Atributos biométricos e teor de extrato etéreo de acessos de pequi (Caryocar spp.) como potencial fonte de produção de biocombustível

ISSN 1679-0456 Dezembro, 2013

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Atributos biométricos e teor

de extrato etéreo de acessos

de pequi (Caryocar spp.)

como potencial fonte de

produção de biocombustível

ISSN 1679-0456 Dezembro, 2013

Embrapa Agropecuária Oeste

Dourados, MS 2013

64

Atributos biométricos e teor

de extrato etéreo de acessos

de pequi (Caryocar spp.)

como potencial fonte de

produção de biocombustível

Eny Duboc

Leonice Vieira de França

Rodrigo Cezar Franzon

Eduardo Alano Vieira

Supervisão editorial: Eliete do Nascimento Ferreira Revisão de texto: Eliete do Nascimento Ferreira Normalização bibliográfica: Eli de Lourdes Vasconcelos Editoração eletrônica: Eliete do Nascimento Ferreira Fotos da capa: Eny Duboc

1ª edição

Versão eletrônica (2013) Embrapa Agropecuária Oeste

BR 163, km 253,6 - Trecho Dourados-Caarapó 79804-970 Dourados, MS Caixa Postal 449 Fone: (67) 3416-9700 Fax: (67) 3416-9721 www.cpao.embrapa.br E-mail: cpao.sac@embrapa.br

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A reprodução não autorizada desta publicação, no todo ou em parte, constitui violação dos direitos autorais (Lei Nº 9.610).

Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)

Sumário

5

Resumo

7

Abstract

8

Introdução

11

Material e Métodos

13

Resultados e Discussão

Conclusões

Referências

Resumo

O pequizeiro (Caryocar spp.) produz frutos oleaginosos muito apreciados na culinária regional da população do Cerrado e de algumas regiões do Norte e do Nordeste do Brasil. Os elevados teores de óleo presentes na polpa do fruto e na sua amêndoa justificam seu estudo como espécie alternativa potencial para produção de biocombustível. Como planta não domesticada, existe uma grande variação quanto ao tamanho e peso dos frutos, número de pirênios, cor e espessura do mesocarpo interno (polpa) e espessura do exocarpo + mesocarpo externo (casca). A caracterização dessa variação pode auxiliar a seleção de matrizes de pequizeiros com características superiores e, através de programas de melhoramento genético, incrementar a produção de polpa e de óleo. O presente trabalho avaliou algumas características biométricas e o

(1)

Engenheira-agrônoma, Dra., pesquisadora da Embrapa Agropecuária Oeste, Dourados, MS. E-mail: eny.duboc@embrapa.br

(2)_{Engenheira-agrônoma, bolsista do CNPq, doutoranda em Agronomia pela Universidade de}

Brasília. E-mail: leonice.franca@colaborador.embrapa.br

(3)

Engenheiro-agrônomo, Dr., pesquisador da Embrapa Clima Temperado, Pelotas, RS. E-mail: rodrigo.franzon@embrapa.br

( 4 )

Engenheiro-agrônomo, Dr., pesquisador da Embrapa Cerrados, Brasília, DF. E-mail: eduardo.alano@embrapa.br

( 5 )

Engenheiro-agrônomo, Dr., pesquisador da Embrapa Cerrados, Brasília, DF. E-mail: nilton.junqueira@embrapa.br

Atributos biométricos e teor de

extrato etéreo de acessos de

pequi (Caryocar spp.) como

potencial fonte de produção

de biocombustível

Eny Duboc

2

Leonice Vieira de França

3

Rodrigo Cezar Franzon

4

Eduardo Alano Vieira

5

Nilton Tadeu Vilela Junqueira

teor de extrato etéreo (gordura bruta) de frutos de 13 matrizes de pequizeiros (12 de C. brasiliense e uma de C. villosum) oriundas dos estados de Tocantins e Mato Grosso. Com base nos resultados, concluiu-se que houve diferença significativa entre as procedências. A matriz MT_Cn1, oriunda do Estado do Mato Grosso, produz frutos de maior tamanho, com grande quantidade de polpa e baixo teor de extrato etéreo. As matrizes oriundas do Estado do Tocantins, TO_Pz6, TO_Mir1, TO_Pz5 e TO_Mir2, também possuem frutos de grande tamanho e peso, sendo que TO_Mir1 e TO_Mir2 se destacam por possuir elevados teores de extrato etéreo e TO_Mir2 por possuir elevada percentagem de polpa e baixa percentagem de casca por fruto. A matriz TO_Mir3 apresentou o maior teor de extrato etéreo, mas o menor tamanho e peso de frutos e baixo percentual de polpa por fruto.

