COMPOSTOS BIOATIVOS E ATIVIDADE ANTIOXIDANTE EM LINHAGENS DE FEIJÃO-CAUPI (Vigna unguiculata (L.) Walp.)

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1 COMPOSTOS BIOATIVOS E ATIVIDADE ANTIOXIDANTE EM LINHAGENS DE FEIJÃO-CAUPI (Vigna unguiculata (L.) Walp.) P.V.L. Sousa¹, J.M.S. Oliveira², M.A.M.Araújo 3, R.S.R. Moreira-Araújo Departamento de Nutrição- Universidade Federal do Piauí (UFPI), Campus Universitário Ministro Petrônio Portela - Bloco 13 - CEP: /550, Teresina - PI Brasil, Telefone: (86) paulovictor.lima@hotmail.com. 2 - Departamento de Nutrição- Universidade Federal do Piauí (UFPI), Campus Universitário Ministro Petrônio Portela - Bloco 13, CEP: /550, Teresina PI Brasil, Telefone: (86) joycenutri1@hotmail.com. 3 - Fundação Municipal de Saúde (FMS), Rua Governador Raimundo Artur Vasconcelos, nº 3015, Bairro Primavera, CEP: 64002/595, Teresina - PI Brasil - regmarjoao@hotmail.com. 4 - Departamento de Nutrição- Universidade Federal do Piauí (UFPI), Campus Universitário Ministro Petrônio Portela - Bloco 13, CEP: /550, Teresina - PI, Brasil. Telefone: (86) regilda@ufpi.edu.br. RESUMO Tendo em vista as características nutritivas e funcionais do feijão-caupi, realizou-se o presente estudo visando analisar o teor de compostos bioativos em linhagens melhoradas geneticamente e sua atividade antioxidante. Foram analisadas três linhagens: MNCO2-675F-9-2, MNCO2-684F-5-6 e MNCO3-725F-3. As amostras diferiram estatisticamente em todas as análises, obtendo os maiores teores na linhagem MNCO2-675F-9-2 para o conteúdo de compostos fenólicos (352,23 mg/100g), flavonoides totais (97,12 mg/100g) e antocianinas (0,68 mg/100g). Na determinação da atividade antioxidante, tanto para o método DPPH quanto para o método ABTS, a linhagem MNCO2-675F-9-2 também obteve maior atividade antioxiante, 3781,87 µmolteac/100g e 3728,97 µmolteac/100g, respectivamente. Diante disso, as linhagens de feijão-caupi estudadas demostraram bom teor de compostos bioativos e atividade antioxidante, reforçando o importante papel do feijão-caupi como alimento funcional para auxiliar na prevenção e controle de doenças crônicas não transmissíveis (DCNTs), estimulando a inclusão do mesmo e de seus subprodutos, na alimentação da população. ABSTRACT In view of the nutritional and functional characteristics of cowpea, held the present study to analyze the content of bioactive compounds in genetically improved strains and their antioxidant activity. Three lineage were analyzed: MNO2-675F-9.2-MNO2-684F 5-6 and MNCO3-725F-3. The samples were statistically different in all analyzes, obtaining the highest values in MNCO2-675F-line 9-2 to the content of phenolic compounds ( mg/100 g), total flavonoid (97.12 mg/100g) and anthocyanins (0.68 mg/100g). In the determination of antioxidant activity for both the DPPH method as for the ABTS method, the MNCO2-675F 9-2-lineage also obtained the highest antioxidant activity, µmolteac/100g and µmolteac/100g, respectively. Thus, the lineages studied demonstrated good content of bioactive compounds and antioxidant activity, reinforcing the important role of cowpea as a functional food, to assist in the prevention and control of chronic non-communicable diseases (CNCDs), encouraging the inclusion of the same and its byproducts in feed of the population. PALAVRAS-CHAVE: melhoramento genético; fenólicos; flavonoides; antioxidantes.

