COMPARAÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS E ATIVIDADE ANTIOXIDANTE DE MORANGO ORGÂNICO E CONVENCIONAL

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1 COMPARAÇÃO DAS CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS E ATIVIDADE ANTIOXIDANTE DE MORANGO ORGÂNICO E CONVENCIONAL COMPARATIVE EVALUATION OF ORGANIC AND CONVENTIONAL FARMING ON CHEMICAL QUALITY PARAMETERS AND ANTIOXIDANT ACTIVITY IN STRAWBERRIES PEREIRA, Renata 1 ; MONTENEGRO, Júlia 1 ; SAINT, Tais 1 ; TEODORO, Anderson 1 1 Núcleo de Bioquímica Nutricional, Laboratorio de Alimentos Funcionais e Biotecnologia, Escola de Nutrição, Universidade Federal do Estado do Rio de Janeiro- UNIRIO, Avenida Pasteur 296, Rio de Janeiro,Rio de Janeiro, Brasil Resumo: Os alimentos orgânicos têm sido discutidos e valorizados no mundo moderno, como alternativa a produção convencional, sendo caracterizados como adequados à saúde e reduzindo a degradação ambiental. O objetivo do trabalho foi comparar as características nutricionais e a atividade antioxidante de amostras de morango convencional e orgânico. Foram adquiridas 5 lotes de amostras orgânicas, orgânicas certificadas e convencionais, que foram então submetidas às análises físico-químicas. A atividade antioxidante foi avaliada pelos métodos de DPPH, FRAP e ABTS. Inicialmente, observou-se que as amostras de morango orgânico certificado apresentaram valores médios de acidez (0,98±0,16g%) superiores às amostras orgânicas e convencionais (0,62±0,05 e 0,72±0,00g%, respectivamente) (p<0,05). As amostras de morango orgânico e orgânico certificado apresentaram valores médios de açúcares totais de 4,89±0,99 e 3,10±0,11g% respectivamente, com diferença significativa (p<0,05) em relação às amostras de morango convencional (5,64±0,14g%). Além disso, as amostras de morango orgânico e orgânico certificado apresentaram valores médios de vitamina C (57,36±3,14 e 66,52±0,08mg%, respectivamente) superiores às amostras convencionais (47,14±0,97mg%) (p<0,05). Em relação à atividade antioxidante, observou-se que as amostras de morango orgânico apresentaram maior redução do radical DPPH em relação às amostras convencionais, além de valores médios superiores pelo método de FRAP (p<0,05). Pelo método de ABTS, as amostras de morango orgânico e orgânico certificado apresentaram maior atividade antioxidante em comparação às convencionais (p<0,05). Concluiu-se que as amostras orgânicas de morango apresentaram valores superiores de vitamina C e atividade antioxidante, quando comparadas as convencionais. Palavras-chave: Orgânicos, Morango, Antioxidante. Abstract: Organic food has been discussed and valued no modern world, as an alternative to conventional production, being characterized suitable health while reducing environmental degradation. The aim of this study was to compare nutritional characteristics and antioxidant activity for conventional and organics strawberry. It were acquired 5 lots of organic samples, certified organic and conventional, that were then submitted at physical and chemical analysis. The antioxidant activity was evaluated by 328

