AMINOÁCIDOS E ÁCIDOS GRAXOS EM GENÓTIPOS
DE AMENDOIM DO GRUPO VIRGÍNIA
1ROSA MARIA MENDES FREIRE2 SANDRA REIS DE FARIAS3, NARENDRA NARAIN4, RENATO DE AZEVEDO MOREIRA5 e ROSEANE CAVALCANTI DOS SANTOS6 RESUMO – Objetivou-se, com o presente trabalho, determinar a qualidade da proteína e do óleo de genótipos de amendoim, através da análise de seus aminoácidos (AAs) e ácidos graxos e compará-los aos padrões da FAO. Os AAs totais foram determinados no auto-analisador e o triptofano por espectroscopia. Na avaliação pelo PDCAAS (Protein Digestibility Corrected Amino Acid Scoring) usou-se o fator 0,91 da FAO; os cálculos foram efetuados através de fórmula específica e os ácidos graxos determinados por cromatografia gasosa de alta resolução acoplada à espectrometria de massa. Através dos resultados, observou-se que todos os genótipos, ao serem comparados ao padrão da FAO, apresentaram-se suficientes em AAs essenciais, exceto em lisina e triptofano, que foram limitantes, com escores de 74% e 50% (CNPA 52 AM) 74% e 71% (CNPA 125 AM) e 81% e 71% (CNPA 129 AM) este também foi limitante em sulfurados, com escore de 83%. O genótipo de maior valor nutricional foi o CNPA 125 AM. Os AAs não-essenciais foram a maior fração protéica, sendo os ácidos glutâmico e aspártico e a arginina, os AAs presentes em maior quantidade. O óleo de amendoim apresentou elevada proporção em ácidos graxos insaturados, enquanto o ácido linoléico foi o principal em todos os materiais. O CNPA 52 AM foi o melhor para fins dietéticos, com menor teor de saturados (11,86%) e maior de insaturados (88,14%). Termos para indexação: Arachis hypogaea, proteína, óleo, lipídeo, escore químico, saturados, insaturados.
AMINO ACID AND FATTY ACID IN PEANUT GENOTYPES OF VIRGINIA BOTANIC GROUP
ABSTRACT - In order to determine oil and protein quality of peanut genotypes and the highest nutritional and dietetic values, the aminoacids (AAs) and the fatty acid were evaluated and compared to FAO paterns. The total AAs determination was made by autoanaliser and triptophan by spectroscopy. The calculations were done using 0.91, according to FAO patern at the evaluation through PDCAAs (Protein Digestibility Corrected Amino Acid Scoring). For the oil analyses, high definition gasous cromatography was used with mass spectrometer. When compared to FAO paterns, the results showed a satisfactory amount of essential AAs, except for lysine and triptophan, which ones were limiting, presenting respectively scores of 74% and 50% to CNPA 52 AM, 74% and 71% to CNPA 125 AM, 81% and 71% to CNPA 129 AM. The last also presented sulphur limitation with a score of 83%. The highest nutritional value was showed CNPA 125 AM genotype. Among non-essential AAs, glutamic acid, aspartic acid and arginine were found in the highest content. The peanut oil presented high rates in unsaturated fatty acid composition, specially to linoleic acid. The CNPA 52 AM was the material for dietetics with the lowest content of saturated acid (11.86%) and the highest of unsaturated acid (88.14%).
Index terms: Arachis hypogaea, protein, oil, lipid, chemical score, satured, unsatured.
1Aceito para publicação em 19 de Março de 2001.
2Química Industrial, M. Sc., Embrapa Algodão, CP 174, CEP
58107-720, Campina Grande, PB, Brasil
3 Farmacêutica Bioquímica, M. Sc., CCBS/UEPb, CP 781/791, CEP
58100-001; Campina Grande, PB, Brasil
4 Químico Industrial, Dr., DTQA/CT/UFPb, CP 5017, CEP
58051-970, João Pessoa, PB.
5 Professor Adjunto, DBBM/UFC, CP 6080, CEP 60.451-970,
Fortaleza, CE.
6 Eng. Agr., M. Sc., Embrapa Algodão, CP 174, CEP 58107-720,
INTRODUÇÃO
A deficiência no consumo de proteínas de origem animal levou os institutos de pesquisa a intensificarem os estudos sobre a qualidade e acesso de proteínas vegetais, visando indicação direta de consumo ou suplementação na dieta, em especial da população mais carente, uma vez que a desnutrição ainda é um grave problema de ordem mundial.