2 KEYWORDS: genetic improvements; phenolic; flavonoid; antioxidants. 1. INTRODUÇÃO O feijão-caupi (Vigna unguiculata L. Walp.), também chamado de feijão de corda ou feijão macassar, é um alimento básico para as populações de baixa renda do Nordeste brasileiro e também constitui uma das principais culturas alimentares do Oeste da África (Onwuliri; Obu, 2002). No Brasil, a produção de feijão-caupi predomina-se nas regiões Nordeste e Norte e está se expandindo para a região Centro-Oeste, principalmente para o Estado de Mato Grosso. Nos anos de 2005 a 2009, a área cultivada, produção e produtividade foram de hectares, toneladas e 369 kg/hectare, respectivamente (Freire-Filho et al., 2011). O consumo de vegetais e leguminosas, como o feijão-caupi, tem sido associado a uma dieta saudável. Além do seu potencial nutritivo, estes alimentos contêm diferentes compostos bioativos, como carotenoides e os compostos fenólicos, muitos dos quais desempenham funções biológicas, com destaque para aqueles com ação antioxidante que podem assumir papel relevante na diminuição do risco de doenças cardiovasculares e alguns tipos de câncer (Shahidi; Ho, 2007). Tendo em vista as características nutritivas e funcionais do feijão-caupi, realizou-se o presente estudo visando analisar o teor de compostos bioativos em linhagens melhoradas geneticamente e sua atividade antioxidante, pois o referido conteúdo implicará em efeitos benéficos à saúde, auxiliando na prevenção e controle de doenças não transmissíveis principalmente devido a possível atividade antioxidante. 2. MATERIAL E MÉTODOS As análises de compostos bioativos e atividade antioxidante foram realizadas no Laboratório de Bromatologia e Bioquímica de Alimentos do Departamento de Nutrição do Centro de Ciências da Saúde (CCS) da Universidade Federal do Piauí (UFPI), no período março a junho de As amostras de linhagens de feijão-caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp), foram fornecidas pelo Setor de Recursos Genéticos e Melhoramento da Embrapa Meio-Norte de Teresina-PI. Foram analisadas três linhagens de feijão-caupi, sendo elas: MNC02-675F-9-2, MNC02-684F-5-6 e MNC03-725F-3. Inicialmente, foram preparados os extratos das amostras de feijão-caupi, segundo metodologia de Rufino et al., (2010), utilizando como solvente para a extração dos compostos antioxidantes o metanol 50% (50:50, v/v), acetona 70% (70:30, v/v) e água, na proporção de 2:2:1. O conteúdo de fenólicos totais foi determinado por espectrofotometria utilizando o reagente Folin-Ciocalteau, segundo Singleton e Rossi (1965). Efetuou-se a leitura das absorbâncias a 765 nm em espectrofotômetro. Os flavonoides totais foram determinados pelo método descrito por Kim, Jeong e Lee (2003) e modificado por Blasa et al. (2006). As absorbâncias foram mensuradas a 425 nm. O conteúdo total de antocianinas foi realizado seguindo o método de diferença de ph (Giusti; Wrolstad, 2001). A absorbância foi medida no comprimento de onda máximo de cada amostra e em 700 nm. A atividade antioxidante foi determinada por dois métodos. O primeiro foi o método de captura dos radicais DPPH desenvolvido por Brand-Williams; Cuvelier; Berset, (1995). Efetuou-se a leitura das absorbâncias em espectrofotômetro no comprimento de onda de 515 nm. O segundo método foi o

