o α-linolênico com três insaturações. Como o homem não sintetiza esses ácidos graxos, 
eles são chamados de essenciais. Os PUFAs de cadeia longa vão formar prostaglandinas. As 
prostaglandinas têm efeito antitrombótico, antivasoconstritor e anti-inflamatório. 
• O ácido linoleico é encontrado em óleos de soja, milho, canola e açafrão, sendo 
abundante na maioria dos óleos vegetais. 
 
Ácidos Graxos Trans 
• Os ácidos graxos trans se formam em grandes quantidades quando os óleos 
poliinsaturados ou monoinsaturados são hidrogenados para a produção de margarina ou 
submetidos a altas temperaturas (fritura). 
• Os efeitos dos ácidos graxos trans para os riscos cardiovasculares assemelham-se aos dos 
ácidos graxos saturados e podem ser mais potentes para elevar os níveis de LDLs, além de 
reduzirem a HDL. 
 
Antioxidantes 
• O antioxidante dietético é uma substância presente no alimento que reduz 
significativamente os efeitos adversos de espécies reativas, como os de oxigênio e de 
nitrogênio, nas condições fisiológicas normais do homem. 
• A vitamina C, a vitamina E e o selênio são compostos alimentares que se enquadram 
nessa definição. 
• Os efeitos do oxigênio e de nitrogênio que reagem no organismo e geram radicais 
intermediários de lipídios, proteínas e ácidos nucléicos, que, por sua vez, formam os produtos 
finais do estresse oxidativo. As consequências fisiológicas desses produtos têm sido 
associadas a muitas doenças degenerativas, assim como ao processo de envelhecimento. 
 
Vitamina E – Tocoferóis 
• Os tocoferóis são antioxidantes lipossolúveis com atividade de vitamina E. Evidências 
epidemiológicas indicam que a suplementação com vitamina E resulta no decréscimo do risco 
de doenças cardiovasculares e câncer, auxilia a função imune e previne ou torna mais lentos 
os processos degenerativos relacionados com a idade (catarata, artrite e desordens do sistema 
nervoso) causados pelos danos cumulativos dos tecidos mediados pelas espécies reativas de 
oxigênio. 
• As principais fontes de tocoferóis são as plantas. Enquanto nas folhas são encontrados 
valores de 10 a 50 µg/g, nas sementes, eles se acumulam e podem chegar a 500 a 2.000 µg/g. 
Os óleos de sementes de vegetais, como os de oliva, girassol, milho e soja, são, portanto, as 
principais fontes dessa vitamina. Outras fontes de vitamina E incluem frutas, hortaliças, 
cereais integrais, nozes, amendoim e abacate. 
 
Carotenoides 
• Os carotenoides compreendem um grupo de compostosque são abundantes como 
pigmentos de plantas. São eles o α-caroteno (cenoura), o β-caroteno (frutas e hortaliças 
amarelas e vegetais verdes folhosos), as xantofilas (zeaxantina, criptoxantina e luteína, 
presentes na couve e no espinafre) e o licopeno (tomate). 
• Estudos epidemiológicos demonstram uma possível associação entre o consumo de 
luteína e zeaxantina (carotenoides) com a redução do risco de degeneração macular ligada à 
idade. 
• Os carotenoides, devido à sua lipofilicidade (solúvel em lipídios), são envolvidos na 
proteção antioxidante das membranas lipídicas e agem de forma sinérgica com os tocoferóis. 
Eles inibem a propagação das reações dos radicais livres (efeito protetor de DNA). 
 
Vitamina C - Ácido Ascórbico 
• O ácido ascórbico é amplamente encontrado nas frutas e hortaliças. Desempenha 
diversas funções biológicas no metabolismo dos aminoácidos fenilalanina e tirosina e na 
regulação do ciclo respiratório nos mitocôndrios. O ácido ascórbico tem a capacidade de 
ceder e receber elétrons, o que lhe confere papel essencial como antioxidante. 
• Acredita-se que a vitamina C possa atuar na prevenção e no tratamento do câncer, na 
diminuição do risco de doenças cardiovasculares, no tratamento da hipertensão e na redução 
da incidência de cataratas. 
 
