Butiá de volta para o bolso: fenotipagem e identificação de genes regulatórios na produção de óleo para biodiesel

Abstract

Os butiazais têm sofrido severa erosão devido ao abandono e perda de habitat resultante dos avanços da atividade agrícola, pecuária e urbanização. A conservação e o plantio dos butiazeiros podem ser incentivados pela adição de valor econômico aos produtos que a mesma gera. Pirênios (endocarpo+semente) de butiá têm potencial para uso como matéria prima para biodiesel, mas há poucos estudos nessa direção. Este trabalho teve como objetivo avaliar a variabilidade de duas espécies de butiá, Butia odorata e B. catarinensis, no rendimento de óleo bruto e identificar genes relacionados à via de produção de óleo. Pirênios de ambas as espécies foram avaliados em quatro sítios de coleta: Laguna e Osório para B. catarinensis, e Palmares do Sul e Arambaré para B. odorata. Utilizando o método de Soxhlet para extração e determinação do teor de óleo em pirênios pesados em quantidade padronizada para cada progênie, identificou-se alta variabilidade no rendimento de óleo entre progênies. A variabilidade foi maior dentro das áreas (possíveis populações) de coleta do que entre elas, Laguna possui teores entre 17,34 a 40,17% e Palmares do Sul de 0% a 27,68% de óleo. Este trabalho é o primeiro que traz informação sobre a variabilidade desta característica entre butiazais. O estudo constatou variabilidade nas características biométricas avaliadas. O número de passagens pelo moedor para total moagem apresentou grande amplitude, para o uso industrial dos pirênios, a facilidade de moagem representa menor gasto energético e duração do procedimento. Os pirênios de Laguna são pequenos, e têm, em geral, alto rendimento de óleo, requerem menor esforço para moagem. Os pirênios de Palmares do Sul são maiores e produziram menos óleo, o que provavelmente está relacionado à alta predação que as plantas daquela área estão sujeitas. Utilizando bancos de dados públicos e o genoma de Cocos nucifera, desenharam-se primers para a amplificação dos genes WRINKLED 1 e LEAFY COTYLEDON 1, que são conhecidos por regular a síntese de óleo em outras espécies, nas palmeiras matrizes que foram coletadas em cada área. Após amplificadas foram encaminhadas para sequenciamento e geração futura de marcadores genéticos. Este trabalho indica a possibilidade de seleção de genótipos de Butia como fontes sustentáveis de óleo para biodiesel, aumentando valor econômico e consequente conservação das espécies nativas do gênero Butia.

Butia palm groves have suffered severe erosion due to abandonment and habitat loss resulting from advances in agriculture, livestock farming and urbanization. Conservation and cultivation of butia palms can be encouraged by adding economic value to their products. Pyrenes (endocarp + seed) of butia have potential for use as raw material for biodiesel, but there are few studies in this direction. This study aimed to evaluate the variability of two species of butia, Butia odorata and B. catarinensis, in crude oil yield and to identify genes related to the oil production pathway. Pyrenes of both species were evaluated in four collection sites: Laguna and Osório for B. catarinensis, and Palmares do Sul and Arambaré for B. odorata. Using the Soxhlet method for extraction and determination of oil content in weighted pyrenes in a standardized quantity for each progeny, high variability in oil yield was identified among progenies. Variability was greater within the collection areas (possible populations) than between them. Laguna has oil contents ranging from 17.34% to 40.17% and Palmares do Sul from 0% to 27.68%. This is the first study to provide information on the variability of this characteristic among groves. The study found variability in the biometric characteristics evaluated. The number of passes through the grinder for complete grinding showed a wide range. For industrial use of the pyrenes, the ease of grinding represents less energy expenditure and duration of the procedure. The pyrenes from Laguna are small and generally have a high oil yield, requiring less effort for grinding. The pyrenes from Palmares do Sul are larger and produced less oil, which is probably related to the high predation to which the plants in that area are subject. Using public databases and the Cocos nucifera genome, primers were designed to amplify the WRINKLED 1 and LEAFY COTYLEDON 1 genes, which are known to regulate oil synthesis in other species, in the palm tree stocks collected in each area. After amplification, they were sent for sequencing and future generation of genetic markers. This work indicates the possibility of selecting Butia genotypes as sustainable sources of oil for biodiesel, increasing economic value and consequently conserving native species of the Butia genus.