ANÃO
RESUMO
O valor nutricional e a quantidade de compostos antioxidantes dos produtos oriundos da cajucultura, torna-a uma atividade de extrema importância econômica e social. A qualidade dos frutos além de ser determinada geneticamente, é, ainda, influenciada pelos fatores ambientais da região de produção, para que expressem sua qualidade máxima, exercendo forte influência na composição química e aparência. Diante disso, o presente trabalho teve por objetivo avaliar a influência da região, ano de produção e do genótipo sobre a qualidade e atividade antioxidante total de pedúnculos de cajus de cajueiro-anão. O delineamento experimental adotado foi inteiramente casualizado, no esquema fatorial com medida repetida no tempo, aplicando-se a técnica de confundimento, sendo três clones (CCP 09, BRS 265 e PRO 555-1) em duas regiões, sendo uma localizada no sertão (Alto Santo-CE) e a outra no litoral (Beberibe-CE), com quatro repetições, avaliados nos anos de 2013 e 2014. No Laboratório de Pós-Colheita da Embrapa Agroindústria Tropical, os frutos foram processados para obtenção da polpa e avaliados quanto às variáveis: pH, sólidos solúveis (SS, °Brix), acidez titulável (AT, % ác. málico), SS/AT, açúcares solúveis (AS, % glicose), vitamina C (mg 100 g-1), polifenóis extraíveis totais (PET, mg 100 g-1), ácido cinâmico (AC, mg L-1), transcinamoil glicosídeo (TG, mg L-1) e atividade antioxidante total (AAT, µmol Trolox g-1). Observou-se os maiores valores médios de SS, AT, AS, vitamina C, TG, PET e AAT em pedúnculos produzidos no sertão. O CCP 09 mostrou-se com qualidade superior aos demais, respondendo de forma positiva às variações das condições ambientais. O ano, a região de produção e o genótipo influenciam na qualidade e atividade antioxidante de pedúnculos de cajueiro-anão, sendo a atividade antioxidante atribuída ao pedúnculo mais fortemente relacionada ao conteúdo de PET e transcinamoil glicosídeo.
ABSTRACT
The nutritional value and the amount of antioxidant compounds of the products originated from cashew make it an activity of extreme economic and social importance. The quality of fruits besides being determined genetically, is also influenced by the environmental factors of the production region, so that they express their maximum quality, exerting a strong influence on the chemical composition and appearance. The objective of this study was to evaluate the influence of the region, year of production and genotype on the quality and total antioxidant activity of cashew apple of dwarf cashew. The experimental design was completely randomized, in a factorial scheme with repeated measurement in time, applying the confounding technique, with three clones (CCP 09, BRS 265 and PRO 555-1) in two regions, sertão (Alto Santo – CE) and a coast (Beberibe – CE), with four replications, evaluated in the years of 2013 and 2014. In the post-harvest laboratory of Embrapa Tropical Agroindustry, the fruits were processed to obtain the pulp and evaluated for: pH, soluble solids (SS, °Brix), titratable acidity (TA, % malic acid), SS/TA, soluble sugars (AS, % glucose), vitamin C (mg 100 g-1), total extractable polyphenols (TEP, mg L-1), cinnamic acid (CA, mg L-1), transcinnamyl glycoside (TG, mg L-1) and total antioxidant activity (TAA, μmol Trolox g-1). It was observed highest values of SS, TA, AS, vitamin C, TG, TEP and TAA obtained in cashew apple in the sertão region. The CCP 09 showed higher quality to the others, responding in a positive way to the variations of environments conditions. The year, region of production and the genotype influenced the quality and antioxidant activity of cashew apple of dwarf cashew. The antioxidant activity attributed to the cashew apple showed to be more strongly related to TEP and transcinnamyl glycoside content.
Keywords: Anacardium occidentale L. Chemical composition. Environmental conditions.
INTRODUÇÃO
O caju (pedúnculo + castanha), Anacardium occidentale L., é um produto em que sua aceitação no mercado se dá a partir da sua qualidade, das características externas, como coloração, dependente do fator genético, firmeza, forma e tamanho. No entanto, além desses, há ainda os parâmetros internos, não menos importante, como sólidos solúveis, açúcares,
acidez, compostos bioativos e atividade antioxidante, os quais, além de serem determinados geneticamente, como os demais vegetais, podem sofrer alterações do ambiente.
