Differential distribution of amino acids in plants

Resumo

As plantas são uma rica fonte de aminoácidos e sua abundância individual nas plantas é de grande importância, especialmente em termos de alimentos. Portanto, é de extrema necessidade criar um banco de dados dos conteúdos relativos de aminoácidos em plantas conforme relatado na literatura. Como na maioria dos casos não foi relatada a análise completa dos perfis de aminoácidos nas plantas, as unidades usadas e os métodos aplicados e as partes da planta usadas eram diferentes, os teores de aminoácidos foram convertidos em unidades relativas em relação à lisina para análise estatística. Os aminoácidos mais abundantes nas plantas são o ácido glutâmico e o ácido aspártico. A análise de correlação de Pearson entre diferentes aminoácidos mostrou que não havia correlações negativas entre os aminoácidos. Análise de agrupamento (CA) aplicada a conteúdos relativos de aminoácidos de diferentes famílias. As famílias Alismataceae, Cyperaceae, Capparaceae e Cactaceae estavam próximas umas das outras com base em seus conteúdos relativos de aminoácidos. Os três primeiros componentes da análise de componentes principais (PCA) explicaram 79,5% da variância total. A análise fatorial (FA) explicou quatro principais fatores subjacentes à análise de aminoácidos. O fator-1 foi responsável por 29,4% da variância total e teve cargas máximas de glicina, isoleucina, leucina, treonina e valina. O fator-2 explicou 25,8% da variância total e teve cargas máximas de alanina, ácido aspártico, serina e tirosina. 14,2% da variância total foi explicada pelo fator-3 e teve cargas máximas de arginina e histidina. O fator-4 representou 8,3% da variância total e teve carga máxima no aminoácido prolina. O conteúdo relativo de diferentes aminoácidos apresentados neste artigo é alanina (1,4), arginina (1,8), asparagina (0,7), ácido aspártico (2,4), cisteína (0,5), ácido glutâmico (2,8), glutamina (0,6), glicina (1,0), histidina (0,5), isoleucina (0,9), leucina (1,7), lisina (1,0), metionina (0,4), fenilalanina (0,9), prolina (1,1), serina (1,0), treonina (1,0), triptofano (0,3), tirosina (0,7) e valina (1,2).

Abstract

Plants are a rich source of amino acids and their individual abundance in plants is of great significance especially in terms of food. Therefore, it is of utmost necessity to create a database of the relative amino acid contents in plants as reported in literature. Since in most of the cases complete analysis of profiles of amino acids in plants was not reported, the units used and the methods applied and the plant parts used were different, amino acid contents were converted into relative units with respect to lysine for statistical analysis. The most abundant amino acids in plants are glutamic acid and aspartic acid. Pearson’s correlation analysis among different amino acids showed that there were no negative correlations between the amino acids. Cluster analysis (CA) applied to relative amino acid contents of different families. Alismataceae, Cyperaceae, Capparaceae and Cactaceae families had close proximity with each other on the basis of their relative amino acid contents. First three components of principal component analysis (PCA) explained 79.5% of the total variance. Factor analysis (FA) explained four main underlying factors for amino acid analysis. Factor-1 accounted for 29.4% of the total variance and had maximum loadings on glycine, isoleucine, leucine, threonine and valine. Factor-2 explained 25.8% of the total variance and had maximum loadings on alanine, aspartic acid, serine and tyrosine. 14.2% of the total variance was explained by factor-3 and had maximum loadings on arginine and histidine. Factor-4 accounted 8.3% of the total variance and had maximum loading on the proline amino acid. The relative content of different amino acids presented in this paper is alanine (1.4), arginine (1.8), asparagine (0.7), aspartic acid (2.4), cysteine (0.5), glutamic acid (2.8), glutamine (0.6), glycine (1.0), histidine (0.5), isoleucine (0.9), leucine (1.7), lysine (1.0), methionine (0.4), phenylalanine (0.9), proline (1.1), serine (1.0), threonine (1.0), tryptophan (0.3), tyrosine (0.7) and valine (1.2).