Elementos-traço: Selênio, Cobre, Zinco, Manganês e Ferro 
• Diversos estudos epidemiológicos têm demonstrado associação inversa entre o consumo 
de selênio e o câncer. A deficiência de selênio também está relacionada com o aumento do 
risco de doenças cardiovasculares(desenvolvimento da placa de aterosclerose, que leva à 
doença isquêmica do coração). 
• O cobre, o zinco e o manganês constituem as enzimas que fazem parte da defesa do 
organismo contra as espécies reativas de oxigênio. Estas são radicais livres, que, se mantidos 
incontroláveis, podem danificar DNA, proteínas e lipídios dentro das células e alterar a função 
celular. 
 
Flavonoides 
• Os flavonoides são compostos polifenólicos de ação antioxidante, amplamente 
distribuídos nas frutas (como uva, cereja, amora, morango e jabuticaba) e hortaliças (couve-
flor, repolho, cebola, alho, tomate, rabanete, couve, escarola e nabo), assim como também as 
castanhas e em bebidas, como chá e vinho. 
• Embora exista uma diversidade de substâncias flavonóides. Os flavonoides são 
geralmente pigmentos de coloração pálida. 
• Estudos epidemiológicos têm indicado a associação dos flavonóides com a prevenção de 
doenças cardiovasculares (Holanda e França). Um deles, conhecido como “paradoxo francês”, 
evidenciou que indivíduos que consumiam cerca de 14% a 15% do total energético da dieta na 
forma de gordura saturada e apresentavam níveis de colesterol sanguíneoelevado, mas 
consumiam vinho tinto, possuiam muito baixa taxa de mortalidade por doenças 
cardiovasculares. Esse efeito protetor foi atribuído aos flavonóides do vinho tinto por eles 
consumido, que diminuíam a formação de trombos nessa população francesa. 
 
Isoflavonas 
• Diversos efeitos têm sido atribuídos às isoflavonas da soja, entre os quais o controle e a 
prevenção de alguns sintomas causados pela deficiência estrogênica (sintomas da menopausa) 
e a prevenção de enfermidades cardiovasculares, da osteoporose e dos cânceres de mama e de 
próstata. 
• Os sintomas característicos da menopausa somente afetam um terço das mulheres 
asiáticas e parece existir diferença na intensidade dos sintomas. Tal divergência deve-se ao 
alto consumo de produtos de soja e, portanto, de isoflavonas pelas japonesas. 
 
Fibras Alimentares 
• Dietas pobres em fibras frequentemente estão associadas a doenças coronarianas, 
diabetes, e neoplasias colorretais, assim como a uma série de outros distúrbios do trato 
gastrointestinal. Recomenda-se uma ingestão de 20 a 30 g de fibras por dia para adultos. 
• A fibra alimentar é constituída de carboidratos não digeríveis. Em geral, as fibras 
estruturais (celulose, lignina e algumas hemiceluloses) são insolúveis e não fermentáveis. 
• Como as fibras não são digeridas pelas enzimas presentes no intestino delgado, elas 
aumentam o volume das fezes e diminuem o tempo de trânsito dos alimentos no trato 
gastrointestinal. O tipo de fibra também conta, ou seja, as insolúveis são mais eficazes do que 
as solúveis. Frutas, hortaliças e farelo de trigo aumentam o volume fecal e reduzem o 
tempo de trânsito intestinal, com o retardamento da absorção dos açúcares (controle da 
diabetes). 
• Redução do tempo de trânsito da massa alimentar através do cólon diminui a 
possibilidade de que carcinógenos potenciais tenham oportunidade de interagir com a 
superfície da mucosa (efeito anticarcinogênico das fibras). 
• Os farelos de aveia e de milho e as fibras do feijão são capazes de reduzir o nível 
plasmático de colesterol. Algumas frutas, hortaliças e leguminosas (feijão) podem baixar os 
níveis plasmáticos de lipídios. 
 
