ROSSETTO, M.R.M.; LIMA, G.P.P.; ROCHA,S.A.; LOPES, T.V.C.; BERNHARD, A.B. Comparações bioquímicas entre hortaliças
produzidas nos sistemas de cultivo orgânico e convencional. In: Congresso Brasileiro de Olericultura, 48. Resumos...Maringá: ABH.
Palestra (CD –ROM):Disponível em www.abhorticultura.com.br/
Comparações bioquímicas entre hortaliças produzidas nos sistemas de
cultivo orgânico e convencional.
Maria Rosecler Miranda Rossetto1*; Giuseppina Pace Pereira Lima1; Suraya Abdalha da
Rocha1; Tássia do Vale Cardoso Lopes1; Aline Biaseto Bernhard 1
1Universidade Estadual Paulista “Julio de Mesquita Filho” Instituto de Biociências - Botucatu Departamento de Química e Bioquímica *[email protected]
A segurança alimentar tem crescido em importância juntamente com novos
processos de industrialização e com as recentes tendências de comportamento da
população. A opção por alimentos mais saudáveis e livres de agrotóxicos tem conduzido à
busca por alternativas de produção que atendam as necessidades do consumidor.
Atualmente, o sistema de produção orgânica parece corresponder de maneira positiva
com estas preferências. Entretanto, a dificuldade é na hora de adquirir estes produtos,
pois chegam a ser muito mais caros que os alimentos convencionais. Roitner-Schoberger
et al. (2008) ao avaliar as classes sociais que consumem estes produtos na Tailandia,
mostraram que são pessoas com um alto nível educacional e financeiro, o que distancia
das populações mais humildes e carentes. Outra dificuldade seria o nível de
contaminação microbiológica/ parasitária destes alimentos, explicada pelo uso intensivo
de dejetos de animais, este fato se torna um problema quando a compostagem não é bem
conduzida nas fazendas produtoras destes tipos de insumos, além da potabilidade da
água de irrigação das hortaliças ser condição sine qua non para garantir a sanidade
microbiológica destas hortícolas.
O sistema de produção orgânica pode ser traduzido pelos especialistas como um
“mix” de modo de cultivo, gerando uma série de conceitos. O Comitê Nacional de
Produção Orgânica dos EUA (1998) definiu agricultura orgânica como um sistema de
manejo ecológico que promove e incrementa a biodiversidade, os ciclos biológicos e a
atividade biológica dos solos, sendo baseada no mínimo uso de insumos externos e
práticas de manejo que restaurem, mantenham e incrementem a harmonia ecológica.
Carvalho (2000) a define como um conjunto variado de tecnologias e práticas agrícolas
voltadas para enaltecer as condições particulares de cada ecossistema. Caporal (2004)
define a agricultura orgânica como sendo o resultado das aplicações de técnicas e
ROSSETTO, M.R.M.; LIMA, G.P.P.; ROCHA,S.A.; LOPES, T.V.C.; BERNHARD, A.B. Comparações bioquímicas entre hortaliças
produzidas nos sistemas de cultivo orgânico e convencional. In: Congresso Brasileiro de Olericultura, 48. Resumos...Maringá: ABH.
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métodos diferenciados dos pacotes convencionais, normalmente estabelecidos de acordo
e em função de regulamentos e regras que orientam a produção e impõem limites de uso
de certos tipos de insumos e fornecem liberdade para uso de outros.
No Brasil a Agricultura orgânica está regulamentada na lei n° 10.831 de 23 de
dezembro de 2003 do Ministério da Agricultura e Abastecimento que estabelece a
definição oficial: “Considera-se sistema orgânico de produção agropecuário todo aquele
que se adota técnicas específicas, mediante a otimização do uso de recurso natural e
sócio econômico disponíveis, respeitando a integridade cultural das comunidades rurais,
tendo por objetivo as sustentabilidades econômica e ecológica, a maximização dos
benefícios sociais, a minimização da dependência de energia não renovável, empregando
sempre que possível, métodos culturais, biológicos e mecânicos em contraposição ao
uso de materiais sintéticos, a eliminação do uso de organismos geneticamente
modificados e radiações ionizantes, em qualquer fase do processo de produção,
processamento, armazenamento, distribuição e comercialização e a proteção ao meio
ambiente”. Em resumo, de acordo com os autores e órgãos especializados, a agricultura
orgânica é aquela que abrange conceitos ecológicos, biodinâmicos, naturais,
sustentáveis, regenerativos, biológicos, agroecológico e permacultura (agricultura
permanente ou sistema agrossilvipastoril).
Devido a uma série de questões ainda não muito bem elucidadas na literatura, é de
grande interesse dos pesquisadores a caracterização destes alimentos, gerando dados
que corroborem com a hipótese de que os produtos orgânicos suplantem em qualidade,
valor nutricional e maiores teores de antioxidantes com relação aos que foram produzidos
pelo sistema convencional. Portanto, este trabalho tem por objetivo esclarecer através de
análises comparativas, os dois tipos de alimentos, particularmente com relação aos níveis
de proteínas, lipídeos, carboidratos, identificar e quantificar os antioxidantes: ácido
ascórbico, fenólicos, flavonóides, glicosinolatos, carotenóides, poliaminas; detectar
resíduos de pesticidas e determinar a concentração de nitrato em distintas regiões
morfológicas de acelga (Beta vulgaris L. var. cicla), milho (Zea mays), beterraba (Beta
vulgaris L. var. esculenta), cenoura (Daucus carota L.), brócolis (Brassica oleracea L. var.
itálica), couve-manteiga (Brassica oleracea L. var. acephala D.C.), mamão verde (Carica
papaya, L.), jaca (Artocarpus integrifolia L.) folhas de erva cidreira (Cymbopogon citratus,
Stapf), entre outras plantas que serão citadas neste trabalho.
