Nutrição-Nitrogênio e glicoalcaloides em tubérculos de batata

Heder Braun1, Paulo Cezar Rezende Fontes2, Marcelo

Cleón de C. Silva3, Fabrício S. Coelho1

1UFV, Doutorando no Departamento de Fitotecnia, Bolsista do CNPq, hederbraun@hotmail.com, fabrício.coelho@ufv.br

2UFV, Professor do Departamento de Fitotecnia, Bolsista de Produtividade do CNPq,

pacerefo@ufv.br

3UFV, Pós-Doutorando no Departamento de Fitotecnia, Bolsista do CNPq, mdecastro70@yahoo.com.br

Agradecimentos a FAPEMIG e CNPq pelo auxílio financeiro e concessão de bolsas

A batata (Solanum tuberosum L.) é relevante alimento na dieta dos povos da maioria dos países. O tubérculo de batata contém proteínas, aminoácidos essenciais, carboidratos, fibras e potássio que tornam o produto de alta qualidade para a alimentação humana. A proteína presente nos tubérculos de batata é de boa qualidade e a relação entre proteínas e calorias indica que a batata é uma das melhores alternativas alimentares para os povos, tanto dos países subdesenvolvidos quanto dos desenvolvidos (ABBA, 2008). A batata tem importância econômica entre as olerícolas e no mundo é o quarto cultivo alimentar mais importante depois do trigo, arroz e milho (Fontes, 2005). Além de nutrientes, a batata contém glicoalcaloides, toxinas que ocorrem naturalmente em todas as partes da planta e que podem estar envolvidas no mecanismo de defesa contra a ação de insetos e microrganismos, mas podem ser tóxicas ao homem em dose elevada (Ginzberg et al., 2008). Os glicoalcaloides possuem base esteroidal contendo nitrogênio (N) e ligações glicosídicas. Os principais glicoalcaloides encontrados na batata são α-solanina e α-chaconina, e estes correspondem a mais de 95% dos glicoalcaloides totais (GAT) presentes em tubérculos de batata (Bushway e Ponnampalam, 1981; Patel et al., 2002). Destes, próximo de 60% é α-chaconina e cerca de 40% é α-solanina (Friedman, 2004). Normalmente, a concentração de GAT em tubérculo comercial com casca é inferior a 200 mg kg-1 de batata fresca (Machado et al., 2007) podendo variar dependendo da posição do tecido no tubérculo, da cultivar, grau de maturação do tubérculo, formas de processamento e de consumo, acesso à luminosidade e dose de N (Sengul et al., 2004; Machado et al., 2007; Nema et al., 2008; Ginzberg et al., 2008). As concentrações mais elevadas de glicoalcaloides encontram-se na casca nos tubérculos e nos brotos. No organismo humano, os glicoalcaloides podem atuar sobre a acetilcolinesterase, afetando o sistema nervoso central e podem causar ruptura de membranas celulares do sistema gastrointestinal e de outros órgãos. Para isso é necessário “dose” alta de alcaloide (Mensiga et al., 2005). Concentração de GAT na faixa de 150 mg kg-1 pode resultar em gosto amargo do tubérculo e além de 200 mg kg-1 é considerada perigosa para a saúde humana (Tajner- Czopek et al., 2008). Dependendo do indivíduo, a ingestão de batata com valor de GAT acima de 220 mg kg-1 de tubérculo pode acarretar ardência na garganta. Portanto, a “concentração crítica” de GTA considerada segura para o consumo humano é estimada em 200 mg kg-1 de tubérculo (Sinden e Webb, 1972; Machado e Toledo, 2004), porém depende da massa corpórea e da quantidade ingerida de batata. Os últimos autores mencionam que a dose tóxica de GAT para o ser humano está na faixa de 1 a 5 mg kg-1 de peso corpóreo. Os glicoalcaloides e as clorofilas em tubérculos de batata são sintetizados em resposta direta à luz sendo que os dois processos ocorrem simultaneamente, mas em rotas independentes (Grunenfelder et al., 2006). Esses autores mostraram que há relação entre os teores de clorofila na periderme de tubérculos de cultivares de batata e de glicoalcaloides. A síntese de glicoalcaloides é proveniente da rota dos fenilpropanois. A exposição à luz ocasiona rápida produção de α-chaconina e α-solanina nos tubérculos de batata além de ser a principal causa da transformação dos amiloplastos em cloroplastos, seguido da síntese de clorofila. Normalmente, o teor de glicoalcaloides é determinado por procedimentos laboratoriais que envolvem técnica e equipamento específicos. Mas, como há relação entre a intensidade do verde e índice SPAD na periderme de tubérculos (Braun & Fontes, sd) e teor de clorofila, é esperado que o teor de glicoalcaloides possa ser estimado pelo clorofilômetro portátil, desde que as leituras sejam apropriadamente calibradas. Portanto, o aparecimento da cor verde no tubérculo é um alerta. Estudos sobre a concentração de glicoalcalóides em batata têm sido realizados ao longo do tempo. Nem sempre é fácil comparar os resultados, pois as condições e interações são únicas. O acúmulo de glicoalcaloides em tubérculos é processo complexo e depende de vários fatores (pré, durante e pós-colheita) sendo mais comuns:  

