CARACTERIZAÇÃO DOS COMPOSTOS BIOATIVOS DO SUCO INTEGRAL E DA CASCA DE DEKOPON (CITRUS RETICULATA BLANCO SHIRANUI )

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1 CARACTERIZAÇÃO DOS COMPOSTOS BIOATIVOS DO SUCO INTEGRAL E DA CASCA DE DEKOPON (CITRUS RETICULATA BLANCO SHIRANUI ) M. E. S. H. A. da Silva 1, M. A. Reinisch 1, V. S. Hermes 1, M. M. da Silva 1, E. A. Ferreira 2, A. de O. Rios Instituto de Ciência e Tecnologia de Alimentos, Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), Av. Bento Gonçalves, 9500, Prédio , Campus do Vale, Porto Alegre, RS, CEP , Brasil. 2 - Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais (Epamig), Unidade Regional Sul de Minas, Lavras, MG, Brasil. RESUMO O Dekopon é um fruto híbrido do cruzamento de tangerina Ponkan com laranja Kiyomi. Este estudo teve por objetivo avaliar a presença de carotenoides no suco integral fresco e pasteurizado de Dekopon, antes e após armazenamento refrigerado, assim como na sua casca. O suco foi produzido em escala laboratorial através de um extrator tipo centrífuga. Parte dele foi armazenado sob refrigeração e o restante foi pasteurizado (15 min a 85ºC). As amostras de sucos e da casca foram avaliadas por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). A análise de carotenoides permitiu a identificação de β-caroteno, zeaxantina, luteína, criptoxantina e 9-cis-violaxantina, sendo criptoxantina o composto majoritário do suco, tanto fresco quanto pasteurizado, e 9-cis-violaxantina o mais abundante na casca. Pode-se concluir que o suco pasteurizado de Dekopon é fonte de compostos benéficos à saúde durante toda sua vida de prateleira e que a casca pode ser aproveitada para extração de compostos. ABSTRACT This study aimed to evaluate the presence of carotenoids in Dekopon fresh fruits and its pasteurized juice, before and after cold storage, as well as in its peel. The juice was produced in laboratory scale using a centrifugal type extractor. Part of it was stored under refrigeration and the remainder was pasteurized (15 min at 85 C). The juices and peel samples were evaluated by highperformance liquid chromatography (HPLC). The carotenoid analysis allowed the identification of β- carotene, zeaxanthin, lutein, cryptoxanthin and 9-cis-violaxanthin, being cryptoxanthin the main compound found on, either fresh or pasteurized juice, and 9-cis-violaxanthin the most abundant in the peel. It can be concluded that Dekopon pasteurized juice can represent a source of beneficial compounds to health throughout its shelf life and that the peel can be used to extract compounds. PALAVRAS-CHAVE: Dekopon; carotenoides; suco; casca KEYWORDS: Dekopon; carotenoids; juice; peel 1. INTRODUÇÃO O reconhecimento do valor nutricional e terapêutico de frutos tropicais aumentou seu consumo tanto pela população nacional quanto internacional. O Brasil possui diversos frutos de potencial interesse da indústria ainda não explorados ou estudados (da Silva et al., 2014). Além disso, a

2 produção de resíduos por tais empresas representa um desperdício de matérias-primas e implica problemas de gerenciamento ambiental e financeiro. O Dekopon (Citrus reticulata Blanco Shiranui ) é um fruto híbrido do cruzamento da tangerina Ponkan (Citrus reticulata Blanco) com a laranja targor Kiyomi (Citrus unshiu Marcov Citrus sinensis Osbeck). Representa uma variedade de tangerina de origem japonesa desenvolvida em 1972 em Nagasaki e introduzida no Brasil na década de 80. Pertence à família das rutáceas e também recebe os nomes de tangerina Dekopon ou Kinsei. O fruto não possui sementes, é exótico e suculento, possui polpa bem doce, cor alaranjada e sua casca é levemente enrugada. Tem uma protuberância na parte que fica aderida à planta e apresenta tamanho grande, com peso de aproximadamente 400 gramas, podendo atingir mais de um quilo (Lim, 2012). Este fruto possui compostos bioativos como carotenoides e flavonoides, os quais apresentam atividade antioxidante, anti-inflamatória, antimicrobiana, de prevenção ao câncer de cólon, entre outras (Lim, 2012). O Dekopon é, portanto, fonte de compostos benéficos à saúde. Como outros frutos cítricos, pode ser utilizado na indústria de sucos, sendo consumido fresco e, entre as formas de processamento, há a pasteurização. Tal produção, contudo, gera como resíduo sua casca, que é normalmente descartada e contém importantes compostos que podem ser utilizados como fonte de corantes naturais. Deste modo, o objetivo deste trabalho foi avaliar a presença de carotenoides no suco integral fresco e pasteurizado de Dekopon, antes e após armazenamento refrigerado, assim como na sua casca. 