Abstract

The tree of pequizeiro (Caryocar spp.) produces fruits highly prized in cooking of the regional population of Cerrado and parts of North and Northeast of Brazil. The high concentration of oil present in the pulp of the fruit and its almond justify their study as potential alternative species for biofuel production. There is a wide variation in the size and weight of fruits, number of pyrenes, color and thickness of the inner mesocarp (pulp) and thickness of the outer mesocarp + exocarp (peel). The characterization of such variation can improve matrices selection with superior characteristics and, through breeding programs, increase the production of pulp of the fruit and oil. This study evaluated some biometric characteristics and ethereal extract (lipids) of the pulp of thirteen matrices (twelve of C. brasiliense and one of C. villosum) from the states of Mato Grosso and Tocantins. Based on the results it was concluded that there were significant differences among the provenances. The matrix MT_Cn1, coming from the State of Mato Grosso produces larger fruit, with lots of pulp and low content of lipids. The matrices derived from Tocantins TO_Pz6, TO_Mir1, TO_Pz5 and TO_Mir2 also have large fruit size and weight. TO_Mir1 and TO_Mir2 are highlighted for having high levels of lipids, and TO_Mir2 for possessing high percentage of pulp and low percentage of bark. The matrix TO_Mir3 had the highest content of ethereal extract, but presented the smaller size and weight of fruits, as well as low percentage of pulp per fruit.

Index terms: biofuel, native fruit, Savannah, Caryocaraceae.

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Physical characteristics

and content of fruit

extract ethereal of pequi

(Caryocar spp.)

Introdução

O pequizeiro (Caryocar spp.), planta arbórea da família Caryocaraceae, produz frutos oleaginosos muito apreciados pela população do Cerrado e de algumas regiões do Norte e do Nordeste do Brasil, e se constitui em importante fonte de renda para a agricultura familiar dessas regiões. A sua importância socioeconômica é evidenciada por um conjunto de atividades, que envolvem desde a coleta, transporte e beneficiamento até a comercialização e o consumo, tanto do fruto in natura quanto dos produtos derivados (MEDAETS et al., 2006; MELO, 1987; OLIVEIRA, 2006; POZO, 1997). O elevado teor de óleo presente na polpa e na amêndoa do fruto justifica o estudo desta espécie como alternativa potencial para produção de biocombustível.

O fruto do pequizeiro, muito apreciado na culinária regional, além de comercializado in natura possui uma série de produtos processados na forma de conservas da polpa fatiada ou do pirênio inteiro, e de diversos outros produtos como cremes; sorvetes; óleos da polpa e da amêndoa; farofas; doces; temperos líquidos, desidratados ou pastosos; licores; xampus e cremes cosméticos. Sua amêndoa, altamente nutritiva, com elevado conteúdo em fibras, minerais, vitaminas e, principalmente, proteínas brutas, serve como ingrediente de farofas, pães, doces e paçocas, barra de cereais, ou para ser consumida torrada e salgada, como aperitivo, além de produzir óleo muito nobre, utilizado na indústria de cosméticos (FARIAS; WALKER JÚNIOR, 2007; FRANCO, 1992; HIANE et al., 1992; PAIVA, 2008; RABÊLO, 2007). A polpa de pequi é fonte de ácidos graxos, predominantemente monoinsaturados, compostos quase totalmente pelo ácido oleico, e saturados, cujo principal componente é o ácido palmítico. Os óleos ricos em ácido oleico estão relacionados à menor incidência de doenças cardiovasculares, sendo recomendada a ingestão de óleos vegetais ricos em ácidos graxos monoinsaturados junto aos poliinsaturados essenciais (linoleico e linolênico) (ALMEIDA, 1998).