2 DPPH, FRAP and ABTS assays. Initially, it was observed that organic certified strawberry showed higher values of acidity than (0.98 ± 0.16 g%) organic and conventional samples (0.62 ± 0.05 and 0.72 ± 0,00g%, respectively) (p <0.05). Organic and organic certiied samples showed mean values of total sugars of 4.89 ± 0.99 and 3.10 ± 0.11g% respectively, with a significant difference (p <0.05) compared to conventional strawberry samples (5.64 ± 0.14 g%). In addition, organic and organic certified strawberry showed higher mean values of ascorbic acid (57.36 ± 3.14 and ± 0.08mg%, respectively) compared to conventional samples (47.14 ± 0,97mg% ) (p<0.05). In relation to antioxidant activity, it was observed higher reduction of DPPH radical and higher mean values of FRAP in organic samples compared to conventional samples. In ABTS assay, strawberry organic and organic certified showed increased antioxidant activity compared to conventional (p <0.05). It was concluded that samples organic strawberry showed higher values of ascorbic acid and antioxidant activity, compared to conventional production. keywords: Organic, Strawberry, Antioxidant. 1. INTRODUÇÃO O sistema de produção de frutas denominado atualmente de convencional, baseia-se na utilização intensiva de insumos químicos (agrotóxicos), mecanização pesada e melhoramento genético voltado para a produtividade física. No entanto, esse padrão vem sendo muito questionado, em função da divulgação de aspectos negativos, tais como o esgotamento dos recursos naturais, degradação ambiental, contaminação dos alimentos por agrotóxicos e redução de sua qualidade (Copetti, 2010; Castro et al., 2014). Assim, surgem os alimentos orgânicos, como uma alternativa a produção convencional, sendo considerados como adequados à saúde e capazes de reduzir a degradação ambiental. Segundo a lei n o , de 23 de dezembro de 2003, considerase sistema orgânico de produção agropecuária todo aquele em que se adotam técnicas específicas, mediante a otimização do uso dos recursos naturais e socioeconômicos disponíveis e o respeito à integridade cultural das comunidades rurais, tendo por objetivo a sustentabilidade econômica e ecológica, a maximização dos benefícios sociais, a minimização da dependência de energia não-renovável, empregando, sempre que possível, métodos culturais, biológicos e mecânicos, em contraposição ao uso de materiais sintéticos, a eliminação do uso de organismos geneticamente modificados e radiações ionizantes, em qualquer fase do processo de produção, processamento, armazenamento, distribuição e comercialização, e a proteção do meio ambiente (Brasil, 2003). Para que os produtores possam comercializar seus produtos como Orgânicos, devem se regularizar através da obtenção de certificação por um Organismo da Avalição da Conformidade Orgânica (OAC) credenciado junto ao Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento MAPA. Entretanto, segundo o decreto n o 6.323, de 27 de dezembro de 2007, para que possam comercializar diretamente ao consumidor, sem certificação, os agricultores deverão estar vinculados a uma organização com controle social cadastrada no Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento ou em outro órgão fiscalizador federal, estadual ou distrital conveniado (Brasil, 2007). Dessa forma, o presente trabalho teve como objetivo comparar as características físico-químicas e a atividade antioxidante de morangos orgânicos, orgânicos certificados e convencionais. 329

3 2. MATERIAL E MÉTODO 2.1 Amostras A coleta de morangos orgânicos e convencionais foi realizada a partir de pequenos produtores, redes de supermercados, hortifrútis e empresas produtoras na cidade do Rio de Janeiro, sendo adquiridos de acordo com sua sazonalidade, no período de janeiro à março de Após adquiridos, as amostras foram transportadas refrigeradas para o laboratório da Escola de Nutrição da Unirio onde sofreram análises físico-químicas. 