Tendência evolutiva de flavonoides em linhagens de Mutisieae sensu Cabrera (Asteraceae)

Abstract

Flavonoides são metabólitos secundários de ampla ocorrência no reino vegetal. Os diversos derivados flavonoídicos apresentam distribuição heterogênea nos táxons vegetais, o que confere a essas substâncias valor como marcadores taxonômicos. Inclusive, alguns estudos já citaram a validade do uso de flavonoides como marcadores para Asteraceae. Essa família possui um grande número de espécies com grande diversidade fenotípica, tanto em termos morfológicos quanto químicos. Apesar de ter sempre sido considerada monofilética já passou por várias alterações taxonômicas internas. A tribo Mutisieae é um exemplo disso, comparada com a sua descrição de 1977 ela foi dividida em nove subfamílias e 13 tribos em cerca de 40 anos. Quatro destas subfamílias (Barnadesioideae, Mutisioideae, Wunderlichioideae e Gochnatioideae) foram estudadas neste trabalho. Inicialmente, foi feita uma revisão de literatura com publicações sobre a presença flavonoides nas subfamílias estudadas e, com base nos flavonoides encontrados foram criado bancos de dados sobre a ocorrência de flavonoides e sobre informações estruturais dos flavonoides. O banco de dados de ocorrência passou por análise qualitativa e o banco de dados de estrutura foi submetido à análise de cluster e de componente principal através do uso dos pacotes do Software R PVClust e FactoMine, respectivamente. O banco de dados consistiu em 88 espécies de quatro subfamílias de Asteraceae e 10 espécies da família Calyceraceae, que foi utilizada como grupo externo. Cada tribo apresentou um padrão químico de tipos flavonoídicos e de substituição no flavonoide característico e pode-se observar umacerta tendência neste padrão. Barnadesioideae é a subfamília quimicamente mais próxima de Calyceraceae do que das demais subfamílias com flavonóis glicosilados em C3. Cada tribo de Mutisioideae apresentou seu próprio padrão químico e os caracteres não apresentaram uma evolução linear. Mutisieae apresentou antocianinas bisglicosiladas. Nassauvieae se caracterizou pela O-metilação e a produção de dihidroflavonois. Wunderlichioideae apresentou somente flavonas substituídas com O-acilglicosídeos, sendo relacionada tanto no nível de subfamília quanto de tribo com Gochnatioideae, que possui muitas flavonas com oxigrupos em C6, metilada em mais de uma posição. Pode-se observar um padrão de flavonoides mais simples glicosilados em C3 tendendo à moléculas mais complexas metiladas em várias posições. Flavonoides mostraramse bons marcadores taxonômicos para essas linhagens.

Flavonoids are secondary compounds with broad occurrence in the plant kingdom. Their derivatives have heterogeneous distribution in plant taxa, giving these substances value as taxonomic markers. Some studies already validated flavonoids as chemical markers for Asteraceae. The family is very large and the species very different phenotypically, both morphologically and chemically. Though it has always been considered monophyletic, the family has had several internal taxonomic changes. The Mutisieae is an example; compared to its description in 1977 it was divided tribe into nine subfamilies and 13 tribes, in about 40 years. Four of these subfamilies (Barnadesioideae, Mutisioideae, Wunderlichioideae e Gochnatioideae) were studied in this work. Initially a review of the literature was made with publications about the occurrence of flavonoids in the studied subfamilies; based on that, datasets with flavonoidic occurrence and with structural information of flavonoids were created. The occurrence dataset was qualitative analyzed and the structural dataset went through a cluster analysis and a principal component analysis, with the R packages PVClust and FactoMine, respectively. The dataset consists in 88 species within four subfamilies of Asteraceae and 10 species. from family Calyceraceae, used as an out-group in this work. Each tribe had its own chemical pattern of flavonoidic classes and of flavonoidic substitution, a certain tendency in these patterns was observed. Subfamily Barnadesioideae was chemically closer to Calyceraceae than the other subfamilies with flavonols glycosylated in C₃. Every tribe in Mutisioideae has its own pattern and did not show a linear evolution of character, Mutisieae had a biglycosylated anthocyanin. Nassauvieae is characterized by OMethylation and the production of dihydroflavonols. Wunderlichioideae had only acyl glycosylated flavones, and is related both in the subfamilial and in tribal level with Gochnatioideae. The latter has flavones with oxigroups in C₆, methylated in more than one position. A patter was observed with simpler flavonoids glycosilated in C3 tending to more complex molecules methylated in several positions. Flavonoids were good taxonomic markers for these lineages.