Cultivar: a quantidade de GAT nos tubérculos é controlada por fatores ambientais e genéticos sendo a composição de glicoalcaloides um dos principais critérios para o lançamento de novas cultivares de batata (Kozukue et al., 2008). Vários autores relataram diferença entre cultivares quanto ao teor de GAT (Morales et al., 1988; Papathanasiou et al., 1998), embora os genes responsáveis pela biosíntese de GAT e os fatores genéticos que controlam as expressões dos mesmos não terem sido ainda determinados (Krits et al., 2007). Machado e Toledo (2004) verificaram acentuada variação nos teores de GAT entre cultivares e entre amostras de mesma cultivar, evidenciando a variabilidade nos níveis destes compostos em batata. No estudo realizado com tubérculos de diferentes cultivares batata (Bintje, Monalisa, Asterix) e o tipo Pirulito ou Bolinha, adquiridos na cidade de Campinas, os autores mostraram que as concentrações de GAT em amostras de tubérculos com casca das diferentes cultivares e tipos estudados variaram de 22 a menos de 200 mg kg-1 exceto uma única amostra, do tipo Bolinha, que continha 247 mg kg-1. Esta amostra apresentou tubérculos com peso ao redor de 15 g, com pontos pretos, manchas verdes na superfície e murchamento (Machado e Toledo, 2004). Nesse estudo, 82% das amostras de tubérculos apresentaram teor de glicoalcaloides abaixo de 100 mg kg-1 de massa fresca. Papathanasiou et al. (1998) também relataram que as concentrações de glicoalcaloides diferem consideravelmente entre cultivares, mesmo quando se comparam tubérculos de massa fresca semelhante.  Grau de maturação: o teor de GAT decresce durante o crescimento e desenvolvimento do tubérculo. Tubérculos imaturos podem apresentar até 1,5 vezes menor concentração de GAT do que tubérculos maduros (Tajner-Czopek et al., 2008).  

Posição do tecido no tubérculo: a concentração de GAT é particularmente alta nas proximidades das gemas, principalmente nos primeiros milímetros da superfície externa dos tubérculos (periderme) e decresce para o interior do mesmo. Assim, abaixo de 4 e 6 mm da periderme de duas cultivares foi notada ausência de α-chaconina (Kozukue e Kozukue, 1987). Quase todo glicoalcaloides é removido pelo descascamento de 3 a 4 mm de espessura da periderme, pois a concentração de glicoalcaloides é maior na casca, e pode ser até 100 vezes maior do que a concentração na polpa crua e varia com a cultivar (Tabela 1). Assim, o fato marcante é que a maior parte do GAT é removida durante o processo de descascar e fritar (Morales et al., 1988) indicando que o teor de glicoalcaloides nos tubérculos descascados de batata aparenta ser seguro.  

Processamento: quatro tipos de cozimento caseiro (microondas, fritura, assadura e fervura) tiveram pequenos efeitos sobre o teor de GAT nos tubérculos, indicando que os mesmos são estáveis nas temperaturas atingidas por aqueles processos (Friedman, 2006). A batata industrializada na forma de pó (desidratada) apresenta menor quantidade de GAT do que batata fresca (Mondy e Ponnampalam, 2006). A batata frita pronta para ser consumida contém menos de 10% do total de GAT existente no tubérculo colhido (Elzbieta et al., 2005). O mesmo ocorre quando a batata é assada. Significante decréscimo no teor de GAT foi observado ao longo das 6 fases do processamento de tubérculo em chips. As maiores quantidades foram retiradas pelo descascamento, fatiamento, lavagem e fritura (Peksa et al., 2006).  