As oleaginosas, ricas fontes calóricas de alimento, apresentam alto valor dietético para consumo in natura, além de produzir concentrados e isolados de proteína, bastante utilizados como ingredientes funcionais de alimentos industriais. Em geral, são produzidos através de plantas herbáceas, como amendoim, soja, algodão e girassol (Idouraine et al., 1991). O amendoim conta, em média, com 28% de proteína na semente integral e quase o dobro na farinha desengordurada (Freire, 1997). Possui, ainda, elevado teor de óleo, dependendo da cultivar (36% a 49%), podendo ser indicado para vários segmentos de mercado (Farias, 1997 e Freire, 1997).
Os AAs não funcionam isoladamente no metabolismo; na realidade, ligam-se de forma específica, constituindo as proteínas. Sua importância, portanto, está centrada nessas proteínas, responsáveis pela formação de três quartos dos sólidos do organismo animal, cada uma com funções bastante especializadas (Nery, 1994).
Segundo Wolzak et al. (1981) para a avaliação da qualidade protéica leva-se em consideração as quantidades e proporções adequadas de AAs essenciais disponíveis à dieta. Os óleos vegetais são excelentes fontes de ácidos mono e poliinsaturados, considerados essenciais ao ser humano, que não é capaz de sintetizar determinados ácidos, como o ácido linoléico, o qual deve estar presente na dieta. A deficiência em ácidos graxos essenciais reduz a resposta imunológica, provocando alterações orgânicas (Montegomery et al., 1994).
Os ácidos graxos insaturados desempenham papel importante sobre a fisiologia humana, sendo recomendação nutricional que a gordura da dieta seja rica em ácidos graxos insaturados e baixa em ácidos graxos saturados; entretanto,
em relação à qualidade industrial sabe-se que os teores elevados de ácido linoléico diminuem a vida-de-prateleira de produtos.
Devido à importância desse tema no âmbito nutricional, com este trabalho objetivou-se determinar a qualidade das proteínas e do óleo em genótipos de amendoim e compará-los aos padrões da FAO, com vistas a posterior indicação do produto na dieta alimentar.
MATERIAL E MÉTODOS
Os genótipos de amendoim utilizados nesta pesquisa foram CNPA 52 AM, CNPA 125 AM e CNPA 129 AM, do tipo botânico Virgínia, oriundos do Banco de Germoplasma de Amendoim-BAG, da Embrapa Algodão, em Campina Grande, PB, cujas características morfológicas se encontram na Tabela 1.
Os materiais foram cultivados no período das águas (abril a julho) em Campina Grande, PB, e as sementes coletadas para análise quando a umidade se encontrava em torno de 6%.
As amostras foram previamente limpas, selecionadas e transformadas em farinha e, então, acondicionadas em recipientes hermeticamente fechados, até sua utilização nas análises.
A composição em AAs foi determinada no Laboratório do Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular da Universidade Federal do Ceará-UFC, em Fortaleza. Os AAs totais analisados na farinha desengordurada de cada genótipo, foram determinados em 20mg da farinha com menos de 1% de óleo, através da hidrólise da proteína com HCl 6N contendo fenol a 0,1%, para prevenir a oxidação, de acordo com a metodologia descrita por Spackman et al. (1958) utilizando-se o auto-analisador de AAs, sistema Biochrome 20, da Pharmacia. O triptofano, devido à sua destruição total na hidrólise ácida, foi determinado por espectroscopia, segundo o método de Pintér-Szakács & Molnár-Perl (1990) a um comprimento de onda de 380nm, no espectro UV-VIS LKB Utrospec III, da Pharmacia. Para obtenção dos resultados referentes aos aminoácidos, analisaram-se três amostras da farinha de cada genótipo com três repetições
para cada aminoácido, utilizando-se a média dos mesmos para explanação dos resultados (Freire, 1997).
Na comparação dos resultados utilizou-se o padrão da FAO (1985) e a fórmula, segundo Block & Mitchell (1946). No cálculo do PDCAAS (Protein Digestibility-Corrected Amino Acid Score) usou-se o fator 0,91 (FAO, 1992) segundo o método de Henley & Kuster (1994) multiplicando-se o escore de cada AAs da proteína em estudo, pelo fator de digestibilidade indicado, considerando-se proteína de alta e de baixa qualidade, quando o resultado final fosse superior e inferior a 1, respectivamente.