Os componentes de constituição do pedúnculo, tais como, ácido ascórbico, betacaroteno e ácido fólico, ajudam no desempenho de funções básicas do organismo. Sendo ainda fonte de compostos bioativos e antioxidantes, os quais estão diretamente ligados à prevenção de algumas doenças (FALLER; FIALHO, 2009). Os frutos com essas propriedades apresentam como principal função a capacidade de capturar radicais livres (MOURÃO et al., 2011), levando à prevenção do desenvolvimento de várias doenças, como as cardiovasculares, câncer, diabetes, catarata, artrite, envelhecimento precoce, entre outras.
Nos últimos anos, estudos indicam que os frutos estão entre as principais fontes de compostos antioxidantes, os quais são importantes para a manutenção da saúde humana. Com isso, maior atenção tem sido dada a esses compostos encontrados nos frutos e, consequentemente, um maior interesse das pessoas em obter uma alimentação rica destes compostos (ALMEIDA et al., 2016).
A qualidade dos frutos, além de ser determinada geneticamente, é, ainda, influenciada pelos fatores pré-colheita de cada região para que expressem sua qualidade máxima, exercendo forte influência na conservação, composição química e aparência. Estes interagem de forma complexa, sendo assim difícil determinar isoladamente a influência de cada um. Os fatores estão relacionados às condições ambientais da região de produção, destacando-se a temperatura, o índice pluviométrico, a umidade relativa do ar, a radiação solar, os ventos e as condições edáficas; e ainda as práticas culturais adotadas, tais como nutrição mineral, manejo do solo, poda, aplicações de produtos químicos, uso de porta- enxertos, espaçamento do plantio, entre outros (MATTIUZ, 2007). Com isso, é possível que as diferenças ambientais e culturais entre as regiões de produção possam vir a afetar a produção de fotoassimilados na planta e, consequentemente, à partição dos mesmos para a composição dos frutos, influenciando na qualidade físico-química e atividade antioxidante total.
Diante disso, o presente trabalho teve por objetivo avaliar a influência da região, ano de produção e do genótipo sobre a qualidade e atividade antioxidante total de pedúnculos de cajus de cajueiro-anão.
MATERIAL E MÉTODOS
Material utilizado e localização
Os cajus (pedúnculo e castanha) de clones de cajueiro-anão foram provenientes de unidades demonstrativas da Embrapa Agroindústria Tropical, localizadas em diferentes regiões do estado do Ceará, Brasil, sendo uma no sertão (município de Alto Santo) e a outra no litoral (município de Beberibe). O município de Alto Santo localiza-se na mesorregião do Jaguaribe, distante 230 km da capital. A unidade demonstrativa situa-se a 05º 31' 58'' S e 38º 04' 12'' W, com topografia plana, 187 m de altitude e clima Semiárido BSh. O tipo de solo foi classificado como latossolo vermelho-amarelo e textura arenosa. O município de Beberibe está localizado a 04° 16' 13'' S e 38° 06' 05'' W, na mesorregião do Norte Cearense, distante 79 km da capital, com altitude de 41 m e clima Tropical atlântico e subúmido (As). O tipo de solo foi classificado como Neossolo Quartzarênico e textura arenosa.
No ano de realização do experimento as plantas apresentavam-se com nove anos de idade, em espaçamento no sistema retangular (6 x 8 m) e sistema quadrado (7 x 7 m) para Alto Santo e Beberibe, respectivamente. As plantas foram cultivadas em regime de sequeiro, sendo realizados a poda e o coroamento. As principais informações meteorológicas do período são representadas na Tabela 1.
Tabela 1 – Pluviosidade mensal (mm) ocorrida de janeiro a dezembro de 2013 e 2014 nas regiões de Alto Santo e Beberibe-CE.
