Extração de compostos fenólicos da casca de

maracujá

Operações Unitárias

Licenciatura em Biotecnologia

Docente: Prof. Inês Seabra

Anna Karamysheva 20150211

Henrique Duarte 20150260

Marcelo Filipe 20150232

2017 / 2018

Introdução O maracujá é um fruto tropical que tem vindo a ganhar destaque na alimentação

dos portugueses. Maracujá é o nome dado ao fruto das plantas do género Passiflora, que

teve origem nas zonas tropicais e subtropicais da América. O maracujazeiro pertence ao

reino Plantae, divisão Magnoliophyta, classe Magnoliopsida, ordem Malpighiales,

família Passifloraceae, género Passiflora. Este género é considerado o maior desta

família botânica, compreendo cerca de 530 espécies, dos quais apenas os frutos de 20

variedades são comestíveis e destinados ao cultivo. É caracterizado por ser uma trepadeira

herbácea, sublenhosa, com crescimento vigoroso e por possuir sistema radicular pouco

profundo, com folhas lobadas e verdes. As flores são bissexuais ou unissexuais e

começam a sua floração aos quatro - cinco meses de vida (Dhawan et al., 2004; Schotsmans

& Fischer, 2011).

O maracujá está incluído na categoria comercial de frutos tropicais secundários,

cujo mercado cresceu rapidamente nos últimos anos.

Este é produzido a nível mundial, destacando-se como principal produtor o Brasil

com 694.539 toneladas em 2015 (Embrapa, 2016) seguido do Peru, Venezuela, África do

Sul, Sri Lanka e Austrália (Schotsmans & Fischer, 2011).

Em Portugal, a produção de maracujá esteve, durante muito tempo, associada a

produção familiar. Atualmente, as produções são nos Açores e Madeira, com uma

produção de 30 toneladas e 103 toneladas respetivamente (INE, 2016). Em Portugal, ao

contrário de outros países, como o Brasil, Peru e outros, produz-se apenas maracujá roxo.

A nível mundial apenas três tipos de maracujá (Figura 2) são produzidos, sendo

estes o maracujá amarelo (Passiflora edulis Sims flavicarpa), o mais produzido por causa

do elevado rendimento para sumo, bem como por causa da sua resistência contra pragas,

seguido do maracujá doce (Passiflora alata Curtis) com teor de vitaminas e potencial

fármaco elevado (Jung et al., 2007), e o maracujá roxo (Passiflora alata Cutis) com

propriedades antioxidantes.

O maracujá possui várias aplicações enquanto agente aromatizante em

preparações de bolos, sorvetes e geleias (Bhat & Paliyath, 2016 ; Schotsmans & Fischer, 2011),

ração para bovinos e aves, sumo, tratamento da ansiedade, insónia, asma, bronquite,

infeções do trato urinário (Zibadi et al., 2007) , como sedativo suave, no tratamento de asma

Figura 1-Mapa mundo com Sri Lanka, Peru, Austrália, Brasil, Africa Sul assinalado

bronquial, menopausa (Schotsmans & Fischer, 2011), em chás de infusão (Silva et al., 2013)

e polpas congeladas(Zaraik et al., 2010).

Neste trabalho, iremos trabalhar com o maracuja roxo. As sementes são uma boa

fonte de óleo, hidratos de carbono, proteínas e sais minerais (Silva & Bottoli, 2015) e

representam uma quantidade enorme de resíduo industrial, sendo maioritariamente

aplicadas para ração animal. A polpa do maracujá é basicamente constituída por água,

hidratos de carbono e açúcares, tendo assim um elevado valor nutritivo. Apresenta,

também, um elevado teor de potássio e vitaminas A, B6, C e E (Silva et al., 2014)

A casca deste tipo de maracujá representa

aproximadamente 53% da sua composição física e é

considerada um subproduto de grande relevância na

indústria de sumo e polpas. É constituída basicamente

por água, hidratos de carbono e proteína e é

considerada uma boa fonte de pectina e fibras

solúveis, pelo que é um importante agente na

prevenção de doenças cardiovasculares,

gastrointestinais diabetes e obesidade (Liew et al.,

2014). Além disso, a casca é, ainda, um importante

indicador do seu grau de maturação na casca

(Estabilidade et al., 2007). Em 1997, identificaram os

teores de antocianinas através de técnicas de

espectrometria e cromatografia na casca.

Antocianinas (Figura 3 e 4) são pigmentos

hidrossolúveis responsáveis pela cor vermelha, azul e

violeta, e estão presentes em vários frutos e flores (Kidoy,

1997).