ROSSETTO, M.R.M.; LIMA, G.P.P.; ROCHA,S.A.; LOPES, T.V.C.; BERNHARD, A.B. Comparações bioquímicas entre hortaliças
produzidas nos sistemas de cultivo orgânico e convencional. In: Congresso Brasileiro de Olericultura, 48. Resumos...Maringá: ABH.
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O conhecimento da composição centesimal de alimentos consumidos nas regiões
do Brasil é um elemento básico para ações de orientações nutricionais com base no
desenvolvimento local e na diversificação da alimentação, em contraposição à
massificação de uma dieta monótona e desequilibrada (TACO, 2006). Além destes
fatores, com o objetivo de contribuir na elucidação de dados relativos ao sistema de
produção orgânica, alguns resultados que foram obtidos no laboratório de bioquímica da
universidade estadual paulista “Julio de Mesquita Filho” departamento de química e
bioquímica do Instituto de Biociências de Botucatu, sob a supervisão da Profa. Dra.
Giuseppina P. Pereira Lima, serão apresentados nesta sinopse.
Avaliação da composição centesimal, compostos fenólicos, flavonóides, vitamina C
e nitrato em hortaliças cultivadas pelo sistema orgânico e convencional
Segundo os dados da tabela 1,não foram encontradas diferenças significativas
entre os modos de cultivo com relação aos parâmetros: umidade (% matéria seca),
proteínas totais, carboidratos totais e lipídeos em folhas de acelga e estigmas
(popularmente denominado como cabelo) de milho. Geralmente, o teor de umidade está
relacionado com a maior durabilidade e aspecto visual de alguns produtos de origem
vegetal. Os dados da Tabela 1 mostram uma pequena diferença estatística na umidade
em talos de acelga e uma diferença bem mais expressiva em bagaço de milho, com maior
rendimento de matéria seca nos convencionais, portanto menor teor de umidade nos
convencionais. Vidigal et al. (1995) verificaram teores crescentes de umidade em alface
orgânica conforme aumento nas doses de composto orgânico, de acordo com os dados
deste trabalho. O bagaço de milho orgânico também acumulou bem menos proteínas com
relação aos convencionais, porém concentraram de modo significativo, maiores teores de
açúcares totais com relação aos convencionais. Em acelga orgânica foi observado um
aumento de 2 vezes no teor de proteína total. Pode-se concluir que não há diferenças
significativas no teor de ácidos graxos em todas as partes avaliadas de acelga e milho.
ROSSETTO, M.R.M.; LIMA, G.P.P.; ROCHA,S.A.; LOPES, T.V.C.; BERNHARD, A.B. Comparações bioquímicas entre hortaliças
produzidas nos sistemas de cultivo orgânico e convencional. In: Congresso Brasileiro de Olericultura, 48. Resumos...Maringá: ABH.
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Tabela 1: Composição centesimal em talos e folhas de acelga e estigmas e bagaço de milho, produzidos pelo sistema orgânico e convencional. Lopes et al. 2008 (dados ainda não publicados)
Descrição do Alimento Matéria seca (%) Proteínas (%) Carboidratos (%) Lipídeos (%)
Folha de acelga convencional 4,43
a 26,05
a 2,49
a 2,97
a
Folha de acelga orgânica 4,72
a 30,65
a 3,40
a 3,07
a
Talo de acelga convencional 3,66
b 11,66
b 3,90
a 1,20
a
Talo de acelga orgânica 4,43
a 22,33
a 3,62
a 1,65
a
Estígmas de milho convencional 22,40
a 17,27
a 2,61
a 0,64
a
Estígmas de milho orgânico 13,93
a 13,84
a 3,36
a 1,31
a
Bagaço de milho convencional 45,40
a 14,86
a 2,47
b 2,36
a
Bagaço de milho orgânico 21,06
b 6,52
b 5,29
a 2,43
a
Outros dados de nosso laboratório (Tabela 2), elaborados por Bernhard, A. B.
(2007-2008- dados não publicados) mostram a mesma tendência de maior umidade nos
alimentos orgânicos, assim como observado por Vidigal et al. (1995) com diferenças
significativas para o mamão, jaca e a erva medicinal de cidreira. Entretanto, o teor
protéico e a concentração de açúcares totais dos orgânicos, nestes modelos avaliados,
foram maior apenas nas folhas de cidreira, não apresentando diferenças significativas
para os carboidratos, o que se observou foi que o cultivo convencional favoreceu, de
modo significativo ao nível de 5%, um maior acúmulo de proteína e carboidratos em
polpas de mamão e jaca. Com relação aos lipídeos, não foram encontradas diferenças
significativas para mamão, jaca e cidreira nos dois modos de cultivo.