Pluviosidade mensal
Meses Alto Santo/2013 Beberibe/2013 Alto Santo/2014 Beberibe/2014
Janeiro 0,7 61 7 38 Fevereiro 56,4 58 51,6 125 Março 27,8 87 198,2 190 Abril 192,4 224 133 246 Maio 75,4 88 64,9 145 Junho 131,2 151 0 36 Julho 3,2 22 25,4 0 Agosto 0 0 0 0 Setembro 0 0 0 8 Outubro 0 0 0 5 Novembro 25 12 5,2 10 Dezembro 72,4 0 0 22 Total 584,5 703 485,3 825 Média Histórica 834,8 914,1 834,8 914,1
O delineamento experimental adotado foi inteiramente casualizado, no esquema fatorial com medida repetida no tempo, aplicando-se a técnica de confundimento, com 4 repetições, totalizando 48 parcelas, sendo cada constituída de aproximadamente 250 g de pedúnculo. Os tratamentos consistiam em três clones de cajueiro-anão, CCP 09, BRS 265 e PRO 555-1, provenientes das duas regiões citadas e dois anos de produção, 2013 e 2014. O número total de plantas foi representado por 30 plantas de cada clone em cada região.
Cerca de 30 cajus maduros de cada clone foram colhidos nas primeiras horas do dia, em cada região. Em seguida, foram acondicionados em caixas plásticas com o fundo da caixa revestido com espuma de poliestireno de 1 cm de espessura, dispostos em camada única para evitar danos físicos aos mesmos. Os cajus foram transportados, sob refrigeração, para o Laboratório de Pós-Colheita da Embrapa Agroindústria Tropical, onde passaram por um processo de seleção, sendo descartados aqueles que apresentavam danos de ordem mecânica ou ocasionados por insetos/animais. Posteriormente, foram processados em centrífuga doméstica Walita® para obtenção da polpa e acondicionados em recipientes plásticos, armazenados em freezer a -20 °C para posteriores avaliações.
Variáveis de qualidade
As variáveis avaliadas foram: pH, realizado diretamente na polpa com um pH- metro; sólidos solúveis (SS, °Brix), a polpa foi filtrada em papel filtro e o teor de sólidos solúveis foi medido em refratômetro digital Atago® modelo PR-101 Pallete, com compensação automática de temperatura (ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS, 2005); acidez titulável (AT, % de ácido málico) obtida a partir da diluição da polpa em água destilada e titulado com solução de NaOH 0,1 M (ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS, 2005); relação SS/AT foi obtida por meio do quociente entre as duas determinações; açúcares solúveis (AS, % de glicose) foi quantificado pelo método da Antrona, utilizando glicose como padrão, com a realização das leituras em espectrofotômetro a 620 nm, de acordo com a metodologia de Yemn e Willis (1954).
Compostos bioativos e atividade antioxidante
A vitamina C (mg ácido ascórbico 100 g-1 de polpa) foi quantificada imediatamente após o processamento do pedúnculo, para tanto, utilizou-se o ácido oxálico 0,5% para obtenção do extrato, do qual retirou-se uma alíquota para realização da titulação
com solução de DFI (2,6-dicloro-fenol-indofenol 0,02%) (STROHECKER; HENNING, 1967).
O procedimento de extração para quantificar o conteúdo de polifenóis extraíveis totais e a atividade antioxidante foi desenvolvido por Larrauri, Rupérez e Saura-Calixo (1997), em que utilizou-se metanol/água (50:50, v/v) e acetona/água (70:30, v/v) para obtenção do extrato.
Os polifenóis extraíveis totais (PET, mg EAG 100 g-1 de polpa) foram quantificados pelo método Folin-Ciocalteu (OBANDA; OWUOR; TAYLOR, 1997) e a atividade antioxidante foi obtida pelo método de captura do radical livre ABTS•+ (2,2’- azinobis (3-etilbenzotiazolina-6-ácido sulfônico)), com modificações (RE et al., 1999). Como solução padrão, usou-se o antioxidante sintético Trolox nas concentrações de 100 a 2000 μM em etanol. A atividade antioxidante foi expressa como equivalente Trolox (TEAC), μmol Trolox g-1.