O gênero Caryocar apresenta 16 espécies e distribuição neotropical, exceto no Caribe. Destas, 11 espécies ocorrem na Região Amazônica, uma na

9

Costa Rica, duas no Nordeste brasileiro, uma nas florestas do sul da Bahia e do Estado do Rio de Janeiro, além da espécie C. brasiliense Cambess., que é típica do Cerrado, principalmente das regiões Centro-Oeste e Sudeste (PRANCE; SILVA, 1973; RIZZINI, 1971, 1978; VITTA, 2005, citado por CARVALHO, 2008).

O fruto do pequi é uma drupa constituída pelo exocarpo ou pericarpo (tênue casca externa, verde-acinzentada ou marrom-esverdeada); pelo mesocarpo externo (polpa branca) e pelo mesocarpo interno, oleoso e de coloração amarelada, por causa da presença de substâncias carotenóides. Sob a polpa amarelada localiza-se o endocarpo propriamente dito, duro e lenhoso, dentro do qual se aloja uma amêndoa branca oleaginosa e comestível. Os espinhos, finos e pretos, estão dispostos em grupo no interior do endocarpo, apontados em direção à polpa amarela (MELO JÚNIOR et al., 2004; PRODUÇÃO..., 1985; VILAS BOAS, 2004) (Figura 1).

As plantas do pequizeiro exibem uma grande variação quanto ao tamanho e peso dos frutos, número de pirênios, cor e espessura do mesocarpo interno (polpa) e espessura do exocarpo + mesocarpo externo (casca), dependendo da origem, do tipo de solo e também das condições climáticas, diferenças que podem ser acentuadas até mesmo em áreas contínuas de uma dada microrregião (PRODUÇÃO..., 1985), além de possíveis diferenças genotípicas. A caracterização dessa variação pode auxiliar a seleção de matrizes de pequizeiros com características superiores e, por meio de programas de melhoramento genético, incrementar a produção de polpa e de óleo.

O peso médio de frutos frescos de C. brasiliense provenientes de formações situadas entre os municípios de Mirabela e Januária, Minas Gerais, variou entre 110 g a 220 g, com 75,3% de umidade e 5,4% de teor de óleo. A proporção entre os componentes desses frutos e o teor de óleo, com base no peso seco, foi de: casca (42% a 58%) com 2% de óleo; polpa (16% a 30%) com 62% de óleo, endocarpo (15% a 26%) com 15,8% de óleo, e a amêndoa com 5% a 7% do peso seco total do fruto possuía 54,8% de óleo (PRODUÇÃO..., 1985).

Figura 1. (A) corte longitudinal de um fruto (drupa) de pequi com dois pirênios,

evidenciando a delgada casca verde, o mesocarpo externo branco e o mesocarpo interno amarelo (polpa comestível); (B) corte longitudinal de um pirênio de pequi mostrando o mesocarpo interno amarelo que recobre o endocarpo, composto por uma resistente camada formada de espinhos, que abriga a amêndoa.

(B)

Fotos: Eny Duboc

11

Posteriormente, foi estimada a distância generalizada de Mahalanobis (D2) entre todos os pares de genótipos, a partir das médias padronizadas, por meio do programa computacional Genes (CRUZ, 2001). Com base na matriz de distância genética foi construído um dendrograma, utilizando o método de agrupamento da distância média (UPGMA). O ajuste entre a matriz de distâncias e o dendrograma foi estimado pelo coeficiente de correlação cofenética (SOKAL; ROHLF, 1962), por meio do programa computacional NTSYS pc 2.1 (ROHLF, 2000). A distância fenotípica utilizada foi a de Mahalanobis (D2), estimada conforme Marchioro et al. (2003), obtida de médias padronizadas das 13 características medidas.

A análise do extrato etéreo das polpas de pequi foi realizada no Laboratório de Química Analítica de Plantas da Embrapa Cerrados. A determinação do

EC DEF DLF AF DEP DLP AP EP

Figura 2. Medidas tomadas nos frutos de pequi: diâmetro equatorial do fruto (DEF),

diâmetro longitudinal do fruto (DLF), altura do fruto (AF), diâmetro equatorial do pirênio (DEP), diâmetro longitudinal do pirênio (DLP), altura do pirênio (AP), espessura da casca (EC) e espessura da polpa (EP).