Tabela 2: Composição centesimal em polpas de mamão verde e jaca e folhas de cidreira produzidos pelo sistema orgânico e convencional. (Bernhard, A. B. dados ainda não publicados)
Descrição do Alimento Umidade (%) Proteínas (%) Carboidratos (%) Lipídeos (%)
Mamão verde convencional 88,5a 7,2a 10,4b 1,6a
Mamão verde orgânico 97,0b 5,9
b 5,8
a 1,2
a
Polpa de jaca convencional 74,5b 12,6a 29,54a 2,0a
Polpa de jaca orgânica 76,99a 6,2b 11,49b 1,8a
Folha de cidreira convencional 76,9b 5,9b 1,13a 2,1a
Folha de cidreira orgânica 81,9a 7,0
a 0,76
a 2,2
a
Com relação às hortaliças: cenoura, brócolis, beterraba e couve, os dados de
açúcares totais (Figura 1) mostram que existe uma grande variação nos dados de
cenoura entre os produtores orgânicos e convencionais. Em média, os teores de açúcares
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produzidas nos sistemas de cultivo orgânico e convencional. In: Congresso Brasileiro de Olericultura, 48. Resumos...Maringá: ABH.
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totais na polpa e casca de cenoura orgânica (6,25±1,85; 2,6±0,16% respectivamente) são
maiores que às produzidas convencionalmente (4,05±0,77, 2,3±0,04, % respectivamente),
entretando, não se observa diferenças significativas na casca. Quando comparados aos
resultados encontrados em polpa de cenoura por Machado et al. (2006) (2,93 %), as
cultivares em estudo, nos dois sistemas de cultivo, acumularam maiores teores de
carboidratos, entretanto, os dados encontrados pela TACO (2006) apresentaram teores
um pouco maiores, 7,7%, isso mostra que os níveis de carboidratos variam muito não só
com o sistema de cultivo mas variedade, clima, solo, fotoperíodo, etc. Quando se
compara os teores encontrados por Alasalvar et al. (2001) (5.47%), esta concentração
parece não ficar tão distante. Na rama (folhas), as concentrações de açúcares, ao
contrário do observado na polpa, foram maiores em plantas convencionais (2,3±0,095 %)
com relação às orgânicas (1,6 ± 0,18 %), quando comparadas aos teores obtidos por
Pereira et al. (2003) estes teores são menores. Assim como esperado, a polpa parece
conter uma maior concentração de carboidratos, seguida da casca e rama. Os
carboidratos são polidroxialdeídos (cetonas) ou polidroxiacetais (cetais), são os
componentes alimentares mais abundantes mais amplamente distribuídos na natureza.
Suas funções mais importantes são com relação ao aspecto nutricional (fonte de energia),
estrutural, servem como adoçantes e são matéria prima para vários produtos de
fermentação, além de fornecer propriedades reológicas à maioria dos alimentos de origem
vegetal (Stick, 2001).
O teor de carboidratos totais encontrados em brócolis dos produtores orgânicos
suplantou os do sistema convencional (Figura 1), o acúmulo de açúcares é maior no talo,
seguido de folha e polpa, em ambos os sistemas. Os teores observados para esta
hortaliça são semelhantes aos encontrados por Holland et al. (1999).
Ao contrário do observado em brócolis, em couve cultivada pelo sistema
convencional (figura 1) se observou uma concentração de carboidratos significativamente
maior com relação às produzidas pelo cultivo orgânico e os valores de açúcares
encontrados para esta hortícola convencional não diferiram estatisticamente dos
observado por Machado et al. (2006).
Quanto aos teores de açúcar na beterraba, a polpa é a parte vegetal que contém
os maiores teores de açúcares totais, mais de 5%, estes valores se assemelham aos de
cenoura, já que estes gráficos estão em mesma escala, estes teores diminuem na casca,
talo e folha, respectivamente. Diante do perfil demonstrado na figura 1, em média, parece
não haver diferenças significativas na polpa e casca de beterraba orgânica e
ROSSETTO, M.R.M.; LIMA, G.P.P.; ROCHA,S.A.; LOPES, T.V.C.; BERNHARD, A.B. Comparações bioquímicas entre hortaliças
produzidas nos sistemas de cultivo orgânico e convencional. In: Congresso Brasileiro de Olericultura, 48. Resumos...Maringá: ABH.
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convencional, esta diferença é clara nas folhas das hortaliças orgânicas que
concentraram os maiores teores.
Figura 1: Teor de carboidratos totais (%) em diversas partes vegetais de hortaliças
cultivadas pelo sistema orgânico comparadas ao sistema convencional. Brócolis (Brassica oleracea L. var. itálica), couve (Brassica oleracea L. var. acephala) D.C. cenoura (Daucus carota, L.) e Beterraba (Beta vulgaris, L.) (média de triplicata de repetição ± desvio padrão). Rossetto, M. R. M. (dados ainda não publicados)
De acordo com a figura 2, não se observa diferenças significativas nos teores de
proteína na inflorescência de brócolis entre os dois sistemas de cultivo, nas folhas se
calcularmos a média dos três produtores, pode se encontrar uma pequena diferença
tendendo à maiores teores nas orgânicas, encontrando-se um perfil oposto nos talos. Em
couve, encontra-se uma pequena diferença, porém significativa, na média dos produtores
orgânicos. Na polpa de cenoura, não foram observadas diferenças significativas entre os
modos de cultivos, sendo os teores de proteína maiores na folha do que na polpa, região
que apresenta uma pequena vantagem quando cultivada pelo sistema convencional. De
modo semelhante, a folha de beterraba contém mais proteínas, e a tendência é de maior
acúmulo nos vegetais convencionais. Entretanto, na polpa, casca e talo, não foram
encontradas diferenças significativas entre os dois tipos de cultivos.
