Tecnologia de Frutas e Hortali�as: compostos qu�micos de interesse


CAP�TULO 3

Caracteriza��o dos compostos vol�teis e �leos essenciais de sete-capotes (Campomanesia guazumifolia (Cambess.) O. Berg)

 

Raquel Guidetti Vendruscolo, Roger Wagner, Bruna Tischer, Daniele de Freitas Ferreira, Francine Novack Victoria


https://doi.org/10.4322/mp.978-65-991393-3-8.c3


Resumo

O sete-capotes (Campomanesia guazumifolia (Cambess.) O. Berg) � um fruto nativo t�pico da Am�rica do Sul, pertencente � fam�lia das Mirt�ceas, de cor verde-amarelado, pequeno, de polpa subglobosa que possui sabor e aroma intensos. Contudo, existem poucos relatos na literatura sobre a caracteriza��o da fra��o vol�til de sete-capotes. Nesse sentido, o objetivo deste estudo foi analisar os compostos vol�teis presentes na polpa e dos �leos essenciais das cascas e sementes dos frutos de sete-capotes. As amostras foram coletadas na flora nativa da cidade de Tuparendi, Rio Grande do Sul - Brasil. Os compostos vol�teis da polpa foram extra�dos pela t�cnica de SPME (DVB/Car/PDEM). Os �leos essenciais foram extra�dos a partir de 100 g de casca e 50 g de semente em aparato do tipo Clevenger. Ambas fra��es vol�teis foram dessorvidas em cromat�grafos de fase gasosa equipado com um detector de ioniza��o de chama (CG-DIC) e espectr�metro de massas (CG/EM) para a quantifica��o e identifica��o, respectivamente. Foram identificados 81 compostos no headspace da polpa pertencentes a diferentes classes qu�micas. A classe dos terpenos foi a que apresentou maior n�mero de compostos, como (E) β-ocimeno, L-mentol e linalol. Enquanto o 1- hexanol, o hexanal e o (E)-2-hexenol, compostos de degrada��o dos �cidos linoleico e linol�nico, foram os compostos majorit�rios, representando 41,58% da �rea total do cromatograma. Foram detectados cerca de 60 compostos nos �leos essenciais de sete-capotes, destes 24 foram identificados. Os �leos das cascas e sementes foram qualitativamente semelhantes, apresentando predomin�ncia de monoterpenos hidrocarb�nicos. Os compostos majorit�rios foram β-ocimeno (Z), o nerolidol (E) e o limoneno. Assim, o perfil vol�til de sete-capotes se mostrou rico em compostos descritores de odores herb�ceo, amadeirado e floral.

Palavras-chave: cromatografia gasosa, micro extra��o em fase s�lida, mirt�cea, �leos essenciais.


1. Introdução

O Brasil apresenta a flora mais diversificada do mundo, constitu�da por uma infinidade de esp�cies frut�feras nativas com potencial para alimenta��o e industrializa��o. Por�m, muitas dessas esp�cies s�o pouco exploradas e t�m seu consumo restrito as �reas em que se desenvolvem naturalmente (INFANTE et al., 2016). Por outro lado, h� um grande interesse por parte dos consumidores em frutos de sabores e aromas diferenciados, principalmente quando aliados a elevado valor nutricional e a propriedades funcionais (AYSELI; AYSELI, 2016).

A fam�lia das Mirt�ceas se destaca no Brasil por apresentar o maior n�mero de esp�cies com potencial alimentar, mas sua explora��o comercial ainda � restrita (PEREIRA et al., 2012). A goiaba (Psidium guajava L.), a pitanga (Eugenia uniflora L.) e a jabuticaba (Myrciaria jaboticaba (Vell.) Berg) s�o amplamente difundidas no mercado, mas representam uma pequena fra��o do potencial econ�mico desta fam�lia, visto que uma grande quantidade de frutos � produzida por esp�cies n�o comerciais ou pouco conhecidas (FERREIRA et al., 2016), como a Campomanesia guazumifolia (Cambess.) O. Berg.