O conteúdo do ácido cinâmico e transcinamoil glicosídeo (mg L-1) foram quantificados por LC-DAD-ESI/MS (BRITO et al., 2007), que consiste de um HPLC 250 Varian (Varian, CA) acoplado com detector de arranjo de diodos (DAD) e um espectrômetro de massas 500-MS IT (Varian). Os dois compostos foram baseados no tempo de retenção do padrão ácido trans-cinâmico (Gigma, EUA) e quantificados por meio da curva de calibração da solução padrão.
Análise estatística
Os resultados foram submetidos ao teste de normalidade e heterogeneidade de variância. Quando verificado efeito positivo realizou-se a análise de variância (ANOVA), utilizando o software SISVAR versão 5.1, desenvolvido pelaUniversidade Federal de Lavras (FERREIRA, 2008), e, para a comparação das médias, utilizou-se o teste de Tukey a 0,05 de significância. Para analisar se os compostos bioativos contribuíam para a atividade antioxidante do fruto foram calculados os coeficientes de correlação de Pearson a 1 e 5% de probabilidade, utilizando o programa StatPlus 2007.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
Analisando os dados de forma geral, observou-se pelo menos uma interação dupla entre os fatores estudados, região de produção, clone e ano para todas as variáveis, exceto para o transcinamoil glicosídeo, que apresentou efeito isolado dos fatores.
Para o teor de sólidos solúveis (SS), observou-se os maiores teores nos clones da região do sertão (Tabela 2). Isso se deve, provavelmente, ao menor tamanho dos pedúnculos observados nessa região (Capítulo I, Tabela 3), uma vez que o SS reflete o teor de matéria seca e é inversamente proporcional ao tamanho do fruto (BECKLES, 2012). O CCP 09 mostrou-se com valores superiores aos demais clones, em ambas as regiões. No sertão, obteve-se os maiores valores no ano de 2013, ao passo que no litoral, os pedúnculos provenientes do ano de 2014 foram os que apresentaram os maiores valores de SS.
Observou-se para acidez titulável desempenho semelhante ao do SS, em que os maiores valores de AT foram para os pedúnculos provenientes do sertão, com destaque para o ano de 2013; na região litoral, os pedúnculos produzidos em 2014 apresentaram maior AT. Para interação clone e ano, observou-se os maiores valores no ano de 2013, exceto o BRS 265 que não diferiu entre os anos. Em 2013, o CCP 09 se destacou em relação aos demais; já em 2014 os maiores valores foram representados pelo CCP 09 e BRS 265, que não diferiram entre si (Tabela 2).
A AT apresentou-se com média geral de 0,33% de ácido málico. Valores semelhantes em cajus produzidos no sertão, diferindo apenas os clones, foram verificados por Almeida et al. (2011), com valor médio igual a 0,38%. Enquanto, Rufino et al. (2009) e Moura et al. (2010) observaram valores inferiores ao presente trabalho, quando estudaram cajus produzidos na região litoral, em que encontraram acidez de 0,20% e 0,22% de ácido málico, respectivamente.
Na relação SS/AT, observou-se diferença entre as regiões apenas no ano de 2013, com os maiores valores obtidos nos pedúnculos provenientes do litoral (Tabela 2). No sertão, os maiores valores de SS/AT foram observados no ano 2014. Essa maior SS/AT, nesses anos para cada região, se deve a menor acidez titulável identificada nos mesmos. Quanto aos clones, observou-se os maiores valores médios no CCP 09 e PRO 555-1.
Tabela 2 – Teor de sólidos solúveis (SS), acidez titulável (AT), SS/AT e açúcares solúveis (AS) de pedúnculos de clones de cajueiro-anão em função da variação ambiental e temporal.
Clone
Sólidos solúveis
(°Brix) (% ácido málico) Acidez titulável SS/AT Açúcares solúveis (% glicose)
Sertão Litoral 2013 2014 Sertão Litoral
CCP 09 17,92 aA 15,40 bA 0,42 aA 0,32 bA - - 13,89 aA 12,44 bA
BRS 265 14,80 aC 13,62 bB 0,32 aB 0,31 aA - - 11,21 aB 11,60 aAB
PRO 555-1 15,99 aB 12,97 bB 0,32 aB 0,26 bB - - 12,94 aA 10,85 bB
Ano Sertão Litoral Sertão Litoral
2013 16,79 aA 13,19 bB 0,48 aA 0,23 bB 35,72 bB 57,91 aA 14,28 aA 11,74 bA
2014 15,68 aB 14,80 bA 0,32 aB 0,28 bA 50,08 aA 53,46 aB 11,08 aB 11,52 aA
CV1 (%) 5,55 10,15 8,85 7,09
CV2 (%) 3,70 12,95 9,12 7,23
Fonte: elaborada pelo autor.