2. MATERIAL E MÉTODOS O presente trabalho foi realizado no Laboratório de Compostos Bioativos do Instituto de Ciência e Tecnologia de Alimentos da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, em Porto Alegre. Foram utilizadas tangerinas Dekopon da safra 2014 adquiridas na Central de Abastecimento do Estado de São Paulo (CEAGESP). Os frutos são provenientes do município de Turvolândia, Minas Gerais, latitude 21 52"32', longitude 45 47" 13' e altitude 840m, onde o clima é subtropical úmido. Para a realização deste experimento, foi produzido suco de Dekopon em escala laboratorial através de um extrator tipo centrífuga (Walita Juicer). Parte desse suco fresco foi armazenado sob refrigeração (7 ± 2ºC), sendo avaliado nos dias zero, 1 e 3 após o armazenamento quanto ao conteúdo de carotenoides por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). O restante do suco foi pasteurizado (15 min a 85ºC), sendo avaliado nos dias zero, 1, 3, 7, 11 e 15 após o armazenamento refrigerado quanto ao mesmo parâmetro do suco fresco. Os pigmentos presentes na casca do fruto de Dekopon foram extraídos com etanol absoluto (solvente Geralmente Reconhecido como Seguro GRAS) e também foram analisados por CLAE. As análises foram realizadas em triplicata e os carotenoides separados em uma coluna polimérica de fase reversa C30 (250 mm 4,6 mm ID, 3 µm; YMC, modelo CT99SO3-2546WT) acoplada a um cromatógrafo Agilent, série 1100 (Santa Clara, CA, EUA), equipado com um sistema de bombeamento de solvente quaternário e um detector UV-Visível. A fase móvel consistiu em água/metanol/éter metil-terc-butílico (MTBE), reagentes grau HPLC, com proporções iniciando em 5:90:5, atingindo em 10 minutos 0:95:5, em 20 minutos, 0:89:11, 0:75:25, em 30 minutos e, finalmente, 00:50:50 depois de um total de 40 minutos, com uma taxa de fluxo de 1 ml/min a 33 C. Os espectros foram obtidos entre 250 e 600 nm e os cromatogramas ajustados para comprimento de onda de 450 nm. A identificação foi efetuada por comparação dos tempos de retenção dos picos das amostras e dos padrões, injetados nas mesmas condições. A concentração de cada composto foi obtida

3 comparando a área sob os picos das amostras com as curvas construídas com os padrões: β-caroteno (pureza > 93%; kg.l -1 ), zeaxantina (pureza > 95%; kg.l -1 ), criptoxantina (pureza > 95%; kg.l -1 ) e luteína (pureza > 95%; kg.l - 1 ). Os limites de quantificação (LOQ) e de detecção (LOD) foram, respectivamente, para β-caroteno 10, mg/kg e 6, mg/kg; para criptoxantina, 3, mg/kg e 2, mg/kg; para luteína, 1, mg/kg e mg/kg; e para zeaxantina 1, mg/kg e 9, mg/kg. Os resultados foram expressos em µg de carotenoides por g de amostra, sendo avaliados estatisticamente pelo teste Tukey ao nível de 5% de significância. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO A análise de carotenoides permitiu a identificação de β-caroteno, zeaxantina, luteína e criptoxantina, sendo este último o composto majoritário do suco de Dekopon, tanto fresco quanto pasteurizado (Figura 1). Figura 1 Cromatograma do perfil de carotenoides de suco pasteurizado de Dekopon no sétimo dia de armazenamento obtido por CLAE. Os picos 1 a 4 representam, respectivamente: luteína, zeaxantina, criptoxantina e β-caroteno. Houve diminuição de 51,2% dos carotenoides totais do suco fresco após três dias de armazenamento. O suco pasteurizado obteve perda de 48,3% devido ao processamento, possuindo menor quantidade de carotenoides totais no dia zero que o suco fresco. A pasteurização, porém, conseguiu manter a estabilidade desses compostos durante o armazenamento. Tais resultados estão expressos na Tabela 1. Deste modo, a pasteurização mostra-se como um interessante método de tratamento do suco de Dekopon, pois aumenta sua vida de prateleira e oferece menor perda de carotenoides ao longo do tempo quando comparada a três dias de armazenamento do suco fresco. Tabela 1 - Quantificação de carotenoides (µg/g) das amostras de suco de Dekopon.