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T abela 1. Características biométricas de frutos frescos de pequi (Caryocar brasiliense ), coletados nos anos 2008/2009, de 12 matrizes oriundas dos municípios de Pequizeiro e Miracema, T O. Matriz Fruto inteiro Casca Pirênio PF (g) DEF (mm) DLF _(mm) AF _(mm) PC (g) EC _(mm) PPCP (g) PPSP (g) D EP (mm) DLP (mm) AP _(mm) PIR / F Polpa * EP _(mm) PPP (g) PPF (g) T O_Pz6 320,83 a 79,57 a 92,00 a 78,88 a 253,65 a 18,22 a 43,65 a 22,80 a 36,32 a 54,50 a 38,12 a 1,50 b T O_Mir1 280,82 a 76,34 a 85,36 a 74,33 a 231,46 a 17,37 a 29,64 b 14,57 b 33,84 b 49,67 b 32,53 b 1,38 b T O_Pz5 237,41 b 72,15 a 80,81 a 68,40 b 185,70 b 15,27 b 25,85 b 14,52 b 28,44 c 45,15 c 32,44 b 1,88 a T O_Mir2 230,16 b 70,40 b 81,57 a 73,79 a 171,77 b 12,88 c 31,80 b 15,75 b 34,19 b 48,50 b 34,48 b 1,75 a T O_Pz8 206,49 c 65,08 b 77,97 b 77,94 a 168,45 b 14,03 c 22,03 c 12,41 c 28,1 1 c 42,40 c 28,73 b 1,50 b T O_Pz4 187,74 c 65,95 b 72,06 b 68,72 b 152,04 b 15,64 b 28,68 b 17,00 b 3 2,50 b 46,28 c 32,84 b 1,13 b T O_Pz3 186,74 c 68,14 b 73,81 b 73,17 a 141,73 b 15,05 b 39,08 a 23,20 a 35,99 a 50,76 b 41,04 a 1,13 b T O_Pz2 185,44 c 65,17 b 72,48 b 74,05 a 157,39 b 15,51 b 22,38 c 12,01 c 29, 80 c 42,28 c 29,04 b 1,25 b T O_Pz1 181,50 c 67,12 b 79,19 a 62,27 c 131,74 b 12,20 c 25,75 b 14,73 b 32,06 b 43,49 c 31,90 b 1,88 a T O_Pz9 175,84 c 66,79 b 74,17 b 68,24 b 133,71 b 13,97 c 29,84 b 13,52 c 30,56 b 45,76 c 38,26 a 1,25 b T O_Pz7 167,55 c 67,44 b 70,86 b 69,01 b 130,48 b 15,35 b 29,40 b 15,56 b 33,26 b 47,03 b 34,53 b 1,25 b T O_Mir3 166,73 c 64,18 b 74,09 b 63,53 c 130,35 b 12,65 c 14,59 d 7,67 d 25,60 d 38,02 d 26,67 b 2,00 a Médias 210,60 69,03 77,86 71,03 165,70 14,85 28,55 15,31 31,72 46,15 33,38 1,56 CV (%) 29,7 9,5 15,8 7,3 29,0 1 1,9 16,7 17,1 7,6 7,3 17,5 12,7 3,14 c 20,85 a 29,59 a 4,01 b 15,07 b 20,57 b 2,53 c 1 1,33 c 18,27 b 4,69 a 16,05 b 26,83 a 2,28 d 9,63 c 14,01 b 2,58 d 1 1,68 c 13,73 b 2,62 d 15,88 b 17,16 b 2,56 d 10,38 c 12,16 b 2,38 d 1 1,02 c 20,03 b 4,29 b 16,32 b 20,66 b 2,48 d 13,84 b 17,34 b 2,36 d 6,92 d 12,37 b 2,99 13,25 18,56 16,6 19,7 42,27

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Tabela 2. Características biométricas de frutos frescos de pequi (Caryocar

brasiliense) coletados nos anos de 2008/2009, de 12 matrizes oriundas dos

municípios de Pequizeiro e Miracema, TO.