Figura 3-Exemplos de produtos com Antocianinas. https://www.pinterest.pt/pin/327425835386201226/?lp=true

Figura 4-Estrutura geral das antocianinas. http://www.abq.org.br/simpequi/2013/trabalhos/2092-12945.html

Figura 2 - Maracujá Amarelo, Maracujá Doce, Maracujá Roxo respetivamente. https://jornalagricola.wordpress.com/2013/03/08/cultura-do-maracuja/

As antocianinas pertencem ao grupo dos

flavonoides (Figura 5), que são metabolitos secundários.

Por sua vez, os flavonoides pertencem aos compostos

fenólicos, sendo deste modo o maior grupo dos mesmos.

Os compostos fenólicos são antioxidantes que

contêm um anel aromático contendo um ou mais

substituintes hidroxilos, podendo ser substâncias simples

bem como substâncias mais complexas. Estes desempenham

um papel fundamental no crescimento da planta e na sua

proteção, quer contra ameaças ambientais, como os raios

ultravioleta quer contra organismos patogénicos. Os compostos fenólicos podem ser

classificados em diferentes grupos de acordo com o número de anéis fenólicos. (Seabra.I,

2017)

As classes de compostos fenólicos existentes estão descritas na tabela 1

Tabela 1-Varias classes dos compostos fenólicos e as suas estruturas (Seabra.I, 2017)

Classe Estrutura

Fenólicos simples, benzoquinonas C6

Ácidos hidroxibenzoicos C6-C1

Acetofenonas, ácidos fenilacéticos C6-C2

Ácidos hidroxicinâmicos, fenilpropanóides C6-C3

Naftoquinonas C6-C4

Xantonas C6-C1-C6

Estilbenos, antraquinonas C6-C2-C6

Flavonóides, isoflavonóides C6-C3-C6

Lignanas, neolignanas (C6-C3)2

Biflavonóides (C6-C3-C6)2

Ligninas (C6-C3)n

Taninos condensados (C6-C3-C6)n

Os compostos fenólicos são importantes pois possuem atividades antioxidantes,

anti-inflamatórias, anti-cancerigenas, anti-doenças cardiovasculares, anti

envelhecimento, entre outras (Seabra.I, 2017).

O processo de oxidação (contrariado pelas propriedades antioxidantes) é um

processo metabólico que leva à produção de energia necessária para as atividades vitais

das células. Um dos exemplos de oxidação é o metabolismo do oxigénio nas células vivas,

que leva à produção de radicais livres (Roesler et al., 2007). Ao longo dos últimos anos,

tem havido um crescimento substancial de evidências em que se sugere que os radicais

livres exercem grande importância no aparecimento de doenças degenerativas como o

cancro, doenças cardiovasculares, catarata e disfunção cerebral e também é sabido que

estes radicais causam danos no DNA podendo oxidar lípidos e proteínas (Sousa et al.,

2007).

Deste modo, produtos que possuam propriedades antioxidantes, são muito

importantes no nosso dia a dia pois elas têm a capacidade de anular os radicais livres e,

Figura 3-Estrutura geral dos Flavonoides. http://www.abq.org.br/simpequi/2013/trabalhos/2092-12945.html

assim, atenuar o envelhecimento da pele, por exemplo, ou aparecimento de outras

doenças.

Uma vez comprovado que a casca

de maracujá apresenta compostos

fenólicos, o objetivo do presente trabalho

foi extrair e quantificar o teor dos

fenólicos totais e atividade antioxidante

nos extratos da casca de maracujá. Numa

extração, as quantidades de extrato variam

longo do tempo, a variação ocorre

conforme ilustrado na figura 4.

Inicialmente obtém-se extratos mais

acessíveis ao solvente, que, por norma,

estão localizados no exterior da membrana

celular. Esta fase é caracterizada por

demorar um tempo curto e por ter uma velocidade de extração rápida.

Posteriormente numa fase mais lenta haverá quebra de ligações entre compostos e a

matriz vegetal.

Por fim obtém-se apenas compostos que estão na parte mais interior da matriz. A

velocidade baixa é consequência do facto de o solvente ter de penetrar na matriz,

solubilizar os compostos e estes deslocarem-se para o exterior.

Na escolha do solvente deve-se ter em conta a sua solubilidade, a facilidade de o remover

após extração, viscosidade, não ser tóxico e inflamável e ser estável. Estas carateristicas

são importantes pois influenciam a velocidade e tempo de extração, bem como o produto

a ser extraído.

O objetivo desta actividade é determinar o teor de compostos fenólicos presentes

na casca do maracujá roxo.

Figura 4-Variação da quantidade de extrato obtido em função do tempo

Materiais e Métodos

Os protocolos executados nas aulas práticas encontram-se em anexo, nestes

protocolos foram feitas as seguintes alterações.

Protocolo 1: As placas de petri permaneceram na estufa a 103°c, não durante 30 minutos

como eram as indicacões do procedimento, mas sim a noite inteira.