4 CAROTENOIDE DIAS DE ARMAZENAMENTO Suco Fresco Dia 0 Dia 1 Dia 3 Dia 7 Dia 11 Dia 15 Criptoxantina 5,021 ± 0,576 aa 2,695 ± 0,175 ba 1,966 ± 0,056 bb β-caroteno 1,345 ± 0,102 aa 1,149 ± 0,016 ba 1,074 ± 0,010 ba Zeaxantina 1,072 ± 0,079 aa 0,546 ± 0,003 ba 0,462 ± 0,016 ba Luteína 0,469 ± 0,020 aa 0,443 ± 0,039 aa 0,357 ± 0,017 ba Carotenoides totais 7,906 ± 0,586 aa 4,833 ± 0,227 ba 3,859 ± 0,089 ca Suco Pasteurizado 2,000 ± 2,425 ± 2,322 ± 2,283 ± 2,815 ± 0,848 ± 0,946 ± 1,047 ± 0,845 ± 1,132 ± 0,200 ± 0,483 ± 0,484 ± 0,451 ± 0,566 ± 0,366 ± 0,528 ± 0,480 ± 0,356 ± 0,397 ± Criptoxantina 1,949 ± 0,326 ab 0,363 aa 0,092 aa 0,263 a 0,084 a 0,032 a β-caroteno 1,047 ± 0,244 aa 0,013 ab 0,084 aa 0,154 a 0,069 a 0,017 a Zeaxantina 0,432 ± 0,068 ab 0,037 ab 0,031 aa 0,086 a 0,040 a 0,015 a Luteína 0,390 ± 0,100 aa 0,014 aa 0,128 aa 0,212 a 0,023 a 0,002 a Carotenoides totais 3,818 ± 0,738 ab 3,634 ± 0,427 ab 4,383 ± 0,336 aa 4,333 ± 0,715 a 3,935 ± 0,170 a 4,911 ± 0,066 a *Letras minúsculas iguais na mesma linha e letras maiúsculas iguais na mesma coluna não diferem estatisticamente pelo Teste de Tukey ao nível de 5% de significância. O β-caroteno é um dos carotenoides mais estudados devido à sua atividade pró-vitamina A (Rodriguez-Amaya, 1999). A luteína está presente na retina do olho humano e é um composto associado à saúde ocular (Kachik et al., 1997). Devido a essas propriedades e ao seu poder corante, tem-se utilizado tanto o β-caroteno quanto a luteína como suplemento e/ou aditivo alimentar (Akhtar & Bryan, 2008). Dutra et al. (2012) publicaram um estudo referente ao efeito do tratamento térmico em sucos de tangerina Murcote, avaliando o conteúdo de carotenoides no suco fresco e, dentre outros, em suco tratado a 88ºC por 30s. O suco fresco de Murcote apresentou 0,83 µg/g de luteína, 0,70 µg/g de zeaxantina, 6,67 µg/g de criptoxantina e 0,965 µg/g de β-caroteno. Tais dados são similares aos do suco fresco de Dekopon, porém o Dekopon apresenta maior quantidade de β-caroteno no suco in natura do que o Murcote. O suco tratado de Murcote apresentou 0,99 µg/g de luteína, 0,605 µg/g de zeaxantina, 6,325 µg/g de criptoxantina e 0,935 µg/g de β-caroteno. O tratamento térmico mais brando do suco de Murcote determinou que esse obtivesse maior quantidade de carotenoides totais do que o suco de Dekopon pasteurizado. A análise dos carotenoides da casca de Dekopon permitiu a identificação de β-caroteno, luteína, criptoxantina, zeaxantina e 9-cis-violaxantina, como mostra a Figura 2. Figura 2 Cromatograma do perfil de carotenoides da casca de Dekopon obtido por CLAE.

