7º Encontro Nacional de Tecnologia Química
Realizado em Vitória/ES, de 17 a 19 de Setembro de 2014.
ISBN: 978-85-85905-08-8

TÍTULO: DETERMINAÇÃO DA ATIVIDADE DE SUPERÓXIDO DISMUTASE, PERÓXIDO DE HIDROGÊNIO E PEROXIDAÇÃO LIPÍDICA NA MATRIZ FEIJÃO CARIOCA

AUTORES: Ferreira, M.E.O. (IFG) ; Longhin, S.R. (IFG) ; Lanna, A.C. (EMBRAPA ARROZ E FEIJÃO) ; Bassinello, P.Z. (EMBRAPA ARROZ E FEIJÃO)

RESUMO: O feijão se constitui como uma importante fonte proteica e de carboidratos complexos. Durante o armazenamento dos grãos de feijão carioca, ocorrem algumas alterações químicas e estruturais que levam a depreciação da qualidade geral e do valor nutritivo do produto. Indicadores químicos/bioquímicos do estresse oxidativo, como teor de peróxido de hidrogênio (H2O2), peroxidação de lipídeos e a atividade da superóxido dismutase (SOD) foram determinados após ajustes metodológicos. Foram também quantificados os teores de proteína presentes nas amostras. Foi observada atividade de SOD significativamente maior no tegumento em relação ao cotilédone, no entanto os teores de H2O2 e peroxidação lipídica foram maiores no cotilédone.

PALAVRAS CHAVES: Phaseolus vulgaris L; estresse oxidativo; armazenamento

INTRODUÇÃO: As condições ambientais com altas temperaturas, umidade e radiação são comuns nas regiões tropicais, condições estas que influenciam no armazenamento pós- colheita de grãos. Durante o armazenamento observa-se a ocorrência de desordens fisiológicas causadas principalmente devido ao aumento de Espécies Reativas de Oxigênio (EROs) que levam a alterações na qualidade nutricional e comercial dos grãos com instalação de estresse oxidativo (MATAMOROS et al., 2010). A atividade da superóxido dismutase (SOD), enzima integrante do sistema de defesa antioxidativa celular, destrói radicais superóxidos, O2●¯, produzindo peróxido de hidrogênio, H2O2, metabólito extremamente deletério para a célula, podendo levar à peroxidação de lipídeos, o que causa dano de membrana e consequente a morte celular (PERL-TREVES e PERL, 2002). Em grãos armazenados, a presença e atividade de SOD, peróxido de hidrogênio e peroxidação de lipídeos indicam que o estresse oxidativo pode ocorrer durante esse período. O presente trabalho teve como objetivo determinar a atividade da SOD, o teor de H2O2 e o nível de peroxidação lipídica em grãos de feijão carioca armazenados por um ano a 25°C e 45% UR.

MATERIAL E MÉTODOS: Os grãos beneficiados de feijão carioca cultivar BRS Estilo, colhidos em setembro de 2012 na Fazenda Capivara da Embrapa Arroz e Feijão, localizada em Santo Antônio de Goiás/GO, foram o objeto de estudo. Após a colheita, estes foram submetidos a secagem natural, beneficiados e armazenados à temperatura ambiente pelo período de um ano. Para a realização das análises foram coletadas três amostras de 200 g de grãos com teor médio de umidade de 7,6%, descascados utilizando-se brunidor de arroz (TM05C, SATAKE), e separados cotilédone do tegumento utilizando peneiras de 9, 14 e 16 mesh. Os extratos brutos de tegumento e cotilédone foram obtidos pela moagem das amostras em cadinho utilizando nitrogênio líquido, de acordo com Lee & Lee (2000). O sobrenadante (extrato bruto de cotilédone e de tegumento) foi usado para determinação da atividade de SOD, de acordo com metodologia descrita por Del Longo et al. (1993); do nível de peroxidação de lipídeos, de acordo com Hodges et al. (1999); do teor de proteínas solúveis totais de acordo com Bradford (1976) e teor de peróxido de hidrogênio de acordo com Gilliland (1969). Todos os parâmetros foram avaliados em triplicata tanto no tegumento quanto no cotilédone.