A esp�cie Campomanesia guazumifolia (Cambess.) O. Berg (Figura 1) comumente conhecida por sete-capotes, distribui-se de forma natural no Nordeste da Argentina, Leste do Paraguai e no Brasil, do Rio Grande do Sul a Bahia (LIMA; GOLDENBERG; SOBRAL, 2011). A esp�cie se apresenta na forma de arbustos ou �rvores, possui frutos pequenos, do tipo baga, subglobosos, de cor verde-amarelado quando atingem a matura��o, sua casca possui sabor amargo, por�m sua polpa � carnosa e apresenta aroma intenso e agrad�vel (CARVALHO, 2008; LORENZI, 2002).


Figura 1. Campomanesia guazumifolia (Cambess.) O.Berg.

Fonte: ROTHER, 2008.

Atualmente, o interesse pelos frutos das esp�cies da fam�lia das Mirt�ceas tem aumentado, devido a seu aroma ex�tico, baixo custo, alto teor de vitaminas e ampla aplicabilidade industrial (MARIN et al. 2008). Destaca-se tamb�m a presen�a de �leos essenciais, metab�litos secund�rios de elevado impacto odor�fero, que al�m de contribu�rem para o aroma dos frutos, apresentam atividade antibacteriana, anti-inflamat�ria, fungicida, antiviral e antioxidante (SIDDIQUE et al. 2017).

O odor dos frutos de diversas esp�cies da fam�lia das Mirt�ceas, est� relacionado a compostos vol�teis como �steres, alde�dos, �lcoois, terpenos e seus derivados (FERREIRA et al., 2016; J�RDAN et al., 2003; OLIVEIRA et al., 2006; QUIJANO; PINO, 2007), constituintes que vem a contribuir significativamente para a caracteriza��o e identifica��o da esp�cie vegetal, como tamb�m em sua avalia��o sensorial e aceita��o pelos consumidores (BICAS et al., 2011). Entretanto, n�o foram encontrados na literatura estudos a respeito da caracteriza��o da fra��o vol�til dos frutos de Campomanesia guazumifolia (Cambess.) O. Berg.

Desse modo, o objetivo do presente trabalho foi realizar a caracteriza��o dos compostos vol�teis da polpa e do �leo essencial das cascas e sementes dos frutos de sete-capotes.


2. Material e M�todos

2.1. Material

Os frutos de sete-capotes foram colhidos em dezembro de 2011 na cidade de Tuparendi, Rio Grande do Sul, Brasil, localizada na latitude 27� 51' 52,47'' Sul, longitude 54� 28' 10,30" oeste. As amostras foram mantidas congeladas a -20 �C at� a realiza��o das an�lises. Anteriormente a extra��o dos compostos vol�teis da polpa e dos �leos essenciais, os frutos foram descascados congelados e a polpa separada das sementes manualmente. Ap�s, a polpa foi homogeneizada em multiprocessador e centrifugada a 670�g em centr�fuga MTD III Plus (Logen Cientific, Brasil). Parte do sobrenadante da polpa centrifugada foi disposto em frasco de amostragem de headspace, j� as cascas e sementes destinadas a extra��o dos �leos essenciais.

2.2 M�todos

2.2.1 Extra��o dos compostos vol�teis da polpa

Os compostos vol�teis da polpa foram isolados pela t�cnica de microextra��o em fase s�lida aplicada ao headspace (HS-SPME). Assim, cerca de 10 mL de amostra centrifugada foram adicionados de 3,0 g de NaCl em frasco �mbar de 20 mL e tampado com septo de PTFE. A extra��o foi realizada pela exposi��o da fibra DVB/Car/PDEM (Divinylbenzene/ Carboxen/Polydimethylsiloxane, 50/30 μm � 20 mm) (Supelco, Bellefonte, PA, USA) no headspace do frasco contendo a amostra por 45 min a 35 �C, sob agita��o constante. A extra��o da amostra foi precedida de 5 min de equil�brio sem a exposi��o da fibra, tamb�m sob agita��o e mesma temperatura de extra��o.

