Módulos de metabólitos co-regulados em rizoma de cúrcuma (Curcuma longa) sugerem a existência de módulos biossintéticos no metabolismo especializado em plantas

A cúrcuma é um excelente exemplo de planta que produz um grande número de metabólitos de diversas vias ou redes metabólicas. É hipotetizado que essas vias ou redes metabólicas contêm módulos biossintéticos, que levam à formação de módulos metabólicos – grupos de metabólitos cuja produção é co-regulada e biossinteticamente ligada. Para testar se tais módulos de metabólitos co-regulados existem nesta planta, a análise de perfil metabólico foi realizada em amostras de rizoma de açafrão que foram coletadas de 16 tratamentos diferentes de crescimento e desenvolvimento, que tiveram impactos significativos nos níveis de 249 metabólitos voláteis e não voláteis que foram detectados. É importante ressaltar que um dos muitos módulos metabólitos co-regulados que foram de fato prontamente detectados nesta análise continha os três principais curcuminóides, enquanto muitos outros diarilheptanóides estruturalmente relacionados pertenciam a módulos metabólicos separados, assim como grupos de terpenóides. A existência desses módulos de metabólitos co-regulados apoiou a hipótese de que os grupos 3-metoxila nos anéis aromáticos dos curcuminóides são formados antes da formação da estrutura heptanóide durante a biossíntese da curcumina e também sugeriu o envolvimento de múltiplas policetídeos sintases com diferentes seletividades de substrato na formação da matriz de diarilheptanóides detectados em açafrão. Conclusões semelhantes sobre a biossíntese de terpenóides também podem ser feitas. Assim, a descoberta e análise de módulos de metabólitos podem ser uma ferramenta preditiva poderosa nos esforços para entender o metabolismo em plantas.