Fatores Antinutricionais 
Fitato/tanino/glicosídioscianogênicos 
• O fitato, uma molécula de açúcar ligada a seis grupos de fosfato, é uma fonte de fósforo 
para a semente, necessária para a germinação. Uma redução em seu teor pode ser inaceitável, 
já que diminuiria a proporção de fósforo total. Além disso, altos conteúdos de fitato estão 
associados com elevados volumes de ferro e zinco. Entretanto, o fitato é um fator 
antinutricional na alimentação porque quela ferro, cálcio, zinco e outros íons divalentes, 
tornando-os indisponíveis para absorção. 
• A adição de fitase, por melhoramento genético,pode levar a uma menor excreção de 
fósforo nas fezes de frangos e de suínos, indicando maior biodisponibilidade desse e de outros 
minerais, normalmente quelados ao fitato, como o ferro e o zinco. Além disso, a menor 
liberação de fósforo no ambiente reduz seu arraste pela água, amenizando o impacto 
ambiental. O emprego de fitase em vez da remoção do fitato tem a vantagem de não diminuir 
o teor de fósforo do alimento, aumentando ainda sua biodisponibilidade. 
• Outros fatores antinutricionais, como o tanino, encontrado principalmente no tegumento 
de leguminosas, também apresentam efeito negativo na digestibilidade de proteínas e na 
nutrição mineral. Alterações na atividade do tanino poderiam induzir consequências 
secundárias, a exemplo de mudanças no flavor ou na resistência a doenças. No feijão, a 
variabilidade genética no conteúdo desse elemento está relacionada com a cor: o branco tem 
menores teores de tanino. 
• Os glicosídios cianogênicos, presentes na mandioca, possuem efeito tóxico quando esse 
alimento não é processado de forma adequada. Como não existem genótipos sem cianogênio, 
a redução de seus níveis tem sido um dos objetivos de programas de melhoramento de 
mandioca. 
 
METABÓLITOS SECUNDÁRIOS 
 
Conceito: 
• Fitoterapia 
• Distribuição restrita 
• Reserva (suprimento de nutrientes) 
• Função ecológica (UV, antioxidante, defesa química e alelopatia). 
 
ECOLOGIA QUÍMICA: interações bioquímicas entre plantas e o meio ambiente. Os 
metabólitos secundários aumentariam a competitividade dos organismos. Ex.: cardenolídeos e 
taninos (germinação de sementes, crescimento das plantas, repelentes de predadores- defesa 
química). 
 
ROTAS 
 
METABÓLITOS DERIVADOS DO ACETATO 
• Acetil-ScoA= unidade iniciadora 
• Malonil-ScoA= unidade propagadora (fornece unidades C2 para a síntese de ácidos 
graxos, prostaglandinas, polifenóis, entre outros compostos). 
 
SCoA
O
+ Biotina-CO2
-
ATP, Mg
Água
SCoA
O
CO2
-
(malonil-SCoA)(acetil-SCoA)
 
 
 
 
Prostaglandinas 
• As vias sintetizadoras das prostaglandinas são alvos para um grande número de drogas 
terapêuticas, pois desempenham importantes funções em sintomas como febre, dor e 
inflamação. Ex.: aspirina bloqueia biossíntese na reação de oxidação catalisada pela 
ciclooxigenase. 
• Biossíntese: As PG são derivadas dos ácidos graxos do organismo. Os precursores da 
síntese das prostaglandinas são ácidos graxos de 20 carbonos, que possuem pelo menos 
três ligações duplas. 
 COOH
OH
O
COOH
ácido prostanóico PGA1 (prostaglandina do tipo A, série 1)
 
 
Compostos fenólicos 
• Compostos fenólicos possuem um ou mais grupos hidroxilas (OH) ligados a um anel 
aromático. 
• Atividades biológicas: atividades antissépticas, desinfetante e anestésica 
(antiulcerogênica). 
• Biossíntese: são formados via ciclização da cadeia linear policetídica (Fe, Mn, Mo, etc.). 
 
SCoA
O O O O
OO
OO
OH
OH
HO
O
Enolização
 
 
METABÓLITOS DERIVADOS DO MEVALONATO (ISOPRENOS OU 
TERPENOS) 
• Classificação: monoterpenos (C10, duas u.i.); sesquiterpenos (C15, três u.i.); diterpenos 
(C20, quatro u.i.); sesterterpenos (C25, cinco u.i.); triterpernos (C30, seis u.i.); e 
tetraterpenos (C40, oito u.i.). 
• Os esteróides são uma subclasse dos triterpenóides (colesterol, cardiotônicos, passiflora 
alata). 
 
