Controlo Genético da Síntese de Amido

Na biossíntese do amido estão implicadas diversas enzimas. Vários tipos actuam sobre o substrato ADP-glucose para a síntese de amilose e amilopectina: enzimas sintases (GBSS, SSI, SSII, SSIII), enzimas ramificantes (BEI e BEII) e enzimas desramificantes (DBE). As enzimas do tipo GBSS “granule bound starch sintases” são essenciais à síntese de amilose, enquanto as enzimas do tipo SSI, SSII e SSIII “starch sintases” são essenciais à síntese de amilopectina, embora umas e outras possam colaborar na síntese do outro componente. As enzimas ramificantes e desramificantes estão envolvidas na estrutura final da amilopectina (Rahman et al., 2000).

As GBSS, também designadas por proteínas “waxy” - Wx-A1, Wx-B1 e Wx-D1, possuem cerca de 60 kDa e um enorme interesse tecnológico. Os genes que as codificam estão localizados nos cromossomas 7AS, 4AL (translocado do 7BS original, Naranjo et al., 1987), 7DS e são designados respectivamente por Wx-A1, Wx-B1 e Wx- D1 (Chao et al., 1989; Nakamura et al., 1993a).

A existência de alelos nulos em cada um destes loci provoca uma diminuição do teor de amilose devido à inexistência de uma das isoenzimas responsáveis pela sua síntese, designando-se os respectivos trigos por “parcialmente waxy” (Nakamura et al.,

1993b; Yamamori et al., 1994).

A presença simultânea de alelos nulos nos três loci origina trigos sem amilose que são designados por “waxy”. Nakamura et al. (1995) foram os primeiros a produzir

um trigo totalmente “waxy” por hibridação de uma linha nula para o locus Wx-D1 (a

única encontrada até ao momento) e uma linha simultaneamente nula nos loci Wx-A1 e Wx-B1.

Os três loci não contribuem de igual forma para a síntese de amilose. O alelo nulo no locus Wx-B1 provoca uma maior redução do teor de amilose (cerca de 3 %) que

os alelos nulos nos outros dois loci (inferior a 2 %) (Miura e Sugawara, 1996; Miura et al., 1999). Estes autores ao compararem as várias combinações possíveis de genótipos

“waxy” (tipo selvagem, nulo para cada um dos três loci “waxy”, vários duplo-nulos, triplo-nulo) verificaram que o teor de amilose não é proporcional ao número de genes ”waxy” pelo que sugeriram que estes genes actuam de forma epistática.

3.2.3 - Relação do Amido com a Qualidade

A transformação do amido é muito importante na valorização do trigo, sendo este utilizado como um ingrediente multifuncional na indústria alimentar. O amido afecta características como a textura, volume, consistência, humidade e estabilidade dos produtos finais. Contudo, actualmente depositam-se grandes expectativas na diversificação do mercado do amido, com a introdução de trigos “waxy” e de trigos com alto teor de amilose. A possibilidade de se alterarem algumas das suas propriedades, tais como a temperatura de solubilização, gelatinização e retrogradação, veio ampliar a sua valorização na indústria alimentar (Brites, 2000b).

Embora o amido seja maioritariamente usado na indústria alimentar, também tem aplicações noutros sectores de mercado (têxtil, papel, plástico biodegradável, agente adesivo, etc.).

Muitos dos seus atributos funcionais estão relacionados com as suas interacções com a água (dependentes da temperatura) em processos como a gelatinização, solubilização e retrogradação. Estes processos podem ser muito afectados pela proporção amilose/amilopectina (Zeng et al., 1997), com a redução do teor de amilose a

contribuir para o aumento da viscosidade do amido. A distribuição das cadeias ramificadas da amilopectina também pode afectar as propriedades térmicas do amido (Franco et al., 2002).

A distribuição dos grânulos de amido é outra característica importante que afecta a sua composição química e propriedades físicas. Soulaka e Morrison (1985) concluíram que a proporção de grânulos do tipo B tem um efeito significativo no volume de pão e encontraram um valor óptimo para panificação de 25-35% em peso. A dimensão dos grânulos está, na origem destas diferenças, segundo estes autores. Os grânulos do tipo B, comparativamente com os do tipo A, possuem maior relação superfície/volume, o que lhes confere uma maior capacidade de absorção de água, afectando a sua capacidade de gelatinização (Chiotelli e Meste, 2002; Ao e Jane, 2007; Brites et al., 2008), as propriedades da massa e volume do pão (Stoddard, 1999).

A quantidade de amido danificado originado durante a moagem, intimamente relacionado com a textura do grão, é outro aspecto importante que afecta a capacidade de absorção de água e a sua funcionalidade (Léon et al., 2006). Para panificação é

desejável um pequeno teor de amido danificado, que em excesso origina a formação de massas pegajosas (Betge et al., 1995). Já para o fabrico de bolachas e pastelaria, o

amido danificado não é desejável, porque requer maiores tempos de secagem e pode reduzir a capacidade de expansão das massas durante a cozedura (Peña, 2002).

Os trigos parcialmente “waxy” têm grande aplicabilidade no fabrico de “noodles”, pois dão origem a produtos de superfície macia, com adequada firmeza e elasticidade. Os trigos “waxy” têm bastante interesse do ponto de vista tecnológico,

refrigerados e congelados, aumento do tempo de vida dos produtos processados, farinhas com teores específicos de amilose, etc. (Graybosch, 1998).

3.2.4 - Influência do Genótipo e Efeitos Ambientais - Amido

A temperatura é o principal componente da variação ambiental e tem um efeito marcado no enchimento do grão (Panozzo e Eagles, 1998). Com temperaturas elevadas, a redução do teor de amido contribui para uma grande parte da redução da matéria seca do grão (Jenner, 1994). Shi et al. (1994) realizando um estudo em ambiente controlado

no qual os trigos foram sujeitos a diferentes temperaturas durante o período de enchimento do grão, concluíram que as temperaturas elevadas produzem grãos enrugados, com redução no peso, na acumulação de amido, no tamanho dos grânulos e na quantidade de grânulos do tipo B, o que afecta a qualidade do trigo. Para além do efeito na quantidade de amido depositado no grão, as temperaturas elevadas também alteram a distribuição de tamanhos dos grânulos, aumentando a proporção dos grânulos do tipo A (Panozzo e Eagles, 1998; Almeida, 2007). A proporção de amilose e as temperaturas de gelatinização podem aumentar, mas a primeira não é influenciada na mesma extensão que o tipo de grânulos (Shi et al., 1994; Panozzo e Eagles, 1998).