folha --
1
2
inflorescencia folha talo
1
2
polpa casca folha talo0
5
10
polpa casca folha0
5
10
Couve
Brócolis
% C
arbo
idra
tos
tota
is
Beterraba
convencional 1 convencional 2 convencional 3 orgânico 1 orgânico 2 orgânico 3
Cenoura
ROSSETTO, M.R.M.; LIMA, G.P.P.; ROCHA,S.A.; LOPES, T.V.C.; BERNHARD, A.B. Comparações bioquímicas entre hortaliças
produzidas nos sistemas de cultivo orgânico e convencional. In: Congresso Brasileiro de Olericultura, 48. Resumos...Maringá: ABH.
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Figura 2: Teor de proteínas totais (%) em Brócolis (Brassica oleracea L. var. itálica) Couve (Brassica oleracea L. var. acephala D.C.) cenoura (Daucus carota, L.) e Beterraba (Beta vulgaris, L.) expressos na matéria seca, cultivados pelo sistema orgânico e convencional (média de triplicata de repetição ± desvio padrão). Rossetto, M. R. M. (dados ainda não publicados)
Os compostos fenólicos, apesar de não apresentarem importância nutricional
direta, têm recebido muita atenção devido a sua atividade biológica. Uma atraente
hipótese sugere que os alimentos vegetais que contenham metabólitos secundários
apresentem efeitos benéficos à saúde, entre os quais o de antiinflamatórios e
antioxidantes (Hollman & Katan, 1999; Harborne & Williams, 2000). Atualmente, as
-(-) Epicatequinas contidas no chá verde são promissoras substâncias com efeito na
prevenção de doenças degenerativas do cérebro e com efeito de melhora do sistema
cognitivo, a sua ação parece ser na preservação das mitocôndrias, evitando assim, o
envelhecimento celular (Ray, 2007). Além disso, foi observado que quanto mais os
antioxidantes conseguem eliminar os radicais livres, maior o tempo de vida, devido à
correlação direta com o menor risco de doenças (Storz, 2006).
inflorescencia folha talo0
15
30
45
polpa folha0
15
30
45
polpa casca folha talo0
15
30
45folha
0
15
30
45Brócolis
% p
rote
ína
na m
atér
ia s
eca
Cenoura Beterraba
Couve
convencional 1 conventional 2 convencional 3 orgânico 1 orgânico 2 orgânico 3
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Os compostos fenólicos constituem um amplo e complexo grupo de fitoquímicos já
identificados, são produtos secundários do metabolismo vegetal que apresentam em sua
estrutura um anel aromático com uma ou mais hidroxilas, o que possibilita atuarem como
agentes redutores, exercendo proteção ao organismo contra o stress oxidativo (Pieta,
2000; Melo et al., 2006).
Em média, os maiores e estatisticamente significativos teores de compostos
fenólicos podem ser observados em casca (250,16 x 179,15 mg) talo (254,96 x 128,92
mg) e polpa (167,65 x 143,4 mg) de beterraba orgânica comparada à convencional, sendo
contrário apenas na folha, região que teve o maior acúmulo destas substâncias através do
cultivo convencional (211,7 x 127,25 mg). Estas diferenças são claras quando se compara
com o teor de flavonóides, o qual pertence à classe dos composto fenólicos onde, em
média, toda região da beterraba orgânica têm maior composição de flavonóides, com
diferenças bastantes significativas.
Figura 2: Níveis de compostos fenólicos ( A and B. mg ácido gálico .g. peso fresco-1) e flavonóides totais (C and D. µg. quercetina. g. peso fresco-1) em quatro regiões morfologicamente distintas de beterraba (Beta vulgaris esculenta, L.) cultivada pelo sistema orgânico e convencional de produção ( média de três repetições por produtor ±
desvio padrão) (dados não publicados).
Com relação aos compostos fenólicos, foram encontradas em nosso laboratório
(tabela 3 e 4), diferenças significativas apenas para o bagaço de milho, sendo observado
0
500
1000
0
500
1000
1500
250
500
0
250
500
polpa casca fo lha ta lo
ug de qu
ercetin.g
-1
polpa casca fo lha ta lo
organic 1 organic 2 organic 3
mg de co
mpo
stos fenó
licos
totais. g
-1
convencional 1 convencional 2 convencional 3
A B
D C
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também uma maior tendência no acúmulo destes compostos, porém, não significativa,
nos estigmas de milho e talos de acelga orgânicos; já em mamão orgânico (tabela 4) se
observa um aumento significativo nos níveis de fenóis, porém a concentração de
flavonóides foi maior nos frutos cultivados de forma convencional, a polpa de jaca e folhas
de cidreira não são estatisticamente diferentes quanto aos níveis de fenólicos totais,
porém há uma expressiva diferença significativa quanto aos teores de flavonóides que
são maiores em polpa de jaca convencional e folha de cidreira orgânica (tabela 4).