5 Os picos 1 a 5 representam, respectivamente: 9-cis-violaxantina, luteína, zeaxantina, criptoxantina e β-caroteno. A quantificação dos carotenoides da casca de Dekopon (Tabela 2) demonstrou que seu componente majoritário foi a 9-cis-violaxantina. Tabela 2 Quantificação dos carotenoides (µg/g) da casca de Dekopon. Pico Carotenoide µg/g de casca seca 1 9-cis-violaxantina* 17,06 2 Luteína 3,63 3 Zeaxantina 10, Criptoxantina β-caroteno 4,86 0,41 Total 36,02 *Expressos em termos de β-caroteno. Wang et al. (2008) publicaram um estudo sobre o conteúdo de carotenoides da casca de frutos cítricos cultivados em Taiwan, dentre eles a tangerina Ponkan, fruto que deu origem ao híbrido Dekopon. Seus resultados foram similares ao presente estudo, apresentando 7,75 µg/g de luteína, 6,46 µg/g de zeaxantina e 30,5 µg/g de criptoxantina, exceto quanto à quantidade de β-caroteno, 69,2 µg/g, muito superior à do Dekopon. 4. CONCLUSÕES Com base nos dados das análises, conclui-se que o processo de pasteurização causa uma redução no conteúdo de compostos bioativos em relação ao suco fresco de Dekopon. Tal tratamento térmico, no entanto, confere a estabilidade destes compostos durante o período de armazenamento, enquanto o suco fresco apresenta redução semelhante a este processo após o primeiro dia de refrigeração. Deste modo, o suco pasteurizado de Dekopon pode representar uma fonte de compostos benéficos à saúde durante toda sua vida de prateleira. A caracterização dos carotenoides da casca de Dekopon revela que esse resíduo pode ser aproveitado para extração e purificação desses compostos e futura aplicação em matrizes alimentares.

6 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Akhtar, M. H. & Bryan, M. H. (2008). Extraction and quantification of major carotenoids in processed foods and supplements by liquid chromatography. Food Chemistry, 111, da Silva, Larissa Morais Ribeiro, et al. "Quantification of bioactive compounds in pulps and byproducts of tropical fruits from Brazil." Food Chemistry 143 (2014): Dutra, André de Souza, et al. "Effect of thermal treatment on the carotenoid, phenolic compound and ascorbic acid concentrations, and the antioxidant capacity of murcott tangerine juice." Brazilian Journal of Food Technology15.3 (2012): Kachik, F., Bernstein, P. S. & Garland, D. L. (1997). Identification of lutein and zeaxanthin oxidation products in human and monkey retinas. Investigative Ophtalmology & Visual Science, 38, Lim, T. K. "Citrus reticulata Shiranui." Edible Medicinal And Non-Medicinal Plants. Springer Netherlands, Rodriguez-Amaya, D. B. (1999). A Guide to Carotenoid Analysis in Foods. Washington: ILSI Press. Wang, Yuan-Chuen, Yueh-Chueh Chuang, and Hsing-Wen Hsu. "The flavonoid, carotenoid and pectin content in peels of citrus cultivated in Taiwan." Food chemistry (2008):