Os lipídeos da semente foram extraídos no Laboratório de Apoio Multidisciplinar (LAM) da Embrapa, segundo AOCS (1976). Os óleos foram transmetilados, conforme a técnica descrita por Hartman & Lago (1973) a fim de se proceder à determinação do perfil cromatográfico.
Os ácidos graxos foram determinados no Laboratório de Tecnologia Farmacêutica (LTF) da Universidade Federal da Paraíba, em João Pessoa. As análises dos ésteres metílicos foram efetuadas em um cromatógrafo a gás de alta resolução, utilizando-se equipamento da marca Hewlett Packard, modelo HP 5890 série II, cujas condições da separação dos ésteres dos ácidos graxos se encontram descritas em Farias (1997) A identificação dos ésteres metílicos dos ácidos graxos foi realizada verificando-se a semelhança dos espectros de massa de cada ácido graxo do óleo e comparando-os com os espectros obtidos da biblioteca da data base Software do National Bureau of Stardards (NBS) existente no espectrômetro de massa, marca Hewlett Packard, modelo 5988.
Os ácidos graxos foram identificados comparando-se os seus tempos de retenção com os do padrão e com os espectros de massa característicos, conforme o programa do NBS, quantificando-os por normalização direta das áreas. Desta forma, a porcentagem de cada ácido graxo, calculada pelo integrador, foi obtida dividindo-se a área individual dos picos pela área total e o resultado final através da média de três repetições.
Na análise estatística e em condições laboratoriais, utilizou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado, com 3 tratamentos (genótipos) e três repetições.
RESULTADOS E DISCUSSÃO Na Tabela 2 encontra-se a concentração dos AAs totais dos genótipos estudados, expressos em g/100g de proteína, na farinha desengordurada de amendoim-FDA, utilizados para o cálculo do Cômputo químico, juntamente com o padrão referencial da FAO (1985).
Observa-se, através dos resultados, que todos os genótipos estudados foram suficientes em aminoácidos essenciais (AAE) exceto em lisina, que apresentou conteúdos de 3,57; 3,63 e 3,92g/100g de proteína para CNPA 52 AM, CNPA 125 AM e CNPA 129 AM, respectivamente, e em triptofano, cujos teores foram proporcionalmente menores, apresentando redução em cerca de 40% (CNPA 52 AM) 27% (CNPA 125 AM) e 24% (CNPA 129 AM) enquanto o padrão da FAO tem valores de 4,40 e 0,90g/100g de proteína para a lisina e o triptofano, respectivamente (Tabela 2).
Fonte: Coleção de Germoplasma da Embrapa/CNPA (1995)
R – Ramador V - Vermelha AL – Alongada G - Grande
B - Bege
TABELA 2. Composição dos AAs totais em g/100g de proteína da FDA.
1Resultados médios de três repetições. 2IC (95%) – intervalo de confiança. nsNão significativo (P> 0,05) pelo teste F.
O genótipo CNPA 129 AM, além desses dois AAs, ainda foi deficiente em 11% nos sulfurados (metionina+1/
2 cistina). Esses AAs são denominados limitantes em relação às necessidades requeridas, comparadas ao padrão de referência.
Os AAs não-essenciais são a maior fração protéica, sendo o ácido aspártico, o ácido
glutâmico e a arginina, os AAs presentes em maior quatidade com médias de 11,82, 20,62 e 13,24g/100g de proteína, respectivamente (Tabela 2). O perfil de aminoácidos essenciais dos três genótipos de amendoim pode ser visualizado claramente em comparação ao padrão da FAO (Figura 1). Esses resultados estão de acordo com Andriguetto et al. (1982) quando
avaliaram os AAs essenciais e não-essenciais da farinha do amendoim e confirmaram que a mesma é deficiente em lisina e AAs sulfurados; porém, por possuir elevado teor de arginina, produz maior desequilíbrio em outros AAs implicando, contudo, numa mais séria deficiência em lisina. Basha (1991) confirma tais resultados, ressaltando que os AAs limitantes da proteína do amendoim são lisina e sulfurados.