Quanto aos teores de vitamina C, nas tabelas 3 e 4 observa-se que não houve
diferença significativa em folhas e talos de acelga e estigmas de milho e em polpa de jaca
e folhas de cidreira, respectivamente, ao contrário do observado por Borguini,(2002) e
Ismail & Fun (2003), porém estão de acordo com o observado para mamão verde
orgânico. Com relação aos níveis de nitrato, observa-se que na maioria das hortaliças
orgânicas são encontrados os maiores níveis desta substância, isto pode ser devido ao
adubo orgânico que é muito rico nos compostos nitrogenados. Segundo dados da tabela 3
folhas e talos de acelga orgânica e bagaço e estigmas de milho são contém altos níveis
de nitrato quando comparados aos convencionais, assim como o mamão da tabela 4,
apenas a polpa de jaca e a folha de cidreira (tabela 4) contem maiores níveis de nitrato
em plantas cultivadas sob o plantio convencional.
Tabela 3: Fenóis (mg ác.gálico.g-1), vitamina C (µg de quercet ina g -1) e nitrato (ppm) em talos e folhas de acelga e estigmas e bagaço de milho, produzidos pelo sistema orgânico e convencional. Lopes et al. 2008 (dados ainda não publicados)
Descrição do Alimento Fenóis Vitamina C Nitrato
Folha de acelga convencional 43,13 a 0,54
a 223,33
b
Folha de acelga orgânica 35,96 a 0,92
a 716,67
a
Talo de acelga convencional 45,27a 0,95
a 346,67
b
Talo de acelga orgânica 50,67a 0,28
a 746,67
a
Estigma de milho convencional 58,32a 0,55
a 94,67
b
Estigma de milho orgânico 74,04a 0,75
a 1156,67
a
Bagaço de milho convencional 23,90b 0,34
a 16,67
b
Bagaço de milho orgânico 101,59a 0,27
b 4166,67
a
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Tabela 4: Fenóis (mg ác. gálico. g-1), flavonóides totais (µg de quercetina g-1), vitamina C (µg de quercet ina g -1) e nitrato (ppm) Composição centesimal em polpas de mamão verde e jaca e folhas de cidreira produzida pelo sistema orgânico e convencional. (Bernhard, A. B. dados ainda não publicados)
Descrição do Alimento Fenóis Flavonóides Vitamina C Nitrato
Mamão verde convencional 28,1b 9,7a 0,27b 523,3a
Mamão verde orgânico 35,7a 1,5b 2,02a 1566,7a
Polpa de jaca convencional 29,4a 32,09a 0,09a 630a
Polpa de jaca orgânica 20,5a 2,31b 0,11a 296,7b
Folha de cidreira convencional 42,4a 13,8b 1,33a 3066,7a
Folha de cidreira orgânica 44,7a 67,7a 2,99a 346,7b
Atividade antioxidante total pelo método do DPPH (2,2 Difenil-1-Picril- Hidrazil) em
cenoura, brócolis, beterraba e couve
Os valores médios entre os três produtores da cenoura orgânica e os dois
produtores do sistema convencional, mostraram claramente que houve uma maior
capacidade de inibição dos orgânicos com relação aos convencionais. A polpa e a rama
da cenoura orgânica foram as que tiveram maior capacidade antioxidante (115,7±16,01;
108±8,15 µg/mL) com relação às convencionais (109,5±11,07; 103,55±12,5, µg/mL),
seguida de cascas orgânicas e convencionais (86,92±10,6 e 79,84±4,28 µg/mL),
respectivamente. Apesar de uma menor atividade antioxidante, a casca destas cenouras
ainda parece conter uma alta porcentagem de inibição quando comparadas a erva mate
verde (88,93±0,22 µg/mL) analisada por Bastos et al. (2007) e aos frutos de amora e açaí
(<40 ug/mL) por Duarte-Almeida et al. (2006). Os valores deste trabalho mostraram que a
cenoura parece ter um alto potencial antioxidativo, sendo equiparáveis à salvia
(106µg/mL) (Malenc et al., 2000).
A atividade antioxidante de brócolis foi semelhante à encontrada na cenoura, este
mesmo perfil foi observado por Chu et al. (2002) em brócolis, cenoura e também para
espinafre, os autores avaliaram a atividade antioxidante total pelo método TOSC que
mede o grau de inibição da formação de etileno por cromatografia gasosa (detector de
ionização de chama - FID) a partir de ácido α-ceto-γ-metilbutírico (KMBA) na presença de
ROSSETTO, M.R.M.; LIMA, G.P.P.; ROCHA,S.A.; LOPES, T.V.C.; BERNHARD, A.B. Comparações bioquímicas entre hortaliças
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antioxidante competidores de radicais oxigenados. O brócolis, assim como citado na
literatura, parece ter uma alta capacidade antioxidante.
De acordo com Molyneux (2004) a cenoura e o brócolis parecem ter boa estrutura
molecular para medir a atividade antioxidante através deste radical livre. De acordo com
nossos dados, a inflorescência de brócolis orgânico (121,75±9,93 µg/mL (média de três
produtores)) não foi estatisticamente diferente da convencional (121,44±3,01 µg/mL) e os
teores foram maiores com relação às folhas e talos. Entretanto, folhas convencionais
(114,8±9,63 µg/mL) tiveram uma maior capacidade antioxidante com relação às orgânicas
(108,23±3,4 µg/mL), assim como nos talos convencionais (108,45±11,67 µg/mL) e
orgânicos (105,3±5,9 µg/mL), pode-se sugerir, com estes dados, que nenhuma das partes
de brócolis deveria ser descartada pela população.