Matriz TO_Pz6 TO_Mir1 TO_Pz5 TO_Mir2 TO_Pz8 TO_Pz4 TO_Pz3 TO_Pz2 TO_Pz1 TO_Pz9 TO_Pz7 TO_Mir3 Médias CV (%) PC/PF 78,6 b 82,7 a 78,6 b 75,1 c 81,7 a 81,1 a 75,9 c 84,9 a 73,2 c 75,5 c 78,4 b 78,5 b 78,7 1,11 PPCP/PF (%)* 19,4 a 14,1 c 18,7 b 22,4 a 15,4 c 17,6 b 22,9 a 14,2 c 25,3 a 21,8 a 21,0 a 16,9 b 19,1 5,67 PPF/PF 9,2 b 7,2 c 7,7 c 11,4 a 6,7 c 7,3 c 9,2 b 6,6 c 10,8 a 11,8 a 9,9 b 7,5 c 8,8 8,49

As matrizes com maior percentual de casca foram TO_Pz2, TO_Mir1, TO_Pz8 e TO_Pz4, com 84,9%, 82,7%, 81,7% e 81,1%, respectivamente. O percentual médio de casca (78,7%) está abaixo e o de polpa (8,8%) acima dos valores encontrados por Almeida e Silva (1994).

A matriz de C. villosum (MT_Cn1), oriunda de Mato Grosso (Tabelas 3 e 4), alcançou peso de frutos (538,96 g) bastante superior ao peso médio das matrizes de C. brasiliense oriundas do Tocantins. Apresentou também maior percentual de peso do pirênio (21,1%) e de polpa (13,6%), aliado à baixa percentagem de casca (74%), em relação ao peso do fruto, além de um elevado número de pirênios por fruto (2,25), superior ao número médio de pirênios (1,55) das demais matrizes estudadas.

Os resultados evidenciam a variabilidade existente e mostram que alguns acessos avaliados apresentam potencial agronômico e devem ser mais bem estudados – uma seleção de matrizes baseada em maior amostra

e a variabilidade. Fica evidente, no entanto, seu destaque em relação às demais matrizes analisadas.

A distância genética estimada por meio dos caracteres de fruto avaliados evidenciou a formação de dois agrupamentos, sendo um deles com as matrizes TO_Pz1, TO_Pz7, TO_Pz4, TO_Pz5, TO_Pz3 e TO_Pz6, e o outro com as matrizes TO_Pz2, TO_Pz8, TO_Mir3, TO_Mir1, TO_Mir2 e TO_Pz9, porém a distância genética entre estes grupos não foi elevada (Figura 3). A matriz MT_Cn1 apresentou elevada distância genética em relação a esses dois grupos. Esta distância já era esperada, pois esta matriz é oriunda do Estado de Mato Grosso, enquanto as demais são todas do Estado do Tocantins. Além disso, trata-se de espécie diferente (C. villosum), enquanto as demais matrizes são todas da espécie C. brasiliense.

gem de plantas pode proporcionar melhores resultados neste sentido. Em relação a

C. villosum (MT_Cn1) também apresenta potencial, porém o fato de apenas

17

Atributos biométricos e teor de extrato etéreo de acessos de pequi (Caryocar spp.)...

T abela 3. Características biométricas de frutos frescos de pequi (Caryocar villosum ) (média de oito frutos), coletados nos anos 2008/2009 de matriz oriunda do Município de Canarana, MT . Matriz Fruto inteiro Casca Pirênio PF (g) DEF (mm) DLF (mm) AF _(mm) PC (g) EC _(mm) PPCP (g) PPSP (g) D EP (mm) DLP (mm) AP _(mm) PIR / F Polpa * EP _(mm) PPP (g) PPF (g) MT_Cn1 538,96 94,05 1 12,50 407,18 85,95 18,35 59,79 28,35 42,67 58,91 42,58 2,25 5,39 31,44 67,65

Matriz MT_Cn1 PC/PF 74,0 PPCP/PF (%)* 25,1 PPF/PF 13,6

Tabela 4. Características biométricas de frutos frescos de pequi (Caryocar

villosum), coletados nos anos de 2008/2009, de matriz oriunda do Município

de Canarana, MT. Coeficiente 0,00 25,00 50,00 75,00 100,00 TO_PZ1 TO_PZ7 TO_PZ4 TO_PZ5 TO_PZ3 TO_PZ6 TO_PZ2 TO_PZ8 TO_MIR3 TO_MIR1 TO_MIR2 TO_PZ9 MT_CN1

Figura 3. Dendrograma resultante da análise de agrupamento de 12 matrizes de

Caryocar brasiliense (TO_Mir e TO_Pz) e uma matriz de C. villosum (MT_Cn).