2.2.2 An�lises cromatogr�ficas dos compostos vol�teis da polpa

A an�lise quantitativa dos compostos vol�teis (CV) foi realizada em um cromat�grafo a g�s equipado com detector de ioniza��o em chama (CG-DIC) da marca Varian, modelo Star 3400CX (CA, USA). Os compostos vol�teis da fibra de SPME foram dessorvidos termicamente em um injetor do tipo split/splitless, operando no modo splitless (por 2 min) e temperatura de 230 �C. A fibra permaneceu exposta no injetor nestas condi��es por 10 min para minimizar o efeito carry-over de uma amostra para outra. A separa��o dos CV ocorreu em uma coluna capilar CP-WAX (Middelburg, Netherlands) (60 m � 0,25 mm � 0,25 μm). A temperatura inicial da coluna foi mantida a 35 �C por 1 min e ap�s foi aumentada at� 120 �C com a rampa de temperatura de 2 �C/min. Ap�s a temperatura foi elevada a 230 �C com rampa de 5 �C/min, onde permaneceu em isoterma por 5 min. Foi utilizado g�s hidrog�nio como g�s de arraste com press�o constante de 30 psi. A temperatura do detector de ioniza��o em chama foi mantida a 250 �C. Os resultados foram expressos em �reas percentuais da �rea total do cromatograma.

A an�lise qualitativa foi realizada em um cromat�grafo a g�s acoplado a um espectr�metro de massas (CG/EM) da marca Shimadzu, modelo CG/EM QP-2010 Plus (Kyoto, Japan), utilizando a mesma coluna e condi��es cromatogr�ficas descritas anteriormente, por�m o g�s h�lio foi utilizado como g�s de arraste. O detector de massas foi operado no modo de ioniza��o por el�trons a +70 eV, com o analisador de massas do tipo quadrupolo no modo de varredura na faixa de 35 a 350 m/z. A identifica��o dos compostos vol�teis foi realizada atrav�s da compara��o dos espectros de massas com aqueles fornecidos pela biblioteca NIST, al�m da compara��o dos �ndices de Kovats experimentais com os dispon�veis na literatura (ACREE; HEINRICH, 2004; EL-SAYED, 2013).

2.2.3 Extra��o dos �leos essenciais das cascas e sementes

Os �leos essenciais foram extra�dos por hidrodestila��o em aparato do tipo Clevenger por 3 h. Para a extra��o das cascas foram utilizados 100 g de amostra e 400 mL de �gua destilada, j� para as sementes 50 g de amostra e 300 mL de �gua destilada. Os �leos essenciais extra�dos foram acondicionados em frascos do tipo Eppenford e armazenados a - 20 �C at� a realiza��o das an�lises.

2.2.4 An�lises cromatogr�ficas dos �leos essenciais das cascas e sementes

A quantifica��o foi realizada pela inje��o de 1 �L de �leo essencial dilu�do em hexano na propor��o de 1:100 (volume/volume) em cromat�grafo a g�s equipado com detector de ioniza��o em chama (CG-DIC) da marca Varian, modelo Star 3400 (CA, USA. Os analitos foram separados em coluna capilar RTX-5EM (Restek-USA) (30 m � 0,25 mm � 0,25 �m). O g�s de arraste utilizado foi o hidrog�nio � press�o constante de 25 psi. O injetor manteve-se no modo split com raz�o 30:1 e temperatura de 250 �C. A temperatura inicial da coluna foi de 50 �C, onde permaneceu por 1 min, aumentando para 100 �C com taxa de 3 �C/min. Ap�s, com taxa de 1 �C/min at� atingir 125 �C e ent�o at� 230 �C com taxa de 15 �C/min mantendo-se em isoterma por 5 min. O detector manteve-se na temperatura de 230 �C. Os resultados foram expressos em �reas percentuais da �rea total do cromatograma.