Com relação aos açúcares solúveis, verificou-se os maiores valores nos pedúnculos produzidos no sertão, com exceção do clone BRS 265 e o ano de 2014, que não diferiram entre as regiões de produção (Tabela 2). No sertão, observou-se os maiores valores de açúcares nos CCP 09 e PRO 555-1, e o ano de 2013. Já nas condições do litoral, não houve diferença entre os clones e entre os anos de produção.
Para o pH, observou-se os maiores valores para os pedúnculos provenientes da região litoral, com destaque para o PRO 555-1 e o ano de 2013. No sertão, os maiores valores de pH foram apresentados pelos clones BRS 265 e PRO 555-1 e o ano de 2014. Analisando os clones nos diferentes anos, observou-se diferença apenas para o CCP 09, com os maiores valores de pH no ano de 2014 (Tabela 3).
Tabela 3 – Valores de potencial hidrogeniônico (pH) e transcinamoil glicosídeo de pedúnculos de clones de cajueiro-anão em função da variação ambiental e temporal.
Clone Potencial hidrogeniônico Transcinamoil glicosídeo (mg L-1)
Sertão Litoral 2013 2014 Região
CCP 09 4,23 bB 4,45 aB 4,30 bB 4,38 aA 519,76 A Sertão 470,99 A BRS 265 4,39 bA 4,46 aB 4,44 aA 4,41 aA 352,53 B Litoral 417,81 B PRO555-1 4,41 bA 4,54 aA 4,50 aA 4,45 aA 460,91 A Ano - - - - 2013 4,24 bB 4,59 aA - - 437,84 A - - 2014 4,45 aA 4,37 bB - - 450,96 A - - CV1 (%) 0,92 15,72 CV2 (%) 1,59 16,22
Fonte: elaborada pelo autor.
Médias seguidas da mesma letra minúscula na linha, e maiúscula na coluna não diferem entre si pelo teste de Tukey a 0,05 de significância.
O potencial hidrogeniônico (pH) identifica, de modo geral, a acidez de vegetais e demais alimentos, mostrando comportamento inversamente proporcional a este. Como pode ser observado, no presente estudo, os maiores valores de pH foram observados nos pedúnculos de menor acidez, estando o acréscimo do pH diretamente associado à redução da acidez com a maturação dos frutos (CHITARRA; CHITARRA, 2005).
Para o transcinamoil glicosídeo, ácido cinâmico glicosilado, observou-se que não houve interação entre os fatores estudados, diferindo isoladamente (Tabela 3). A média geral observada foi 444,4 mg L-1. Verificou-se a maior síntese desse composto nos pedúnculos do CCP 09 e PRO 555-1, produzidos nas condições do sertão. Em relação aos anos de produção, não houve diferença entre os mesmos.
Os fatores que podem ter interferido no menor tamanho dos pedúnculos (Capítulo I, Tabela 3) produzidos no sertão, e, consequentemente, na quantidade dos constituintes da composição dos mesmos, se deve, provavelmente, ao estado nutricional das plantas (LADO; RODRIGO; ZACARÍAS, 2014), juntamente as condições climáticas, como temperatura média elevada e o baixo suprimento hídrico. Uma vez que, os cajueiros, em ambas regiões de produção, foram conduzidos em regime de sequeiro, recebendo apenas água da chuva, com a região do sertão apresentando baixo índice pluviométrico e abaixo da média histórica da região (Tabela 1).
Com isso, os pedúnculos não tiveram condições favoráveis de absorção de água para seu crescimento, fazendo com que não ocorresse diluição dos compostos (ALBRIGO, 1992), implicando em maiores valores de SS, AT e açúcares solúveis para o sertão. Esses resultados corroboram com os obtidos por Silva et al. (2008), que estudando frutos de goiabeira em função de lâminas de irrigação, observaram que os SS sofrem alterações pela quantidade de água aplicada, reduzindo à medida que aumentava a lâmina. Outro fator de influência nos SS, observado pelos mesmos autores, foi o aumento de nitrogênio, que causa a redução desta variável.