O O
OH
R
HR1O
R1= açúcar; R= H
 
 
 
H H
H
Esqualeno
Colesterol
 
 
• Ocorrência: os monoterpenos e sesquiterpenos são os principais constituintes dos óleos 
essenciais das plantas, e os diterpenos, constituintes minoritários de alguns óleos 
essenciais. 
• Atividades biológicas: antiulcerogênico e antitumoral (espinheira-santa); Glicosídeos 
cardiotônicos (Digitalis purpurea); inseticida (Crhysantemum spp= piretrinas). 
• Biossíntese: A condensação de sucessivas unidades de isopreno é realizada por meio da 
reação do IPP (isopentenilpirofosfato) e DMAPP (dimetilalilpirofosfato). Reações 
catalisadas pelas enzimas preniltransferases. 
 
Acetil SCoA + Malonil SCoA Mevalonato
OPPOPP
IsopentenilpirofosfatoDimetilalilpirofosfato
Terpenóides 
Esteróides
Carotenóides
 
 
 
 
METABÓLITOS DERIVADOS DO ÁCIDO CHIQUÍMICO 
• Síntese dos aminoácidos aromáticos, lignina (parede celular) e cumarinas (óleos 
essenciais). 
• Ocorrência: A rota do ácido chiquímico é mais importante em plantas superiores 
(produção de lignina), existindo em fungos e bactérias, mas não em animais (necessidade 
de fenilalanina e triptofano na dieta). 
• Atividades biológicas: salicilina, metabólito isolado de cascas do salgueiro (Filipendula 
ulmaria) (aspirina); compostos derivados das ligninas têm ação antineoplásica; as 
cumarinas possuem propriedades anticoagulantes, estrogênica, antibacteriana, 
vasodilatadora e antiespasmódica. 
• Biossíntese: Os precursores dos compostos originados da rota do ácido chiquímico são 
dois pequenos compostos fosforilados: o fosfoenolpiruvato (PEP), que vem do processo 
glicolítico, e a eritrose-4-fosfato, da rota da pentose fosfato. 
PO COOH
Ácido fosfoenolpirúvico
PO H
OH
OH O
COOH
HO
OH
OH
Eritrose-4-fosfato
Ácido Chiquímico
Ácido corísmicoTriptofano
Fenilalanina e
Tirosina
+
 
 
 
 
METABÓLITOS DERIVADOS DOS AMINOÁCIDOS (ALCALÓIDES) 
• Alcalóides são compostos nitrogenados, com função ecológica de proteção contra 
herbívoros e agentes patogênicos (nicotina). 
• Atividades biológicas: 
- Os alcalóides vincristina e vimblastina (Catharanthus roseus) com ação antitumoral; 
- Alcalóides da casca do fruto da romã, com utilização nas inflamações da boca, por sua 
propriedade antisséptica; 
- A boldina, extraída do boldo-do-chile (Peumus boldus), que possui ação colagoga e 
digestiva do boldo; 
- A passiflorina, empregada como tranquilizante e antiespasmódico; 
- A nicotina, que atua diretamente sobre o sistema nervoso, exercendo ação depressora, 
produzindo paralisia; 
- A morfina, que tem ação anestésica. 
 
N
CO2H
 Ácido nicotínico
N
N
Me
Nicotina 
 
HO
HO
NMe
O
Morfina
 
 
METABÓLITOS DE ORIGEM MISTA 
Flavonóides 
• Os flavonóides podem ser classificados, entre outros, como flavanonas, flavonas, 
isoflavonas (presente principalmente em leguminosas), chalconas (pigmento amarelo) e 
antocianinas (responsável pela pigmentação em flores, frutos e outros tecidos). 
 
OHO
OH
Acetato Chiquimato
 
 
 
• Ocorrência: Os flavonóides são responsáveis pelo aroma dos alimentos e pela coloração 
das flores, atuando também na defesa química das plantas. 
• Atividade biológica: anti-inflamatórios, antivaricosos, diuréticos, antiviróticos, 
antioxidante, com atividade antimicrobiana, fungistática, entre outras indicações. 
 
