ESCURECIMENTO ENZIMÁTICO

O escurecimento enzimático dos tecidos vegetais representa um dos principais fatores limitantes à vida útil dos produtos minimamente processados, respondendo pela perda do valor comercial dos mesmos. O corte dos tecidos e o rompimento das células, permitindo o contato entre enzimas oxidativas e substrato, promove o escurecimento enzimático das superfícies cortadas, sendo a intensidade deste, influenciada pela atividade oxidadativa. Além disso, o corte do tecido induz a aceleração do metabolismo, estimulando a atividade das enzimas envolvidas no metabolismo dos compostos fenólicos. As enzimas fenilalanina amonialiase (FAL) e a polifenol oxidase (PFO) respondem pelo escurecimento do tecido vegetal (BRECHT, 1995). De acordo com BARRIGA et al. (1991), o escurecimento enzimático de superfícies injuriadas mecanicamente, age como uma barreira de proteção contra possíveis infecções (contaminações), constituindo uma reação de defesa contra os danos físicos impostos ao tecido.

A FAL refere-se a enzima-chave responsável pela regulação do metabolismo fenólico e sua atividade pode ser rapidamente acrescida pela exposição do produto a níveis de etileno fisiologicamente ativo, cuja alta produção (produção autocatalítica) encontra-se vinculada a qualquer tipo de estresse ocasionado ao tecido vegetal, o caso das injúrias mecânicas. A exposição do produto a atmosferas compostas pela alta concentração de CO2, assim como, pela baixa concentração de O2, inibe a atividade da

A via fenólica se inicia com o contato FAL e fenilalanina, ou seja, enzima- substrato, originando o ácido cinâmico, que é hidrolizado a vários compostos fenólicos solúveis, como os flavonóides e derivados do ácido clorogênico, que representam os substratos da enzima PFO. Com a ativação da PFO, cuja atividade é favorecida em meios com pH variando de 4 a 7 e com máxima ativação em pH 6,2, estes compostos são oxidados a quinonas, as quais são instantaneamente polimerizadas em pigmentos amarronzados que respondem pelo escurecimento do tecido vegetal. (RHODES et al., 1981). A PFO apresenta alta atividade na alface devido ao pH dos seus tecidos vegetais, que varia de 5 a 6. Portanto, as injúrias mecânicas impostas ao tecido vegetal e a conseqüente aceleração da taxa respiratória, resultando na aceleração do metabolismo como um todo, em associação à síntese de etileno, respondem pela indução da atividade de tais enzimas, incluindo-se também, a ativação da enzima clorofilase, responsável pela degradação da clorofila (VAROQUAUX & WILEY, 1996).

A degradação da clorofila ocorre concomitantemente ao escurecimento enzimático dos tecidos vegetais, sendo assim, simultaneamente a ativação da clorofilase, há a atividade das enzimas FAL e PFO. A degradação da clorofila encontra-se vinculada aos fatores: temperatura, concentrações de oxigênio e etileno e pH dos tecidos vegetais. A temperatura afeta a degradação da clorofila por interferir diretamente nos processos metabólicos e, especificamente, na atividade das enzimas degradativas. O papel do etileno encontra-se vinculado ao desencadeamento do amadurecimento e, por conseguinte, da senescência dos produtos hortícolas, promovendo a atividade de várias enzimas, inclusive da clorofilase. Com relação ao pH, o decréscimo de seus valores nos tecidos vegetais, na fase de amadurecimento e principalmente na senescência, favorece processos proteolíticos, aumentando a taxa de degradação do complexo enzima- substrato, ou clorofila-clorofilase, além de promover a substituição do cátion Mg- _{pelo H}-_,

originando a feofitina que apresenta coloração amarronzada (HEALTON & MARANGONI, 1996). Pelo exposto, verifica-se que a degradação da clorofila está diretamente relacionada ao escurecimento dos tecidos vegetais. Em contrapartida, a entrada do produto hortícola na fase de senescência nem sempre se encontra vinculada ao decréscimo do pH, especialmente em produtos minimamente processados, onde se verifica o acréscimo dos valores do pH no decorrer do armazenamento. O desencadeamento deste fato ainda não foi esclarecido, embora acredita-se ser uma conseqüência do metabolismo normal do CO2 ou uma reação direta de eliminação deste

gás do interior dos tecidos vegetais para os vacúolos ou ambiente e, por conseguinte, diminuindo a acidez causada pelo mesmo (KADER, 1986).