Em outras brassicas, assim como folha de couve, os dados obtidos mostraram que
o cultivo orgânico, assim como em cenoura, tem maior capacidade seqüestrante de
radicais livres com relação ao cultivo convencional e portanto, maior atividade
antioxidante, na média dos teores calculados a partir de três produtores, a couve orgânica
parece suplantar, e muito, a capacidade antioxidante (125,06±5,22), e com menor desvio
padrão com relação às cultivadas pelo sistema convencional (88,2±15,75). e também têm
maior capacidade antioxidante que os vegetais de brócolis e cenoura. Este fato pode ser
relacionado aos teores de fenólicos e flavonóides que são substâncias de defesa
altamente reguladas por estímulos ambientais, com fatores e níveis de estresse
diferenciados. O método do DPPH capta exatamente estes tipos de antioxidantes,
justamente por manterem em suas estruturas espécies doadoras de hidrogênios.
Comparado com a literatura, a couve orgânica teve maior atividade antioxidante que a
carnaúba, (111,14 µg/mL), e mais outras quatro espécies de plantas medicinais
observadas pelos pesquisadores Sousa et al. (2007). Yu et al. (2005) verificou a atividade
antioxidante em cenoura que também demonstrou ser menor que a couve. O extrato
metanólico utilizado por Piao et al.(2004) demonstrou também ter menor eficiência quanto
à captação dos radicais livres, devido à menor % de inibição observada.
O perfil de atividade antioxidante na beterraba parece ser alto, assim como
observado para outras hortaliças em estudo. Em média, a polpa e casca da beterraba
convencional (127,3±8,5; 121,03±5,5) apresentou maior atividade sequestrante com
relação à orgânica (116,4±5,2; 108,9±5,5). Entretanto, o oposto é observado nas folhas e
ROSSETTO, M.R.M.; LIMA, G.P.P.; ROCHA,S.A.; LOPES, T.V.C.; BERNHARD, A.B. Comparações bioquímicas entre hortaliças
produzidas nos sistemas de cultivo orgânico e convencional. In: Congresso Brasileiro de Olericultura, 48. Resumos...Maringá: ABH.
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talos de beterraba orgânica, que cumularam cerca de 101, 97±2,5 e 109,23± 8,08 µg/mL
comparados aos convencionais (56,94± 4,24 e 99,3±7,6).
Níveis das poliaminas, putrescina, espermidina e espermina em regiões distintas de
hortaliças e frutas.
Além destes agentes quimiopreventivos, as poliaminas também têm sido objeto de
muitos estudos, devido ao grande interesse com relação ao paradoxo nutricional e a sua
possível ação como antioxidante. Alguns autores sugerem que pequena quantidade de
poliaminas na dieta pode melhorar o sistema de defesa contra bactérias que se alojam no
intestino, as poliaminas aumentaram os níveis de DNA, RNA e a síntese de proteínas
durante a replicação dos linfócitos e síntese de anticorpos do sistema imune
(Grimble & Grimble, 1998). Entretanto, alguns dados preliminares mostraram que a adição
de espermina a 0,4 e 0,8 % do peso corpóreo de frangos, resultou em dificuldades
respiratórias, prostração, hemorragia na crista e deformidade e paralisia dos membros
destas aves (Souza et al., 2000). As poliaminas putrescina, espermidina e espermina,
embora não exerçam efeito tóxico direto nos alimentos, podem potencializar o efeito da
tiramina e da histamina, aminas biogênicas encontradas em alguns alimentos (Löser et
al., 1999). Vários autores demonstram que a redução de poliaminas na dieta pode
diminuir o crescimento de células tumorais (Quemener et al., 1994). Em contraposição,
outros estudos mostram que a ingestão de alimentos que contenham estas poliaminas,
acaba tendo o mesmo efeito (Kalac & Krausová, 2005). Devido aos dados contraditórios
observados na literatura, conhecer os níveis dessas aminas torna-se fundamental,
ROSSETTO, M.R.M.; LIMA, G.P.P.; ROCHA,S.A.; LOPES, T.V.C.; BERNHARD, A.B. Comparações bioquímicas entre hortaliças
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principalmente quanto à segurança alimentar. De acordo com Lima et al. (2006) o modo
de cultivo e o processamento destes alimentos certamente podem alterar os níveis
dessas substâncias e influenciar diretamente na saúde do homem.
Pelos dados da tabela 5, observa-se que em 15 alimentos, dos vinte analisados, os
teores de putrescina foram maiores nas hortaliças orgânicas, 14 deles foram
estatisticamente maiores com relação aos níveis de spermidina e 15 apresentaram altos
níveis de espermina nos alimentos orgânicos avaliados. Pode se concluir através destes
dados, que o modo de cultivo orgânico modificou de maneira positiva e somatória, os
teores de putrescina, espermidina e espermina, nos modelos avaliados pelos autores
Lima et al (2008-in press).