Ilustração: Eduardo

Alano V

ieira

(*) Média de oito frutos.

Nota: PC/PF = peso da casca por peso do fruto, PPCP/PF = peso do pirênio com polpa por peso do fruto e PPF/PF = peso da polpa por fruto por peso do fruto.

19 Entre as matrizes do Estado do Tocantins, observa-se que o primeiro grupo é formado somente por plantas do Município de Pequizeiro, enquanto o segundo grupo é formado por plantas deste município e também do Município de Miracena. Provavelmente, esta semelhança entre matrizes deve-se à pequena distância entre esses municípios e à ocorrência de fluxo gênico entre essas regiões. O pequi é uma planta alógama (ALMEIDA et al., 1998); apesar de também ocorrer autopolinização, a produção de frutos é significativamente maior quando há polinização cruzada (GRIBEL, 1986). Estudos realizados com marcadores isoenzimáticos e morfológicos têm mostrado uma grande variabilidade genética dentro de subpopulações (OLIVEIRA et al., 1987; OLIVEIRA, 1998; TRINDADE et al., 1998 citados por BELLON et al., 2004), o que é característico de populações alógamas sem restrições de fluxo gênico (BELLON et al., 2004).

Em relação ao teor de óleo nos frutos (Tabela 5), observa-se que as matrizes que merecem destaque são TO_Mir3 e TO_Mir1, seguidas pelas TO_Pz7, TO_Pz9 e TO_Mir2, todas com teor de extrato etéreo acima de 60% na matéria seca de polpa. Entretanto, vale ressaltar que as matrizes TO_Mir3, TO_Pz7 e TO_Pz9 apresentaram os menores e mais leves frutos e, com exceção de TO_Pz9, também apresentaram baixos percentuais de polpa por fruto.

A matriz com menor percentual de extrato etéreo foi TO_Pz3 (41,3%), seguida pelas MT_Cn1 e TO_Pz6, ambas com cerca de 50%. O baixo percentual de óleo na matéria seca da polpa dos frutos dessas matrizes pode não ser interessante para a produção de biocombustível. Entretanto, é uma característica relevante com vistas a uma dieta mais saudável, apesar de a composição do óleo presente nos frutos de pequi ser benéfica.

Matriz Extrato etéreo*

Tabela 5. Extrato etéreo de 12 matrizes de Caryocar brasiliense e uma

matriz de C. villosum (MT_Cn1) em 100 g de matéria seca da polpa do fruto.

MT_Cn1 TO_Pz6 TO_Mir1 TO_Pz5 TO_Mir2 TO_Pz8 TO_Pz4 TO_Pz3 TO_Pz2 TO_Pz1 TO_Pz9 TO_Pz7 TO_Mir3 Média 51,3 e 51,3 e 64,5 a 54,7 d 60,3 b 53,5 d 59,1 c 41,3 f 57,7 c 55,8 d 61,1 b 61,7 b 65,8 a 56,7 CV (%) 2,11

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Conclusões

- Com base nos resultados, conclui-se que houve diferença significativa entre as procedências.

- A matriz MT_Cn1 produz frutos grandes, com elevada quantidade de polpa e baixo teor de extrato etéreo.

- As matrizes TO_Pz6, TO_Mir1, TO_Pz5 e TO_Mir2 possuem frutos de grande tamanho e peso. TO_Mir1 e TO_Mir2 se destacam por possuir elevados teores de extrato etéreo e TO_Mir2 por possuir elevada percentagem de polpa e baixa percentagem de casca por fruto.

- A matriz TO_Mir3 apresenta o maior teor de extrato etéreo, mas o menor tamanho de frutos e baixo percentual de polpa por fruto.

Das matrizes estudadas, MT_Cn1, TO_Pz6, TO_Pz9, TO_Mir2 e TO_Mir1 devem ser selecionadas para compor uma coleção de plantas com características superiores quanto ao tamanho de frutos e ou à quantidade de polpa. Quanto ao teor de óleo, as matrizes MT_Cn1 e TO_Pz6, selecionadas para alimento, e TO_Mir1, TO_Mir2 e TO_Pz9, para biodiesel. Estudos futuros com essas matrizes deverão avaliar a produção de frutos por planta.

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