Avaliação dos efeitos do ozônio sobre parâmetros bioquímicos e fisiológicos de folhas e frutos de Capsicum baccatum L. var. pendulum

Abstract

O ozônio (O3) é um potente agente oxidante capaz de reagir com várias biomacromoléculas. O O3 troposférico é o poluente atmosférico mais danoso às culturas vegetais, contribuindo para grandes perdas da produtividade agrícola. As concentrações troposféricas de O3 vêm aumentando desde os tempos préindustriais atingindo concentrações fitotóxicas em várias regiões do mundo. As pimentas do gênero Capsicum são o segundo tempero mais comercializado no mundo, mas poucos estudos em relação aos efeitos do O3 neste gênero são conhecidos. Portanto, o objetivo deste trabalho é avaliar os efeitos da exposição crônica a altas concentrações de O3 em plantas da espécie Capsicum baccatum L. var. pendulum, principalmente sobre o estado redox do tecido foliar, bem como produtividade e qualidade de seus frutos. Para isso, quinze plantas da espécie C. baccatum foram expostas ao O3, em câmeras de topo aberto durante o período de amadurecimento do fruto (62 dias), sob uma concentração média de 171.6 μg/m3 das 10:00 as 16:00. Neste trabalho, mostramos que o O3 desencadeou uma série de alterações deletérias no tecido foliar (lipoperoxidação e carbonilação protéica aumentada, aumento nos níveis de espécies reativas de oxigênio (ERO), degradação aumentada de clorofila, entre outros) de plantas C. baccatum L. var. pendulum, quando estas foram expostas cronicamente a altos níveis deste poluente. Além disso, observamos que estas alterações se estenderam aos frutos, culminando em diminuição da produtividade e modificação da composição química dos mesmos (diminuição nos níveis de capsaicina, aumento nos níveis de carotenóides e polifenóis totais). Esta alteração na composição química de frutos ozonizados se refletiu negativamente sobre o potencial antioxidante dos mesmos. Portanto, a exposição ao ozônio alterou a qualidade do fruto; porém testes in vivo são necessários para definir o impacto destas alterações no potencial terapêutico da pimenta.

Ozone (O3) is a powerful oxidizing agent capable of reacting with several biomacromolecules. Tropospheric O3 is one of the most harmful air pollutants to crops, contributing to high losses on crop yield. Tropospheric O3 background concentrations have increased since pre-industrial times reaching phytotoxic concentrations in many world regions. Capsicum peppers are the second most traded spice in the world, but few studies concerning the O3 effects in this genus are known. Thereby, the aim of this work was to evaluate the effects of chronic exposure to elevated O3 concentrations in red pepper plant Capsicum baccatum L. var. pendulum with especial considerations on the leaf redox state, as well as fruit yield and quality. Fifteen C. baccatum plants were exposed to O3 in open-top chambers during fruit ripening (62 days) at a mean concentration of 171.6 μg/m3 from 10:00 am to 4:00 pm. In this study we show that the O3 triggered a series of deleterious changes in leaf tissue (increased lipid peroxidation and protein carbonylation, increased ROS levels, increased chlorophyll degradation, etc.) of C. baccatum L. var. pendulum, when they were chronically exposed to high levels of this pollutant. Furthermore, we observed that these changes were extended to the fruits, resulting in decreased productivity and modification of the chemical composition (capsaicin levels diminished, increased total carotenoids and polyphenols levels). These chemical composition changes on fruits of ozonated plants were negatively reflected on their antioxidant potential. In conclusion, O3 exposure altered fruit quality, but in vivo tests are necessary to define the impact of these changes on the pepper therapeutic potential.