Exposição à luz: há aumento na concentração dos dois principais glicoalcaloides na polpa e na casca quando os tubérculos são expostos à luz (Tabela 2). Mesmo assim, o teor na polpa permaneceu abaixo do nível considerado seguro (Tabela 3). Machado et al. (2007), trabalhando com diferentes condições de exposição à luz, relataram que a luz fluorescente foi a que induziu a maior formação de glicoalcaloides nos tubérculos. Assim, para evitar a síntese de clorofila e glicoalcaloides, durante a comercialização dos tubérculos nos supermercados, é importante a utilização de lâmpadas incandescentes de baixa potência. Machado et al. (2007) observaram que o teor de GAT em tubérculos submetidos à luz solar indireta e luz fluorescente foi de 4-6 vezes mais elevado do que em tubérculos armazenados no escuro sob temperatura ambiente.  

Condições ambientais: A batata cultivada em clima quente e seco aparentemente acumula maior quantidade de glicoalcaloides do que a cultivada em clima frio. Assim, a quantidade de GAT em tubérculos produzidos em condições controladas de 18 e 24 ºC foi 80 a 120% maior do que naqueles produzidos a 16 ºC (Nitithamyong et al., 1999). Esses autores mostraram que a quantidade de GAT cresceu com o aumento da intensidade luminosa e também com o aumento do comprimento de dia. Na Austrália, tubérculos oriundos de localidade seca e quente contêm 60% mais GAT do que aqueles oriundos de local fresco e de alta altitude (Morris e Petermann, 1985). Resultados similares foram obtidos na Austrália (Morris e Petermann, 1985), Egito (Ahmed et al., 1988) e Paquistão (Rahim et al., 1989). Tais resultados mostram a existência de interação entre genótipo x ambiente na expressão da quantidade de GAT em batata. Dose de N: é pouco conhecido o efeito de doses de N sobre o teor de glicoalcalóides nas cultivares de batata como, por exemplo, Ãgata, Asterix, Atlantic, Cupido e entre outras cultivares plantadas no Brasil. Entretanto, é esperado que se aumentando a dose de N aumenta-se a concentração de GAT nos tubérculos. O incremento no teor de GAT pode ser devido ao impacto do N absorvido pela planta sobre os processos metabólicos da batata. Aumento de 17,4 para 19,4 mg kg- 1 na concentração de GAT em tubérculos foi obtido com aumento na dose de N de 40 para 120 kg ha-1, mas o ato de descascar e cozinhar os tubérculos reduziu o teor de GAT em 80% (Tajner-Czopek et al., 2008). Love et al. (1994) reportam que a concentração de GAT variou de 37 a 46 mg kg-1 com o aumento da dose de N de 0 para 340 kg ha-1. O mesmo efeito do N em aumentar a concentração de GAT em tubérculos foi obtido por Leszczynski (2002). Entretanto, parece não ser uma estratégia válida reduzir a dose de N com o objetivo de reduzir o teor de GAT na batata, pois isto pode acarretar perda de produtividade da cultura. Revisões envolvendo glicoalcaloides em tubérculos de batata foram recentemente publicadas (Friedman e McDonald, 1997; Friedman, 2006; Nema et al., 2008; Ginsberg et al., 2008). Os GAT podem também apresentar efeitos benéficos nos seres humanos. Cientistas de diversas áreas (nutricionistas, farmacologistas, microbiologistas, biomédicos, entre outros) têm o desafio de complementar os estudos que inicialmente apontam os efeitos benéficos dos GAT contra o câncer, alergias, colesterol, inflamações e organismos patogênicos (Friedman, 2006). Conclui-se que o teor de GAT nos tubérculos pode ser controlado por práticas adequadas realizadas em pré e pós-colheita e durante o armazenamento. As principais medidas são plantio de cultivar que sintetiza menor teor de GAT, amontoa bem feita, uso de lâmpadas incandescentes de baixa potência durante o armazenamento e principalmente não expor o tubérculos a longos períodos de luz.

Referências bibliográficas 

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