2.2 Análises físico-químicas Para avaliação das características físico-químicas dos morangos orgânicos e convencionais os parâmetros avaliados foram: densidade, acidez, açúcares redutores e totais, sólidos solúveis, vitamina C, segundo metodologia convencional recomendada pelo Instituto Adolfo Lutz (1985). As análises de cor das amostras de morango foi determinada no sistema CIELAB utilizando colorímetro portátil Konica Minolta (CR/400/410- Sensing, INC- Japão), o qual foi calibrado com placa de porcelana branca. 2.3 Extração As amostras de morango foram extraídas com quatro diferentes soluções extratoras: metanol, metanol 50%, acetona 70% e sequencial. As soluções foram preparadas utilizando-se 2,5mg, 5mg e 10mg das amostras e diluindo-se em 10mL de solução extratora durante 1 hora em ambiente protegido da luz. Posteriormente, os extratos foram filtrados e avolumados para balão volumétrico de 100mL com água destilada. A devida metodologia foi seguida conforme descrito por Ribeiro et al. (2014). 2.4 Análise da atividade antioxidante A atividade antioxidante foi avaliada pelos métodos: DPPH (Brand-Williams & Berset,1995), FRAP (Rufino et al.2006) e ABTS (Rufino, 2007). 2.5 Análise Estatística A análise estatística dos dados obtidos foi realizada em programa GraphPad Prism 4.0, utilizando teste de Tukey para comparação de médias, ao nível de significância de 5%. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO Inicialmente, observou-se que os valores médios de acidez das amostras de morango orgânico certificado foram superiores quando comparados às amostras de morangos convencionais e orgânicos (p<0,05)(tabela 1). Já os valores médios obtidos das análises de densidade, sólidos solúveis e açúcares totais não apresentaram diferença estatística entre os morangos convencionais, orgânicos e orgânicos certificados (p>0,05). Fischer et al. (2007) constataram em estudo com maracujás, que os frutos produzidos de maneira orgânica apresentam maiores teores de acidez titulável, assim como visto no presente estudo para morangos. Resultados semelhantes também foram obtidos no estudo de Castro et al. (2014), que encontrou valores de acidez significativamente maiores em amostras de laranja orgânica quando comparadas às convencionais. 330

4 Fruta Morango Tabela 1- Médias da comparação físico-química entre morango orgânico, orgânico certificado e convencional. Ácido Açúcar Acidez Densidade Classificação Acórbico Brix( ) (g%) (g/cm 3 Total ) (mg%) (g%) 40 Açúcar Redutor (g%) Convencional 0,72±0,00 a 47,14±0,97 a 5,22±1,00 a 1,03±0,00 a 5,60±3,8 a 5,64±0,14 a Orgânico certificado 0,98±0,16 b 66,52±0,08 b 4,75±1,45 a 1,05±0,00 a 5,27±1,02 a 3,10±0,11 b Orgânico 0,62±0,05 a 57,36±3,14 b 6,87±1,31 a 1,01±0,00 a 6,95±2,85 a 4,89±0,99 b Letras diferentes na mesma coluna diferem estatisticamente (p<0,05) Esses resultados contradizem os obtidos por Krolow et. al (2014), que observou que as características de vitamina C e acidez eram superiores em morangos convencionais em comparação aos orgânicos. Porém, de acordo com Arbos et. al (2010), diversos autores relatam que os alimentos produzidos sob sistema orgânico possuem, frequentemente, teores de vitamina C superiores aos produzidos convencionalmente. Esse fato é observado através do resultado obtido pelo morango orgânico certificado C OC O Figura 1- Coordenadas de cor (L* a* b*) de amostras de morango convencional (C), orgânicos certificados (OC) e orgânicos (O). Entretanto, também deve ser considerado que variáveis como clima, região, solo, cultivar, irrigação e tratamento pós-colheita pode ter influência nos resultados das análises físico-químicas. Como foi observado no estudo de