Cromenos 
• Precoceno I e o precoceno II (cromenos) são constituintes majoritários do óleo essencial 
de Ageratum conyzoides causando metamorfose prematura em diversas espéciesde 
insetos (Culex quinquefasciatus, Aedes aegypt e Anopheles stephensi), levando à 
formação de adultos estéreis. 
 
O MeO
 Precoceno I Precoceno II 
OMeO
MeO
 
FATORES QUE INFLUENCIAM A PRODUÇÃO DE METABÓLITOS 
SECUNDÁRIOS 
Fatores fisiológicos/fenológicos 
• Os fatores que influenciam a colheita são: época do ano; hora do dia (o teor de 
alcalóides em folhas de Solanáceas, por exemplo, é maior na parte da manhã do que à tarde); 
estágio de desenvolvimento (na carqueja, ocorre maior quantidade de compostos químicos 
produzidos na época da floração, quando o metabolismo se torna mais intenso). 
 
Fatores genéticos 
• A hortelã possui diferentes variedades, que são mais ricas em óleo essencial, contendo alto 
teor de mentol). 
• Os métodos de hibridação podem produzir híbridos com grandes diferenças no teor do 
óleo essencial e sua composição (híbridos de Ocimum canum e Ocimum basilicum com 
47,7% do teor de cânfora em seu óleo essencial). 
Fatores ecológicos 
Nutrientes 
• O efeito da adubação nitrogenada no metabolismo dos alcalóides nas plantas está 
relacionado com a síntese do aminoácido precursor. Houve diferenças no nível de 
aminoácidos nas plantas, relacionadas com a aplicação de nitrogênio. 
0
2
4
6
8
10
12
14
89 117 145 173 201 229
Dias após transplante
Re
nd
im
en
to
 d
e t
an
in
o 
(%
)
A C
• O teor de óleos essenciais está inversamente relacionado com a disponibilidade de 
nitrogênio no solo em espécies dos gêneros Datura, Mentha e lavandula. 
 
Água 
• Estresse hídrico pode promover aumento na biossíntese de compostos fenólicos e 
formação de lignina e diminuir e o teor de alcaloides. 
• Com relação aos óleos essenciais observou-se aumento na sua concentração em 15 
espécies medicinais, quando não eram irrigadas. 
• A irrigação por aspersão, principalmente nas plantas que possuem óleo essencial 
localizado em partes mais externas (família Labiatae), provoca forte redução no teor de 
óleo quando essa prática é realizada próxima da colheita. 
 
Aspectos fitossanitários 
• As fitoalexinas são barreiras químicas responsáveis pela resistência das plantas ao ataque 
de microrganismos (flavonóides, cumarinas e terpenóides) 
• Acúmulo de fenóis na parede celular (lignina) tem a finalidade de fortalecimento da 
parede celular e funções adicionais para a sobrevivência da célula submetida às condições 
de estresse, como ferimentos ou infecções por microrganismos. 
 
 
 
PRODUÇÃO IN VITRO DE METABÓLITOS SECUNDÁRIOS 
• A cultura de tecidos para produção de metabólitos secundários tem sido utilizada para 
alguns compostos de importância econômica. O composto fenólico shiconina (corante 
natural), extraído das raízes de Lithospermum erythrorhizon, é obtido em escala comercial 
por meio da técnica de suspensão celular. 
• A técnica de suspensão celular destina-se à obtenção e proliferação de células em meio 
líquido sob condições de agitação contínua, para evitar possíveis gradientes nutricionais 
ou gasosos no meio de cultura. 
 
 
 
Referências bibliográficas 
BORÉM, A.; SANTOS, F.; PEREIRA, W. Entendendo a biotecnologia. Viçosa,MG: 
Editora UFV, 2016. 295p. 
CASTRO, H.G.; FERREIRA, F.A.; SILVA, D.J.H.; MOSQUIM, P.R. Contribuição ao 
estudo das plantas medicinais: metabólitos secundários. Viçosa, MG: Suprema, 2004, 
113p. 
COSTA, N.M.B., BORÉM, A. Biotecnologia e Nutrição: saiba como o DNA pode 
enriquecer os alimentos. São Paulo: Nobel, 2003. 214p. 
MANN, J. Secondary metabolism. 2 ed. Oxford: Clarendon Press, 1995. 374p.