RESULTADOS E DISCUSSÃO: A atividade de SOD detectada foi em média, aproximadamente 15,73 vezes maior no tegumento que no cotilédone, conforme os dados apresentados na tabela 1 a seguir. Em grãos armazenados, a detecção de SOD sugere que durante o armazenamento dos grãos de feijão carioca ocorreu um estresse oxidativo. A maior atividade de SOD, principalmente no tegumento de grãos de feijão carioca, indica formação de EROs com consequente instalação de processos oxidativos, como por exemplo oxidação de compostos fenólicos. Mesmo que os grãos armazenados por longos períodos apresentem baixo teor de umidade, a oxidação é parte fundamental da vida aeróbica e, portanto, a formação de EROs demonstra ser um processo natural mesmo nessas condições. O peróxido de hidrogênio, intermediário formado pela reação de dismutação de O2●¯, catalisada pela enzima SOD apresentou teor 1,7 vezes maior no cotilédone que no tegumento e como consequência da geração do mesmo, as células estão propensas a sofrerem peroxidação de lipídica (dano de membrana). A extensão da peroxidação lipídica, estimada com base no conteúdo de malonaldeído (MDA), foi 4 vezes maior no cotilédone. A peroxidação é um efetivo marcador bioquímico que possibilita a identificação do dano oxidativo, pois o mesmo ocorre em detrimento do ataque de EROs às membranas celulares, promovendo como subproduto a formação de MDA. Baixos níveis de acúmulo de MDA tem estado associada com tolerância ao calor e radiação intensos. Ao contrário, altos níveis de MDA representam mais danos de membrana e menor tolerância aos estresses abióticos (ARA et al., 2013).





CONCLUSÕES: Apesar de existir variabilidade entre as partes dos grãos, o estresse oxidativo, medido por meio da atividade específica de SOD, teor de peróxido e nível de peroxidação lipídica, foi detectado tanto no tegumento quanto no cotilédone de grãos de feijão, tipo comercial carioca. Isso sugere a necessidade da realização de mais estudos com a variedade de grãos feijão carioca em diferentes condições de armazenamento uma vez que as dimensões continentais de nosso país levam a variações de temperatura e umidade. Química Agroindustrial, Orientadora Dra. Sandra R. Longhin. Goiânia, 20/03/2014- IFG.

AGRADECIMENTOS: À Embrapa Arroz e Feijão e ao Instituto Federal de Goiás, campus Goiânia.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ARA, N.; NAKKANONG, K.; LV, W.; YANG, J.; HU, Z.; ZHANG, M. Antioxidant enzymatic activities and gene expression associated with heat tolerance in the stems and roots of two cucurbit species (“Cucurbita maxima” and “Cucurbita moschata”) and their interspecific inbred line “Maxchata”. International Journal of Molecular Sciences, Basel, v. 14, p. 24008-24028, 2013.
BRADFORD, M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Analytical Biochemistry, v. 72, p. 248-254, 1976.
DEL LONGO, O.T.; GONZÁLES, C.A.; PASTORI, G.M.; TRIPPI, V.S. Antioxidant defenses under hyperoxygenic and hyperosmotic conditions in leaves of two lines of maize with differential sensitivity to drought. Plant Cell Physiology, v.34, p.1023-1028, 1993.
GILLILAND, S. E. Enzymatic determination of residual hydrogen peroxide in milk. Journal of Dairy Science, v. 52, n. 3, p. 321-324, 1969.
HODGES, D.M.; DELONG, J.M; FORNEY, C.; PRANGE, R.K. Improving the thiobarbituric acid-reactive-substances assay for estimating lipid peroxidation in plant tissues containing anthocyanin and other interferin compounds. Planta 207, 604-611, 1999.
LEE, H.J.; LEE, S.B.; CHUNG, J.S.; HAN. S.U.; HAN. O; GUH, J.O.; JEON, J.S.; AN, G.; BACK, K. Transgenic rice plants expressing a Bacillus subtilis protoporphyrinogen oxidase gene are resistant to diphenyl ether herbicide oxyfluorfen. Plant and Cell Physiology 41, 743–749, 2000.
MATAMOROS, M. A.; LOSCOS, J.; DIETZ, K-J.; APARICIO-TEJO, P.; BECANA, M.. Journal of Experimental Botany, v. 61, PP. 87-97, 2010.
PERL-TREVES, R.; PERL, A. Oxidative stress: an introduction. In: ______. Oxidative Stress in Plants, 2002.