Basha & Pancholy (1982) estudando a composição aminoacídica da farinha desengordurada de uma cultivar de amendoim do tipo Virgínia, encontraram resultados menores para: lisina (3,49%) serina (4,81%) sulfurados (0,74%) leucina (6,38%) aromáticos (9,09%) arginina (12,39%) e ácido glutâmico (18,79%) e maiores em treonina (4,33%) valina (4,21%) glicina (6,00%) e prolina (5,16%) enquanto os resultados deste trabalho, para os AAs histidina, alanina, isoleucina e ácido aspártico, foram semelhantes aos desses pesquisadores. Os AAs sulfurados são componentes de vários remédios e atuam sobre células hepáticas, impedindo sua degeneração; de forma generalizada, a variação dos AAs
sulfurados fica na faixa de 1,11% a 3,10% (Pancholy et al., 1982; Khalil & Chughtai, 1983). Freqüentemente, os genótipos cultivados possuem baixos teores nesses componentes e sua elevação pode ser facilmente obtida através da hibridação com tipos da mesma ou de diferentes subespécies, embora dificilmente se consigam segregantes com valores acima desses limites (Smartt, 1994); outra opção, no entanto, seria a obtenção de segregantes através de cruzamentos com materiais selvagens, onde poderia ser obtido, no mínimo, o dobro dos teores encontrados nos materiais cultivados.
Weiss (1983) observou que a proteína do amendoim é deficiente em quatro dos AAs essenciais e devem ser suplementados para prover uma ingestão balanceada. A metionina é a mais deficiente, porém pode facilmente ser suplementada por um produto sintético; os demais podem ser obtidos aumentando-se a quantidade da farinha utilizada na suplementação, visando assegurar um nível adequado de triptofano.
O padrão aminoacídico da FDA e a correção do escore químico de AAs, pela digestibilidade
protéica (PDCAAS) encontram-se na Tabela 3. Verifica-se, através desses resultados, que a FDA é de boa qualidade protéica; entretanto, necessita ser misturada a outras farinhas, para satisfazer adequadamente os padrões escolares estabelecidos pela FAO (1985). O genótipo CNPA 52 AM, por exemplo, apresentou o triptofano como primeiro limitante, com escore de 50%, e o segundo limitante, a lisina, cujo escore químico foi 74%; o CNPA 125 AM também teve a lisina e o triptofano como limitantes, com escores de 74 e 71%, respectivamente; contudo, o CNPA 129 AM teve o triptofano como primeiro limitante, com escore de 71%; como segundo limitante, teve a lisina, com escore de 81% e, como terceiro, foram os AAs sulfurados, cujo escore foi de 83%.
Os resultados obtidos com este escore
químico coincidem, parcialmente, com os encontrados por Khalil & Chughtai (1983) que avaliaram os AAs essenciais e não-essenciais da farinha desengordurada de cinco cultivares de amendoim, sem discriminação do grupo botânico, e verificaram que a lisina, a treonina e os sulfurados, foram os primeiro, segundo e terceiro AAs limitantes na maioria dos materiais estudados. Enfatizaram, entretanto, que, quando torrados, os teores de ácidos aspártico e glutâmico, serina, prolina e fenilalanina de todos os materiais, foram elevados em pelo menos 50%; por outro lado, os teores de treonina, tirosina, lisina, arginina, metionina, cistina e triptofano foram reduzidos, em média, em 57%. De acordo com o perfil de AA obtido nesse estudo e através do PDCAAS, pode-se indicar, como melhor material do ponto de vista nutricional, o CNPA 125 AM, que apresentou
TABELA 3. Padrão aminoacídico em mg/g de proteína da FDA e correção do cômputo de AAs, pela digestibilidade protéica (PDCAAS).
*Primeiro limitante **Segundo limitante ***Terceiro limitante 1Padrãopara crianças de 10-12 anos
menor deficiência e, conseqüentemente, necessita de menor suplementação para atender ao requerimento dos AAs na dieta alimentar.
Na Tabela 4 encontra-se a composição em ácidos graxos dos genótipos estudados e se observa que, dentro das condições normais de integração do cromatograma, foi possível detectar-se oito picos, dos quais sete foram identificados como ácidos graxos palmítico, oléico, linoléico, esteárico, araquídico, behênico e lignocérico, sendo separados e quantificados no óleo de cada material.