Protocolo 2: Ao invés de utilizarmos o balão e o condensador, colocamos o gobeles em

banho maria e utilizou-se como tampo as caixas de petri, para evitar a evaporação do

solvente.

Protocolo 3: A solução de ácido gálico preparada pela docente, apresentava uma

concentração de 3,07 mg de acido gálico/ 3 ml de ETOH.

Discussão de resultados

Através da figura 7 verifica-se que, quando t=15 minutos, o rendimento da extração

é de 34,2% com um poder antioxidante de 40%, quando t=30 minutos, o rendimento da

extraçao é 32.6% e poder antioxidante aproximadamente 36% e em t=45 minutos o

rendimento de extraçao é inferior, no entanto o poder antioxidante é maior. Deste modo

vemos que ao longo do tempo, o rendimento da extração diminui, e não devia acontecer.

Assim verificamos falta de rigor na execução do procedimento, porque os composto

fenólico, nomeadamente, o rendimento da extracão apresenta correlação direta com a

atividade antioxidante, o que não é verificado.

Uma justificação plausível para os valores apresentados de rendimento de t=30 a

t=45 min é a extração de outras substancias que não fenóis explicando-se assim o aumento

de rendimento.

Neste caso, 15 minutos de extração seriam suficientes uma vez que é atingido o máximo

de extracção. Como a extracção continuou até a t=45 minutos gastamos extrato.

34,232,6

21,5

5,4 5,4 7,1

40,354 35,531

56,443

0

10

20

30

40

50

60

15 30 45

%

TEMPO(MIN)

Rendimento Fenólicos Actividade antioxidante

Figura 7 -Gráfico que traduz percentagem de rendimento, teor de fenóis e atividade antioxidante em função do tempo

Ao visualizarmos a figura 8, conseguimos verificar que quando utilizamos uma

concentração de ETOH de 25% e 50% temos um bom rendimento de extração com uma

atividade antioxidante boa, já quando utilizamos ETOH com concentração de 75%

verificamos que apesar de obtermos uma atividade antioxidante grande, temos uma

descida pouca significativa do rendimento.

Figura 9 -Gráfico que traduz percentagem de rendimento, teor de fenóis e atividade antioxidante em função só facto solido/solvente

A partir da figura 9 verificamos que ao usar mais solvente (no caso 1:30) o rendimento

é maior, e em termos de atividade antioxidante também se verificou um aumento quando

a razão sólido/solvente passa de 1:20 para 1:30, quer isto dizer que é benéfico utilizar

mais solvente para efetuar a extracção baseado nestes dados laboratoriais. Contudo, seria

32,6

58,5

5,4 3,6

35,531

76,978

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

1:20 1:30

%

SOLIDO/SOLVENTE

Rendimento Fenólicos Actividade antioxidante

30,932,6

29,3

5,7 5,4 6,2

35,5 35,5

47,1

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

25:75 50:50 75:25

%

ETOH:H2O

Rendimento Fenólicos Actividade antioxidante

Figura 8 -Gráfico que traduz percentagem de rendimento, teor de fenóis e atividade antioxidante em função da concentração de ETOH:H20

necessário fazer mais experimentações a fim de averiguar a viabilidade do aumento do

volume de solvente.

Conclusão

Em suma podemos afirmar que utilizando apenas 15 minutos de extração é

suficiente pois conseguimos o máximo de extração, devemos utilizar uma concentração

de ETOH de 50% pois o rendimento de extração e atividade antioxidante é maior, e mais

solvente que soluto pois assim é mais benéfico.

Apesar de verificarmos alguns erros através dos resultados, erros no protocolo,

erros de medição, o objetivo principal foi atingido, verificando-se que a casca do maracujá

possui fenóis com atividade antioxidante.

Para eliminar os erros, mais alguns ensaios deveriam ser feitos, e, esses ensaios

deveriam ser feitos novamente com o mesmo equipamento e material e mesma equipa. Já

as medições deveriam ser feitas pelo mesmo utilizador, para assim o erro diminuir.

Anexos

Figura 10 -Protocolo para determinar o teor de humidade da amostra

Figura 11 -Protocolo Extração sólido-líquido pagina 1

Figura 12 -Protocolo Extração solido-liquido pagina 2

Figura 13 -Protocolo Determinação do teor de compostos fenólicos nos extratos pagina 1

Figura 14 -Protocolo Determinação do teor de compostos fenólicos nos extratos pagina 2

Figura 15 -Protocolo Determinação do teor de compostos fenólicos nos extratos pagina 3

Figura 16 -Protocolo de Determinação da atividade antioxidante usando o radical DPPH pagina 1

Figura 17 -Protocolo de Determinação da atividade antioxidante usando o radical DPPH pagina 2

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