Diante disso, se explica a elevada acidez dos frutos, pois os ácidos orgânicos são compostos que tendem a diminuir de acordo com a maturação dos frutos, em que ocorre concomitante com o aumento do seu tamanho, devido à absorção de água pelo mesmo (ALBRIGO, 1992). Outra explicação, para as maiores quantidades de SS, AT e AS nos pedúnculos do sertão, seria um possível estresse ocasionado pelas condições edafoclimáticas, que levam as plantas a uma maior conversão de carboidratos em açúcares solúveis, que normalmente compõem 65-85% dos SS (CHITARRA; CHITARRA, 2005; LADO; RODRIGO; ZACARÍAS, 2014), ácidos orgânicos e compostos de defesa, ao invés de serem usados para o crescimento dos frutos.
A diferença entre as regiões pode, ainda, ser explicada pela influência da abertura entre as plantas. No sertão, as plantas mostraram-se menos vigorosas, com maior abertura entre as mesmas, provavelmente, devido às condições do clima semiárido. Em contraste, as plantas do litoral apresentaram-se mais vigorosas, folhosas e verdes, ocasionando uma maior proximidade entre as mesmas, dificultando a penetração de luz no meio. Isso afeta negativamente a produção de fotoassimilados, uma vez que a luminosidade é um fator indispensável para a realização da taxa fotossintética (SCHOCK et al., 2014) e,
consequentemente, a partição dos mesmos para a composição dos pedúnculos, levando-os a expressar os menores valores dos compostos de qualidade. Juntamente a isso, a região litoral recebeu maior quantidade de chuvas, fazendo com que ocorresse maior crescimento dos pedúnculos, em comparação aos produzidos no sertão.
Apesar da influência das condições ambientais das regiões e anos na qualidade dos pedúnculos, há clone, como o BRS 265, que não sofreu alteração nas variáveis AT e AS, indicando que essas variáveis podem estar mais associadas ao controle genético que do ambiente.
No presente estudo, observou-se para o ácido cinâmico média geral de 32,56 mg L-1. Para os clones nos diferentes anos, verificou-se os maiores valores no ano de 2013, com exceção do CCP 09, que apresentou o maior valor médio de ácido cinâmico em 2014 (Tabela 4). Na interação ano e região, observou-se maior síntese desse composto nos pedúnculos provenientes da região litoral obtidos no ano de 2013; já o sertão foi representado pelo ano de 2014. Isso pode ser devido aos menores índices pluviométricos, às temperaturas elevadas, à baixa umidade relativa do ar, à alta insolação, entre outros fatores, ocorridos em cada ano de maior síntese, uma vez que o ácido cinâmico é pertencente aos compostos fenólicos que são produzidos pelo metabolismo secundário das plantas em reação às adversidades do ambiente.
O ácido cinâmico é um ácido orgânico de ocorrência natural nas espécies vegetais (ADISAKWATTANA et al., 2012). É também conhecido como (E)-3-fenil-2-ácido- propenoico e pertencente aos compostos fenólicos, estando dentro do grupo dos ácidos hidroxicinâmico. Podem ser encontrados em algumas espécies vegetais, como morango e cereja (DÍAZ-GARCÍA et al., 2013) e condimentos (ZHANG et al., 2013). Apresenta baixa toxicidade e um amplo efeito de atividades biológicas (HU et al., 2015), resultado da elevada atividade antioxidante do mesmo, que se deve a uma diversidade de derivados (ácido caféico, ácido ferúlico, ácido cinapico, ácido o, m, p-cumárico, ácido cinâmico e ácido 3,4- dimetoxicinâmico), em que difere apenas no número e localização de grupos hidroxila e metoxila no anel fenil (SZELESZCZUK et al., 2016).
Tabela 4 – Ácido cinâmico, polifenóis extraíveis total, vitamina C e atividade antioxidante de pedúnculos de clones de cajueiro-anão em função