Rizzon et al. (2005), regiões de clima quente, além do estado de maturação da fruta podem influenciar na quantidade de açúcar produzida. De forma semelhante, o estudo de Brunini et al. (2004), demonstra a influência das condições climáticas, solo, cultivar, entre outros fatores, nos resultados encontrados para vitamina C, acidez, sólidos solúveis e açúcares totais em amostras de acerola. Na análise colorimétrica não houve diferença significativa (p>0,05) nas intensidades de cor entre as diferentes formas de produção, como pode ser observado na Figura 1. Tabela 2- Análise da Atividade antioxidante de amostras de morango convencional, orgânico e orgânico certificado pelo método de DPPH. Amostra Extrator 2,5 mg 5mg 10mg R 2 Metanol 46,20±7,34 a 58,43±0,58 a 74,18±4,30 a 0,9862 Orgânico Certificado Metanol 50% 42,52±5,55 a 53,35±4,87 a 74,31±1,96 a 0,9999 Acetona 70% 42,65±9,48 a 55,60±17,90 a 73,09±17,11 a 0,9892 Sequencial 42,62±8,61 a 56,71±5,60 a 78,91±0,62 a 0,9962 Orgânico Metanol 58,18±2,67 b 72,45±1,84 b 92,26±0,58 b 0,

5 Metanol 50% 60,98±1,73 b 74,07±4,08 b 94,89±5,20 b 0,9965 Acetona 70% 59,97±3,68 b 72,25±3,84 b 95,34±2,28 b 0,9998 Sequencial 61,23±1,06 b 75,35±4,28 b 95,58±2,95 b 0,9923 Metanol 46,58±9,83 a 56,72±9,10 a 72,35±10,94 a 0,9954 Convencional Metanol 50% 47,77±6,96 a 56,37±10,05 a 76,76±7,25 a 0,9984 Acetona 70% 50,21±7,36 a 60,15±7,31 a 78,29±7,60 a 0,9995 Sequencial 46,77±7,65 a 60,81±6,35 a 79,74±7,81 a 0,9891 Letras diferentes na mesma coluna diferem estatisticamente (p<0,05) Os resultados dos métodos FRAP e ABTS podem ser observados na Tabela 3. Não houve diferença significativa entre os extratores utilizados (p>0,05), com exceção do extrator metanol nas amostras de morango orgânico. Os resultados mostram que a atividade antioxidante é estatisticamente maior entre as amostras de morango orgânico quando comparadas ao convencional (p<0,05). Tabela 3- Análise da Atividade antioxidante de amostras de morango convencional, orgânico e orgânico certificado pelos método de FRAP e ABTS Amostra Extrator FRAP ABTS (µmol sulfato ferroso /g) (µmol trolox /g) Metanol 8,18±3,74 a 95,88±9,79 a Orgânico Metanol 50% 8,47±4,07 a 116,36±10,50 a Certificado Acetona 70% 8,46±4,07 a 93,45±19,11 a Sequencial 8,96±4,37 a 96,70±34,17 a Metanol 13,78±6,69 a 106,41±12,49 a Orgânico Metanol 50% 21,42±21,57 b 67,71±5,21 b Acetona 70% 26,25±16,50 b 81,90±6,31 b Sequencial 24,29±18,88 b 79,69±14,75 b Metanol 8,98±3,93 a 82,96±9,35 b Convencional Metanol 50% 9,41±4,19 a 77,53±1,03 b Acetona 70% 12,32±5,34 a 85,57±3,96 b Sequencial 9,64±4,07 a 82,13±1,92 b Letras diferentes na mesma coluna diferem estatisticamente (p<0,05) Nos resultados obtidos das análises de atividade antioxidante pelo método do DPPH, como mostrado na Tabela 2, pode-se observar que não houve diferença significativa com relação aos extratores utilizados (p>0,05). Foi possível constatar ainda que as amostras de morango orgânico apresentaram maior redução do radical DPPH em relação às amostras convencionais (p<0,05), indicando maior atividade antioxidante. Essa capacidade antioxidante provavelmente se deve ao maior teor de ácido ascórbico, que como visto anteriormente também apresentou resultado superior nas amostras de morango orgânico. Resultados semelhantes foram obtidos por Castro et al. (2014), que observaram maior redução do radical DPPH em amostras orgânicas de laranja e lima, em comparação à amostras convencionais. Copetti (2010) observou que morangos cultivados pelo sistema orgânico apresentaram níveis mais elevados de antioxidantes em relação aos cultivados pelo sistema convencional ao utilizar os métodos FRAP e ABTS. 4. CONCLUSÕES 332

