Aspectos histoquímicos e ultra-estruturais da porção vegetativa e reprodutiva de estiquidíos de Hypnea musciformis (Gigartinales - Rhodophyta)

Abstract

Resumo: Aspectos estruturais e histoquímicos dos estiquídeos da alga vermelha Hypnea musciformis (Wulfen) Lamouroux foram estudados por meio de microscopia de luz de rotina, histoquímica, e microscopia eletrônica. Algumas técnicas de preparo das amostras para estudo de microscopia eletrônica de transmissão são apresentadas neste trabalho. Em cortes transversais dos estiquídeos, três regiões distintas foram identificadas: a região medular, composta de células grandes e vacuolizadas; a região subcortical, composta de células menores que as medulares, também vacuolizadas; e a região cortical, compostas de células pequenas, dotadas de vacúolos pouco evidentes. Estas últimas originam os tetrasporângios. Todos os tipos celulares, com exceção dos tetrásporos recém-liberados, apresentam uma parede celular composta de um material finamente fibrilar imerso em uma matriz amorfa. Para determinar a natureza dos polissacarídeos e a distribuição das proteínas no conteúdo citoplasmático e nas paredes celulares, foram empregadas várias reações histoquímicas. O uso de azul de toluidina (AT-O) resultou em uma intensa reação metacromática a nível da parede celular, indicando que esta apresenta em sua composição grande quantidade de polissacarídeo ácido, que sugerimos ser carragenana, polissacarídeo sulfatado evidenciado pelo corante alcian blue (AB). O uso de PAS indicou no citoplasma das células a presença de grande quantidade de um polissacarídeo neutro, correspondente aos grãos de amido das florídeas. As proteínas totais, demonstradas com a reação de ninhidrina-Schiff, distribuíram-se homogeneamente no citoplasma de todas as células, mas não foram evidenciadas nas paredes celulares de todos os tipos celulares analisados. Ao microscópio eletrônico de transmissão, verificou-se que os plastídeos apresentam a estrutura típica das rodofíceas, com tilacóides longos, simples e paralelos, envoltos por um tilacóide circular, periférico. As mitocôndrias, que frequentemente se encontravam localizadas junto aos cloroplastos, apresentaram cristas tubulares. As demais organelas mostraram-se semelhantes àquelas observadas em outras algas macroscópicas já descritas. Uma série de modificações sub-celulares, tais como o aumento do número de plastídeos e de grãos de amido, e a produção das cored vesicles, foram observadas durante os estágios de diferenciação, maturação e liberação dos tetrásporos. Os tetrásporos nascentes apresentaram-se envolvidos por uma camada de mucilagem celular fina, que auxilia na sua fixação ao substrato, e esta é substituída por uma parede celular fina, cerca de vinte horas após a liberação dos tetrásporos da planta-mãe. O presente trabalho apresenta pela primeira vez aspectos celulares da alga H. musciformis que acreditamos possam servir como base para estudos dirigidos ao aproveitamento econômico da espécie que é produtora de um importante ficocolóide industrial.

Abstract: Some structural and histochemical aspects of the stichidia of Hypnea musciformis (Wulfen) Lamouroux were investigated with the aid of light and electron microscopy. A series of techniques employed to process the samples for the ultrastructural studies are described. In transverse sections, three different regions could be distinguished in the stichidia: the medullary region, composed of large, vacuolated cells; the sub-cortical region, with smaller vacuolated cells; and the cortical region, with the smallest cells. The later give rise to the tetrasporangia. All types of cells, except the just released tetraspores, presented a cell wall composed of a fine fibrillar material immersed in an amorphous matrix. To determine the basic chemical composition of cells and cell walls, we used a series of histochemical staining techniques. The cell walls showed an intense metachromatic reaction when stained with toluidine blue (AT-O), indicating the presence of acidic polysaccharides. We suggest that the acid polysaccharides are the carrageenans, a phycocolloid that is commercially extracted from H. musciformis. The use of the PAS technique indicated the presence of abundant neutral polysaccharides in the cytoplasm, corresponding to the floridean starch grains. The plastids revealed the internal structure typical of the Rhodophyceae, showing long, parallel, discrete thylakoids, surrounded by a circular thylakoid running under the external membrane of the plastid. The mitochondria, often seen near the plastids, presented tubular cristae. The other organelles are similar to those observed in the other macroscopic red algae described date. The differentiation, maturation, and liberation of the tetraspores from the tetrasporangia brought about a number of cell activities as observed under both the light and electron microscopes. These include an increase in the quantities of starch grains and plastids, and the productions of cored vesicles. Mucilage was deposited around each individual tetraspore, in early stages. This mucilage, which helps the fixation of the spore on the substrate, was replaced by a thin cell wall about twenty hours after the spore is released from the mother plant. These paper ix presents some new aspects about the structure of H. musciformis, with can be used as basis for other research applied to the commercial use of this species.