A vegetação herbácea do cerrado brasileiro apresenta sistemas subterrâneos ricos em frutanos e estacionalmente expostos à restrição hídrica. A fim de avaliar o envolvimento dos frutanos na tolerância à dessecação foram conduzidos experimentos utilizando plantas intactas e fragmentos de rizóforos de Vernonia herbacea. O conteúdo de água nos rizóforos de plantas intactas foi mantido por 30 dias, quando as plantas foram molhadas a cada 7 ou 15 dias, sendo que as plantas permaneceram vivas até 60 dias sem água. O conteúdo total de frutanos, a razão oligo/polissacarídeos e a massa molecular média dos polissacarídeos nessas plantas aumentaram, indicando haver ocorrido despolimerização de moléculas com tamanho intermediário das cadeias. Nos fragmentos apicais de rizóforos submetidos à dessecação, os oligossacarídeos aumentaram em relação aos polissacarídeos, um dia após a excisão dos tecidos tratados. Essas alterações foram facilmente detectadas através dos perfis de oligossacarídeos analisados por HPLC, nos quais a proporção de frutose livre e de frutanos com GP 4 - 10 aumentou acentuadamente. Os resultados indicam que o metabolismo de frutanos está envolvido na tolerância à dessecação de Vernonia herbacea.

In order to evaluate the involvement of fructans in drought tolerance, experiments were conducted using intact plants and excised rhizophores of Vernonia herbacea. The water content in rhizophores of intact plants was maintained for 30 days when plants were watered every 7 and 15 days, whereas plants remained alive up to 60 days without water. Total fructan, oligo- to polysaccharides ratio and mean molecular mass of polysaccharides increased in these plants indicating depolymerization of median size molecules. In apical fragments of rhizophores kept dry the oligosaccharides increased in relation to polysaccharides one day after excision in treated tissues. This was reflected in the HPLC profile of the oligosaccharides in which the proportion of free fructose and fructans with DP 4-10 increased markedly. Results indicate that fructan metabolism is involved in drought tolerance of V. herbacea.

Frutano do tipo inulina é o principal carboidrato de reserva das raízes tuberosas de Viguiera discolor, uma espécie herbácea nativa do cerrado. Variações na massa molecular do polímero, acompanhadas de altas proporções de frutose livre sugeriram que a hidrólise do mesmo poderia estar associada à brotação das plantas, após o período de dormência, quando toda a parte aérea é naturalmente eliminada. Após indução experimental de brotação e estímulo da atividade hidrolítica, por eliminação da parte aérea, o extrato enzimático foi parcialmente purificado por adsorção em Sepharose ConA, sendo a maior atividade detectada em pH 5,4 e entre 20 e 40 °C. Não foi possível determinar os valores de Km para a inulina, uma vez que até a concentração de 10% não houve a saturação do substrato. O estudo da cinética da atividade de frutano 1- exohidrolase mostrou que a mesma não corresponde à cinética de Michaelis-Menten, apresentando um comportamento aparentemente alostérico, uma vez que os dados se enquadram na equação de Hill. A 1-FEH de V. discolor é uma glicoproteína, mais ativa sobre oligofrutanos do que sobre inulina de alta massa molecular, como a encontrada em outras Asteráceas, e principalmente na própria espécie.

Fructans of the inulin type are the major reserve carbohydrates in tuberous roots of Viguiera discolor, a perennial herb native to the cerrado. Changes in molecular mass of the polymer, followed by releasing free fructose suggested that hydrolysis could be related to the sprouting of the buds after the dormant period, when aerial parts of the plant are naturally absent. Excision of aerial parts resulted in the increase of fructan 1-exohydrolase (1-FEH) activity in tuberous roots after sprouting. 1-FEH was partially purified from this material by binding to ConA-Sepharose and the highest activity was detected at pH 5.4 and between 20 and 40 °C. Values of Km for V. discolor inulin could not be determined since no saturation was observed up to 10%. The study of the kinetics of the 1-FEH activity showed that it does not follow Michaelis-Menten and apparently presents allosteric behaviour, as data fits in the Hill equation. The 1-FEH from V. discolor is a glycoprotein, more active on low molecular mass fructans than on high molecular mass inulin from the same species.