Tabela 5: Teores de poliaminas produzidas pelo sistema de cultivo orgânico e
convencional no laboratório de bioquímica da UNESP – IB Botucatu (Lima et al. 2008- in
press)
ROSSETTO, M.R.M.; LIMA, G.P.P.; ROCHA,S.A.; LOPES, T.V.C.; BERNHARD, A.B. Comparações bioquímicas entre hortaliças
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Foram avaliadas as poliaminas (µg.g de matéria fresca -1) também de mamão
verde, jaca e erva cidreira (dados ainda não publicados), cerca de cinco dos onze itens
avaliados, os teores de putrescina foram maiores nas plantas cultivadas sob sistema
orgânico, o mesmo é observado para espermidina, entretanto o sistema convencional foi
mais eficiente no acúmulo da poliamina espermina. Os valores variaram bastante nas
partes e nos modos de cultivo. Geralmente, ocorre uma tendência na predominância de
acúmulo de certas poliaminas nos vegetais. A presença de putrescina em maior
quantidade, geralmente é atribuída ao inicio da senescência, pois as demais (espermidina
e espermina) competem pelo mesmo substrato (S-adenolsimetionina – SAM) com o
etileno (Smith, 1985). Porém, como esses vegetais foram analisados logo após a colheita
e supostamente não apresentavam sinais de estresse, principalmente os orgânicos, os
níveis altos de espermidina e espermina poderiam ser atribuídos ao fator juvenilidade do
material vegetal. Em certos vegetais, o nível de poliaminas diminui no início do climatério,
podendo ocorrer acumulo de putrescina devido à competição com o etileno (Takeda et al.,
1997), portanto os valores encontrados de espermidina e espermina podem ser devido ao
estádio metabólico do vegetal. De acordo com alguns autores, os teores de putrescina e
espermidina são maiores em frutos, enquanto que em cereais há predominância de
espermidina e espermina (Bardocz, 1995). Esses resultados são confirmados em algumas
amostras analisadas, tais como jaca, erva-cidreira e beterraba, independente do modo de
cultivo e da parte analisada (tabela 6).
Há grandes diferenças quanto aos teores de poliaminas, principalmente putrescina,
esperimidina e espermina, em vegetais, o teor de poliaminas depende do estádio
nutricional, época de colheita, modo de cultivo, armazenamento e também dos métodos
analíticos empregados (Kalac et al. 2005), o que evidentemente, fornece quantidades
diferentes quando ingeridas na dieta. As poliaminas putrescina, espermidina e espermina
são essenciais para renovação celular e, portanto, necessárias para a saúde. O fato dos
tumores requererem poliaminas para o crescimento tem sido demonstrado tanto in vivo
como in vitro é estudado em diversas dietas específicas, baseadas na estratégia de
administrar aos pacientes, alimentos livres de poliaminas ou que contenham baixos teores
dessas substâncias (Bardocz, 1995; Kalac et al., 2005). Por outro lado, órgãos como
pâncreas, trato intestinal, entre outros, que requerem uma renovação celular alta, são
especialmente dependentes de poliaminas como fator de crescimento (Bardócz et al.,
ROSSETTO, M.R.M.; LIMA, G.P.P.; ROCHA,S.A.; LOPES, T.V.C.; BERNHARD, A.B. Comparações bioquímicas entre hortaliças
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1990), induzindo dessa forma, a necessidade do conhecimento dos teores dessas
substâncias encontradas nas dietas. Segundo Bardócz (1995), três fontes de poliaminas
foram identificadas: biossíntese in situ a partir de aminoácidos, ingestão via alimentação e
de bactérias residentes na flora intestinal humana. Sendo assim, fica claro que a
alimentação é uma importante fonte, pelo menos para suprir parte das poliaminas
requeridas pelo organismo humano. As poliaminas desempenham papéis indispensáveis
ao metabolismo humano, como, por exemplo, agem como mensageiro secundário dos
hormônios, regulam a permeabilidade e estabilidade das membranas celulares através de
modificações covalente das proteínas e estão intrinsecamente envolvidas com o
metabolismo celular e de crescimento, já que tecidos de crescimento rápido requerem
altos teores de poliaminas (Bardócz, 1995). Foi observado também que as poliaminas têm
grande importância na dieta humana, principalmente com relação ao crescimento e
desenvolvimento do sistema digestivo em crianças, e aparentemente, também são
necessárias para o trato digestivo de adultos (Kalac et al., 2005). No crescimento de
tumores, a importância das poliaminas é amplamente reconhecida e a privação de
alimentos com alta concentração, ou mesmo pequena de poliaminas, são algumas das
linhas seguidas no tratamento desta doença (Kalac & Krausová, 2005).
A maioria de frutas e verduras possuem baixo níveis de poliaminas, embora um
alto teor de espermidina foi encontrado em brócolis e couve-flor e altos valores de
putrescina nas frutas cítricas (Eliassen et al., 2002). Outros trabalhos mostram que
maiores as maiores concentrações de espermidina foram encontradas em produtos de
origem vegetal, sendo que os produtos de origem animal parecem acumular mais
espermina (Kalac et al., 2005).