A identifica��o dos compostos foi realizada pela an�lise em cromat�grafo a g�s acoplado a um espectr�metro de massas (CG/EM) da marca Shimadzu, modelo CG/EM QP-2010 Plus (Shimadzu Corporation, Kyoto, Japan), utilizando a mesma coluna e condi��es cromatogr�ficas descritas anteriormente, j� o g�s h�lio foi utilizado como g�s de arraste. O detector de massas foi operado no modo de ioniza��o por el�trons a +70 eV, com o analisador de massas do tipo quadrupolo no modo de varredura na faixa de 35 a 350 m/z. A identifica��o dos compostos vol�teis foi realizada atrav�s da compara��o dos espectros de massas com aqueles fornecidos pela biblioteca NIST, al�m da compara��o dos �ndices de Kovats experimentais com os dispon�veis na literatura (ACREE; HEINRICH, 2004; EL-SAYED, 2013).


3. Resultados e Discuss�o

3.1 Compostos vol�teis da polpa

Na polpa de sete-capotes foram detectados 175 picos por CG- DIC e destes, 81 foram identificados por CG/EM. Os compostos identificados foram classificados em sete classes qu�micas: terpenos (29 compostos), �lcoois (16 compostos), �steres (15 compostos), alde�dos (8 compostos), cetonas (7 compostos), �cidos (5 compostos) e furano (1 composto) (Tabela 1). Os compostos majorit�rios na polpa de sete-capotes foram o 1- hexanol (19,28%), hexanal (13,82%), (E)-2-hexenol (8,48%), etanol (7,11%), �cido hexanoico (4,74%), (E)-2-hexenal (4,65%), (Z)-3-hexenol (3,38%), (E) ?-ocimeno (3,15%), acetato de etila (2,24%) e o mentol (2,35%) (Figura 1).

Tabela 1. Compostos vol�teis da polpa dos frutos de sete-capotes.

IK Exp. - �ndice de Kovats experimental
�rea* - �rea x10-4

Figura 1. Estruturas qu�micas dos compostos majorit�rios da fra��o vol�til da polpa de sete-capotes.

A classe dos terpenos foi a que apresentou o maior n�mero de compostos na fra��o vol�til da polpa de sete-capotes determinados pela t�cnica de HS-SPME. Os terpenos s�o comumente encontrados em frutos da fam�lia das Mirt�ceas, visto que estes apresentam capacidade de s�ntese e armazenamento de �leos essenciais principalmente em suas cascas e sementes (FIGUEIREDO et al., 2008). Os terpenos s�o formados a partir do metabolismo de carboidratos atrav�s da via isoprenoide ou ainda pela degrada��o de carotenoides (THOLL, 2006).

O terpeno majorit�rio presente na polpa de sete-capotes, o (E) β-ocimeno tamb�m foi reportado por Oliveira et al. (2006) como um dos compostos majorit�rios desta classe em pitangas. Apesar de o (E) β-ocimeno apresentar maior �rea, outros terpenos identificados na polpa de sete-capotes s�o reportados por apresentam impacto odor�fero superior, como L-mentol, linalol e 1,8-cineol, que apresentam odor de menta, floral e eucalipto, respectivamente (AMIRA et al., 2011; MARIN et al., 2008; OLIVEIRA et al., 2006). Nos frutos de sete-capotes, esses compostos podem estar contribuindo com notas de odor herb�ceo, floral e amadeirado.

Por outro lado, a classe majorit�ria da fra��o vol�til em rela��o � �rea total dos compostos foi a dos �lcoois (45,30%), seguida pelos alde�dos (19,64%). A forma��o dos �lcoois, alde�dos, como tamb�m das cetonas ocorre pelo metabolismo de �cidos graxos atrav�s da via das lipoxigenases. Essa via de degrada��o origina compostos C6, C8 e C9, os compostos C6 e C9 s�o alde�dos e �lcoois prim�rios, enquanto os compostos C8 s�o cetonas e �lcoois secund�rios, j� que os alde�dos e cetonas s�o convertidos em �lcoois correspondentes, que, normalmente, apresentam limiar de detec��o mais elevado e odores mais fortes do que os compostos carbon�licos precursores. E os �lcoois, por sua vez, originam os �steres (DAMODARAN; PARKIN; FENNEMA, 2010; ZHANG et al., 2009).