6 Assim como relatado na literatura, poucas diferenças nas propriedades físicoquímicas entre as amostras de morango orgânico e convencionais foram observadas. As diferenças detectadas no valor nutricional entre as amostras provavelmente se deram pela variedade entre os lotes e características do solo de cultivo. Entretanto, as amostras orgânicas apresentaram maiores teores de vitamina C e atividade antioxidante. A literatura sugere que a exposição das frutas a situações de estresse poderia modular a síntese de substâncias de defesa, como polifenóis, tendo reflexo no aumento da capacidade antioxidante. Os dados reforçam a necessidade de uma maior padronização na produção de morangos, sem a perda da qualidade nutricional. 5. REFERÊNCIAS ARBOS, K.A., et al., Atividade antioxidante e teor de fenólicos totais em hortaliças orgânicas e convencionais. Ciência e Tecnologia de Alimentos. v.30, n. 2, p , BOURN, D. & PRESCOTT, J. A. Comparison of the nutritional value, sensory qualities and food safety of organically and conventionally produced foods. Crit Rev Food Sci Nutr. v. 42, n. 1, p. 1-34, BRAND-WILLIAMS, W. CUVELIER, M.E., BERSET, C. Use of free radical method to evaluate antioxidant activity. Lebensm. Wiss. Technol. v. 28, p , BRASIL. Ministério da Saúde. Agência de Vigilância Sanitária (ANVISA). Instituto Adolfo Lutz. Métodos Físico-Químicos para Análise de Alimentos. Brasil: Ministério da Saúde, p BRUNINI, M.A. et al., Caracterização físico-química de acerolas provenientes de diferentes regiões de cultivo. Rev. Bras. Frutic. v.26, n.3, p , CASTRO, D.S.B.,et al., Comparative evaluation of organic and conventional farming on chemical quality parameters and antioxidant activity in fruits. African Journal of Biotechnology. v.13, n.18, p COPETTI, C. Atividade Antioxidante in vitro e compostos fenólicos em morangos (Fragaria x ananassa Duch): influência da cultivar, sistema de cultivo e período de colheita Dissertação (Pós-Graduação) Centro de Ciências Agrárias, Universidade Federal de Santa Catarina, Santa Catarina. DORNAS, W.C., et al. Flavonóides: potencial terapêutico no estresse oxidativo. Rev. Ciênc. Farm. Básica Apl. v.28, n.3, p , FISCHER, I.H., et al., Doenças e características físicas e químicas pós-colheita em maracujá amarelo e cultivo convencional e orgânico no centro oeste paulista. Revista Brasileira de Fruticultura. v.29, n.2., p , INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Normas analíticas do Instituto Adolfo Lutz. v.1.: Métodos Químicos e Físicos para Análise de Alimentos, 3. ed. São Paulo: IMESP, p , KROLOW, A.C., SCHEWENGBER, J., FERRI, N. Avaliações físicas e químicas de morango cv. Aromas produzidos em sistema orgânico e convencional. Rev. Bras. de Agroecologia. v.2, n.2, p ,

7 RIBEIRO, T.C., et al., Substitution of wheat flour with cauliflower flour in bakery products: effects on chemical, physical, antioxidant properties and sensory analyses. International Food Research Journal. v. 2, n.22, p , RIZZON, L.A., et al. Características analíticas dos sucos de maçã gala, golden delicious e fuji. Ciênc. Tecnol. Aliment. v.25 n.4, p , RUFINO, M.S.M., et al., Metodologia Científica: Determinação da Atividade Antioxidante Total em Frutas pelo Método de Redução do Ferro (FRAP). Comunicado técnico. Embrapa, Fortaleza, CE RUFINO, M.S.M., et al., Metodologia Científica: Determinação da Atividade Antioxidante Total em Frutas pela Captura do Radical Livre ABTS +. Comunicado técnico. Embrapa, Fortaleza, CE