Os genótipos CNPA 52 AM e CNPA 125 AM apresentaram teores elevados em ácido linoléico de 50,58% e 51,70% respectivamente, que correspondem às diferenças para o ácido oléico de 13,02 e 19,01 pontos percentuais; neste último, os ácidos graxos de cadeia longa, araquídico (3,49%) e lignocérico (2,68%) exibiram valores acima dos encontrados na
literatura (Worthington & Hammons, 1977; Weiss, 1983) para o primeiro (0,9 a 2,2%) e para o segundo (0,6 a 2,0%). O genótipo CNPA 129 AM apresentou também alto teor em ácido linoléico (54,77%) e a diferença em relação ao ácido oléico foi de 25,41 pontos percentuais. Em relação aos ácidos graxos de cadeia longa, o araquídico (3,51%) e o lignocérico (3,88%) apresentaram resultados acima dos mostrados na literatura, correspondendo à diferença de 1,31 e 1,88 pontos percentuais, respectivamente, em relação aos valores máximos do intervalo (Worthington & Hammons, 1977; Weiss, 1983).
Dados da literatura salientam o grau de variabilidade genética na composição em ácidos graxos. Lotti et al. (1977) pesquisando diversos genótipos do Arachis hypogaea L. quanto ao conteúdo em ácidos graxos e sua variação em função do clima, encontraram diferenças na
1Fonte: FAO (1989).
TABELA 4. Composição de ácidos graxos em genótipos de amendoim do tipo Virgínia e os limites (%) fixados no Codex Alimentarius.
composição em diversas variedades. Os resultados deste trabalho revelaram também variabilidade, apresentando teores de ácido palmítico, em todos os genótipos divergentes dos reportados na literatura por Worthington et al. (1972); Lotti et al. (1977); Bansal et al. (1973) e, assim, pode-se relatar as peculiaridades concernentes principalmente ao clima e ao solo nordestinos.
Os genótipos apresentaram teores de ácido linoléico acima do intervalo (13,0% a 45,0%) fixado pelo Codex Alimentarius (1989) o que proporciona susceptibilidade à oxidação e, conseqüentemente, vida-de-prateleira desses óleos mais curta. Através dos resultados, na Tabela 4 observa-se que os teores de ácido linoléico, em todos os materiais estudados, foram semelhantes aos valores encontrados para a espécie selvagem, A. villosulicarpa.
Savage & Keenan (1994) estabelecem a variação de 0,76 a 5,5 para a relação O/L e, nesta pesquisa, verificou-se relação abaixo do valor mínimo, em decorrência das altas concentrações de ácido linoléico (Tabela 4).
Os ácidos graxos no óleo de amendoim saturados (palmítico, esteárico, behênico, araquídico e lignocérico) e os de cadeia longa (araquídico, behênico e lignocérico) estão expostos na Tabela 4. De acordo com dados da literatura (Weiss, 1983; Worthington & Hammons, 1977) estes ácidos perfazem o total de 14% a 20% e o genótipo CNPA 52 AM foi o único a apresentar teor abaixo (11,86%) da média comumente observada. Sabe-se que os ácidos graxos saturados não são desejáveis na dieta humana, em virtude do seu papel no aumento do colesterol plasmático. Segundo Worthington & Hammons (1977) os ácidos de cadeia longa variam, juntos, de 4 a 9%, e todos os materiais aqui analisados se encontram dentro dos limites estabelecidos. O óleo de amendoim contém relativamente altas taxas desses ácidos graxos em relação aos outros óleos vegetais comprovando, assim, o papel importante deste óleo na promoção da arterogenicidade (Worthington & Hammons, 1977).
CONCLUSÕES
1. O perfil de AAs dos genótipos estudados é superior ao referencial estabelecido pela FAO-85, para todos os AAs, exceto para a lisina e o triptofano, que foram AAs limitantes. O CNPA 125 AM foi o de maior valor nutricional.
2. O óleo de amendoim dos genótipos estudados tem elevada proporção em ácidos graxos insaturados e o ácido linoléico é o principal entre eles.
3. O CNPA 52 AM é o mais indicado para fins dietéticos, pois tem menor teor em ácidos graxos saturados e o maior de insaturados, em relação aos demais.
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