Dentre os �lcoois foram detectados em maior concentra��o o 1-hexanol (19,28%), o (E)-2-hexen-ol (8,48%) e o (Z)-3-hexen-1-ol (3,38%), j� reportados como �lcoois majorit�rios em frutos de goiaba (SCHREIER; IDSTEIN, 1985). Al�m destes, o etanol apresentou elevada concentra��o (7,11%), entretanto, pode ser proveniente da fermenta��o dos frutos durante as etapas do preparo de amostra.

O alde�do encontrado em maior concentra��o na fra��o vol�til da polpa de sete-capotes, o hexanal tamb�m foi reportado por Macleod e Troconis (1982) como um dos compostos majorit�rios encontrados na composi��o vol�til de goiaba. Al�m do hexanal, v�rios outros compostos C6, C8 e C9 provenientes da via das lipoxigenases s�o encontrados em abund�ncia em outras mirt�ceas como goiaba (J�RDAN et al., 2003), pitanga (OLIVEIRA et al., 2006), jabuticaba (PLAGEMANN et al., 2012) e ara�� (PINO; MARBOT; V�ZQUEZ, 2001).

Embora os �lcoois e alde�dos contribuam diretamente para o odor de frutas, os �steres podem representar at� 98% dos vol�teis totais emitidos por frutas maduras sadias e s�o respons�veis por notas frutais e doces (VILLATORO et al., 2008). Os �steres podem ser formados a partir dos �lcoois e estes por sua vez s�o provenientes da degrada��o de �cidos graxos ou ainda de amino�cidos. Dentre os �steres destacaram-se o acetato de etila e o butanoato de etila.

A composi��o vol�til da polpa de sete-capotes se assemelha qualitativamente a da Campomanesia xantocarpa,comumente conhecida como guabiroba. Alguns dos compostos 10 majorit�rios s�o comuns �s duas esp�cies, como (E)-2-hexenal, etanol, hexanal, �cido hexanoico, 1-hexanol e (E)-2-hexenol (FERREIRA et al., 2016). Neste mesmo estudo, foi realizada a an�lise olfatom�trica atrav�s da t�cnica Osme e os provadores associaram os alde�dos principalmente a notas verdes, j� os �lcoois receberam uma variedade de descri��es como pl�stico, rem�dio, queimado, verde e floral.

3.1 Compostos vol�teis da polpa

A extra��o em aparato do tipo Clevenger foi realizada para as cascas, sementes e tamb�m para polpa dos frutos de sete-capotes, entretanto apenas cascas e sementes apresentaram �leos essenciais. A partir de 3 h foi atingindo o rendimento m�ximo na extra��o, 0,3% para as cascas e 1% para as sementes em base �mida. A quantidade de �leo essencial obtida para as cascas est� de acordo com dados reportados na literatura para frutos de guabiroba (0,31%) (OLIVEIRA et al., 2017), de jaboticaba (0,37%) (DUARTE et al., 2010) e de pitanga (0,30%) (RODRIGUES et al., 2013). Rendimentos superiores foram encontrados para goiaba (0,6%) (FASOLA; OLOYEDE; BABALOLA, 2011) e para ara�� (0,8%) (ADAM et al., 2011), mas ainda inferiores aos obtidos para sementes de sete-capotes.