Tabela 6: Teores das poliaminas: putrescina, espermidina e espermina em diversas partes vegetais de frutos e hortaliças produzidas pelo sistema orgânico e convencional de produção
Alimento Putrescina Espermidina Espermina
Convenc iona l Orgânic o C onve nc iona l O r gâ n ic o C on ve nc iona l Or gâ n ic o
Mamão (polpa) 15,01b 73,14a 20,64b 74,02a nd 99,24 Mamão (casca) 12,24a 24,78a 8,80ª 1,28b 30,41a 5,79b Erva cidreira (folha) 1,32b 57,11a nd 24,32 nd 29,94 Erva cidreira (talo) 16,59a 15,56a nd nd 26,22 nd Jaca (polpa) 58,48a 22,81b 34,42ª 5,61b 48,94a 30,44b Jaca (casca) 43,94b 333,95a 23,18b 40,18a 60,07a 39,68b Acelga (talo) 5,27a 3,09a 3,46b 38,57a 17,67b 91,23a
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Batata doce (casca) 28,40a 4,22b 28,12ª 6,40b 56,08a 23,98b Beterraba (folha) 18,86b 42,18a 18,59ª 4,55b 10,48a 5,18b Beterraba (talo) 65,04 nd 8,95b 21,98a 4,00b 26,70a Beterraba (casca) 23,64a 2,82b 30,46 nd 36,08 nd
Let ras mi núscu las d i f eren tes , nas l inhas , i nd icam d i f erença s ign i f icat i va (P<0 ,05) en t re as méd ias nd – não de te rminado ( t raços ) .
Teores de glicosinolatos em brassicas cultivadas sob o sistema orgânico
comparadas ao cultivo convencional.
Os glicosinolatos (N-hidrossulfatos de β -t ioglicosídeos) são oriundos
do metabolismo secundário e estão presentes principalmente na família das
crucíferas. Os produtos de hidról ise dos gl icosinolatos (isotiocianatos,
t iocianatos e nitri las e epit ionitri las) são disponibil izados por reações
altamente específicas por uma famíl ia gênica de enzimas denominada
popularmente por mirosinase (uma beta-tioglicosidase, EC 3.2.3.1), estes
produtos possuem amplas funções biológicas tanto para os vegetais como
para o organismo humano. Estes bioativos fazem parte do sistema de
defesa da planta, agem como inseticida, bacteric ida, nematicida, fungicida,
herbicida, etc. naturais e ainda podem atuar no mecanismo de detoxif icação
de xenobiót icos e na prevenção de diversos t ipos de cânceres através de
distintas vias bioquímicas relacionadas ao citocromo P450 (Hu et al. 2006;
Tang & Zhang, 2005; Chen & Andreasson, 2001;). Entretanto, dependendo
dos níveis e do t ipo de glicosinolato presente no al imento, eles podem
exercer um efeito contrário, estimular a proliferação de células
cancerígenas, assim como observado por Hirose (1998), e, também,
dependendo da concentração pode agir como um fator antinutricional,
através da atuação sobre a t ireóide. Os ânions t iocianatos são inibidores
competit ivos do iodo que podem também se complexar a resíduos de
tirosina das ti roglobulinas (BUREL et al., 2001). Análises prel iminares de
nossos trabalhos, realizadas através de métodos enzimáticos, mostraram
que a inf lorescência junto com a folha de brócolis produzida pelo cult ivo
orgânico concentraram maiores teores de glicosinolatos totais
(0,798±0,055 µmol.g -1de peso fresco) com relação aos convencionais
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(0,69±0,064 µmol.g -1), sendo estes dados compatíveis aos encontrados por
Song & Thornalley (2007) que encontraram cerca de 62,4 µmol.100g -1 de
glicosinolatos totais em brócolis por grama peso fresco. Em couve o perfi l
foi semelhante ao de brócol is, observou-se cerca de 0,441±0,009 µmol.g -1de
glicosinolatos na couve orgânica contra 0,304±0,0067 µmol.g -1 nas obt idas
pelo sistema convencional. O aumento destes compostos podem estar
relacionados com a at ivação da defesa da planta, já que os vegetais
produzidos de forma orgânica estão em meios mais susceptíveis ao ataque
de pragas e patógenos , outros autores sugerem ainda a produção de
diversos t ipos de f i toalexina quando à planta se encontra nestes ambientes
(Harbone, 1999).
Conclusão
Pelos dados obtidos até o momento não se pode garantir que as frutas
e hortaliças cultivadas sob o sistema orgânico sempre irão suplantar os
valores nutricionais avaliados, porém a tendência do perfi l dos produtos
orgânicos é de maiores acúmulos de substâncias denominadas como
nutracêuticas e da não interferência na composição centesimal. Entretanto,
os agricultores responsáveis por este t ipo de cult ivo devem estar sempre
atentos às boas prát icas de sanidade e às produções vizinhas, para evitar,
com isso, a contaminação de defensivos por solos e águas do manejo
convencional. Entretanto, a agricultura orgânica é uma das maneiras de
pressionar o sistema convencional no que se refere ao uso abusivo dos
defensivos agrícolas e a quebra nas regras com relação ao tempo de
carência indicado, pois pode colocar no mercado al imentos mais seguros,
isentos de muitos xenobiót icos, além de contribuir para a diminuição do
impacto ambiental de uma maneira geral.
ROSSETTO, M.R.M.; LIMA, G.P.P.; ROCHA,S.A.; LOPES, T.V.C.; BERNHARD, A.B. Comparações bioquímicas entre hortaliças
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Agradecimentos
Agradecemos à Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São
Paulo, FAPESP, pelo expressivo apoio científ ico e f inanceiro nesta
pesquisa, e também ao apoio f inanceiro obtido pelo CNPq.
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