De acordo com LÓPEZ-GÁLVEZ et al. (1996b), uma das principais causas da depreciação da qualidade de alfaces processadas minimamente é o escurecimento, superficial e de bordas, decorrente da atividade enzimática da FAL. COUTURE et al. (1993), avaliando a atividade enzimática da FAL e da PFO em diferentes cultivares de alface crespa minimamente processada, submetidas à aplicação de etileno (2µL/L) por 2, 3 ou 4 dias e armazenadas a 2,5°C, relataram que a maior exposição ao etileno proporcionou maior escurecimento enzimático, com acréscimo da atividade da PFO e aumento significativo da FAL, enfatizando que a atividade da FAL pode servir como um índice para predizer o final da vida útil do produto. Os mesmos autores concluíram que o maior nível de injúrias mecânicas impostas ao produto e a maior exposição deste ao etileno, encontram-se diretamente relacionados ao acréscimo da taxa respiratória, à maior atividade da FAL e da PFO e à acumulação e oxidação de compostos fenólicos solúveis, acarretando o escurecimento do tecido vegetal e, por conseguinte, a perda do valor comercial do produto. CANTWELL (1995) relata que a vida útil da alface é costumeiramente limitada pelo escurecimento dos tecidos, e que atmosferas de acondicionamento com concentração alta de CO2 e baixa de O2 retardam a alteração da

coloração.

KE & SALTVEIT (1989d), avaliando a atividade da FAL em tecidos de nervuras e de folhas de alface ‘Iceberg’ injuriados mecanicamente, relataram que o pico de atividade da enzima foi atingido 1h após os ferimentos, retornando a níveis normais em 1 semana, aproximadamente. O acréscimo da atividade da enzima foi diretamente proporcional ao nível de ferimentos e não se limitou apenas às células injuriadas, mas também àquelas distantes até 2,5cm das injúrias, sendo que, nos tecidos localizados a 0,5cm destas, a atividade da FAL aumentou após decorridas 4h, e nos distantes 2,5cm, o aumento ocorreu após 8h. Os mesmos autores mencionaram que a elevação da atividade da FAL foi diretamente proporcional ao acréscimo da concentração de compostos fenólicos solúveis, os quais foram oxidados a compostos amarronzados (quinonas) em minutos pela PFO. A PFO apresentou 10 vezes mais atividade que a FAL, embora esta discrepância não foi considerada reflexo dos ferimentos. Sugeriu-se ser esta alta atividade da PFO uma medida de proteção, por serem as quinonas tóxicas a microrganismos. A lignificação das paredes celulares dos tecidos danificados, também se enquadra como uma medida preventiva ou uma reação de defesa à possível colonização microbiana.

MATEOS et al. (1993), estudaram o efeito de diferentes atmosferas modificadas (ar + 5%CO2, ar + 10%CO2, ar + 20%CO2) sobre o escurecimento enzimático em tecidos

armazenados por 10 ou 20 dias a 2,5°C, com posterior transferência a condições ambientais sob 20°C por 12h, e obsevaram que os tecidos de nervuras expostos a 20%CO2 não exibiram escurecimento, enquanto nas nervuras sob 5 ou 10%CO2, o

escurecimento foi acrescido com o decorrer do tempo, com maior severidade após transferência à condições ambientais (ar). Nos tecidos verdes mantidos a 20%CO2 a

incidência do escurecimento foi maior que naqueles expostos a 5 ou 10%CO2. A

concentração de 5%CO2 proporcionou menor incidência e severidade de escurecimento,

enquanto na de 10%CO2 só foi observado escurecimento após a transferência ao ar.