Foram detectados cerca de 60 compostos nos �leos essenciais de sete-capotes, destes 24 foram identificados por CG/EM (Tabela 2). Os �leos essenciais das cascas e sementes apresentaram uma predomin�ncia de monoterpenos hidrocarb�nicos (82,25 e 72,53%, respectivamente), seguida por sesquiterpenos oxigenados (14,50 e 18,70%, respectivamente), sesquiterpenos hidrocarb�nicos (1,90 e 7,89, respectivamente) e baixas concentra��es de monoterpenos oxigenados (1,35 e 0,88%, respectivamente).

Qualitativamente os �leos essenciais das cascas e sementes foram semelhantes, os compostos majorit�rios foram o β-ocimeno (Z), o nerolidol (E) e o limoneno. Foram observadas diferen�as na concentra��o dos compostos entre os �leos obtidos, principalmente para os compostos ∝-copaeno, ∝-umuleno, ∝-amorfeno e γ-cadineno, presentes em concentra��es superiores no �leo das sementes. Limberger et al. (2001) extra�ram �leo essencial das folhas de sete-capotes e os compostos majorit�rios foram o nerolidol (E) (28,8%), espatulenol (27,7%) e mirceno (11,5%).

Tabela 2. Principais compostos do �leo essencial da casca e da semente de sete-capotes.

IK Exp. - �ndice de Kovats experimental
�rea a*- �rea compostos casca x 10-3
�rea b*- �rea compostos semente x 10-3

As mirt�ceas s�o amplamente utilizadas na medicina popular, devido a isso muitos trabalhos est�o verificando a atividade biol�gica das esp�cies pertencentes a esta fam�lia. Foram verificadas propriedades antif�ngicas, antibacterianas e antioxidantes, tais bioatividades est�o sendo relacionadas aos terpenos oxigenados (STEFANELLO; PASCOAL; SALVADOR, 2011). Neste sentido o �leo essencial das sementes de sete-capotes apresentou concentra��o superior de terpenos oxigenados (19,58%) do que o �leo das cascas (14,50%).


4. Conclus�o

Atrav�s da an�lise cromatogr�fica do headspace da polpa de sete-capotes por HS-SPME foram identificados 81 compostos. A classe que apresentou maior n�mero de compostos foi a dos terpenos, por�m foram �lcoois e alde�dos que apresentam maior somat�rio de �reas no cromatograma. Os �lcoois e alde�dos apresentam como caracter�stica notas verdes e possivelmente os respons�veis pelo odor herb�ceo do sete-capotes.

As cascas e principalmente as sementes de sete-capotes se mostraram uma fonte abundante de �leos essenciais, os quais s�o constitu�dos majoritariamente por monoterpenos hidrocarb�nicos. Alguns dos terpenos encontrados nos �leos essenciais tamb�m foram detectados no headspace da polpa dos frutos de sete-capotes e podem estar relacionados a notas amadeiradas e florais.


5. Refer�ncias

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Autores

Raquel Guidetti Vendruscolo1, Roger Wagner2, Francine Novack Victoria3,*

1. Curso de P�s-Gradua��o Lato Sensu em Ci�ncia dos Alimentos, Centro de Ci�ncias Qu�micas, Farmac�uticas e de Alimentos, Universidade Federal de Pelotas, Campus Cap�o do Le�o, Caixa Postal 354, CEP. 96010-900, Pelotas, RS, Brasil; Departamento de Tecnologia e Ci�ncia de Alimentos, Universidade Federal de Santa Maria, Av. Roraima, Pr�dio 42, sala 3210 Camobi, CEP. 97105-900, Santa Maria, RS, Brasil.

2. Departamento de Tecnologia e Ci�ncia de Alimentos, Universidade Federal de Santa Maria, Av. Roraima, Pr�dio 42, sala 3210, Camobi, CEP. 97105-900, Santa Maria, RS, Brasil.

3. Centro de Ci�ncias Qu�micas, Farmac�uticas e de Alimentos, Universidade Federal de Pelotas, Campus Cap�o do Le�o, Caixa Postal 354, CEP. 96010-900, Pelotas, RS, Brasil.

* Autor para correspond�ncia: francinevictoria@yahoo.com.br