3 método de captura dos radicais ABTS desenvolvido Re et al., (1999). A leitura das absorbâncias foi efetuada em espectrofotômetro no comprimento de onda de 734 nm. Criou-se um banco de dados no Programa Estatístico Statistical Package for the Social Sciences (SPSS), versão 17. Os dados obtidos foram submetidos à Análise de Variância (ANOVA) e as médias foram comparadas pelo Teste de Tukey, ao nível de 5% de significância. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO O conteúdo de compostos fenólicos totais em linhagens de feijão-caupi está demonstrado na Tabela 1. Tabela 1 Conteúdo de fenólicos totais em três linhagens de feijão-caupi. Compostos Fenólicos Totais (mg EAG*/100g) MNCO2-675F ,23 a ± 14,67 MNCO2-684F ,78 b ± 4,56 MNCO3-725F-3 86,74 c ± 2.89 *EAG = Equivale de ácido gálico Média de três repetições. Letras diferentes entre as linhas apresenta diferença significativa (p<0,05) entre as médias, segundo o Teste de Tukey. Fonte: Dados da Pesquisa. De acordo com os resultados, a linhagem MNCO2-675F-9-2 apresentando maior teor de compostos fenólicos com 352,23 mg/100g (p 0,05). No trabalho de Afonso (2010), o teor de compostos fenólicos em 10 cultivares de feijão comum (Phaseolus vulgaris L.) variou de 7,6 a 78,74 mg/100g, uma vez que essa variação é justificada pelas cultivares serem provenientes de áreas geográficas diferentes, sendo estes inferiores comparados aos do presente estudo conforme na Tabela 1. Nos estudos de Pinheiro (2013) e Barros (2014) que analisaram o teor de compostos fenólicos em linhagens e cultivares de feijão-caupi, observou-se teores semelhantes aos obtidos no presente estudo, que variaram de 66,58 a 437,08 mg GAE/100g e 132,83 a 199,05 mg GAE/100g, respectivamente. Além desses fatores, às condições de extração destes compostos da matriz alimentar, como o tipo de solvente utilizado, influencia na obtenção de seu conteúdo. Portanto, isso pode justificar as diferenças observadas no teor destes compostos quando comparados com outras pesquisas. O conteúdo de flavonoides totais para as linhagens de feijão-caupi está expresso na Tabela 2. A linhagem MNCO2-675F-9-2 apresentou maior teor de flavonoides de 97,12 mg/100g (p 0,05). Pinheiro (2013) obteve teores de flavonoides que variaram de 3,90 a 6,44 mgeq/100 g, sendo estes valores inferiores aos determinados no presente estudo, conforme a Tabela 2. Em estudo de Barros (2014), verificou-se teores que se assemelham aos do presente estudo, dando destaque a cultivar BRS Xiquexique crua que apresentou maior concentração de flavonoides (67,96 mg/100g).

4 Tabela 2 Conteúdo de flavonoides totais em três linhagens de feijão-caupi. Flavonoides Totais (mg EQ*/100g) MNCO2-675F ,12 a ± 3,45 MNCO2-684F ,48 b ± 1,89 MNCO3-725F-3 73,97 c ± 1,01 *EQ = Equivalente à Quercetina. Média de três repetições. Letras diferentes entre as linhas apresenta diferença significativa (p<0,05) entre as médias, segundo o Teste de Tukey. Fonte: Dados da Pesquisa. Entretanto, no estudo realizado por Ojwang; Dykes; Awika (2012) que analisaram variados genótipos de feijão-caupi, observaram teores superiores de flavonoides totais comparados aos do presente estudo, conforme a Tabela 2, apresentando variação de mg/100g para o fenótipo vermelho e de mg/100g para os fenótipos verde e branco. Segundo Afonso (2010) a cor do tegumento é influenciada pela presença de flavonoides. Com isso, os feijões coloridos contêm maior teor de flavonoides que justifica as diferenças observadas comparadas aos de outros estudos, uma vez que, duas linhagens estudadas são de coloração branca apresentando menor teor de flavonoides quando comparada com a de coloração escura. Os teores de antocianinas obtidos nas linhagens de feijão-caupi encontram-se na Tabela 3. Observou-se que houve diferença estatisticamente significativa no conteúdo de antocianinas, sendo que a linhagem MNCO2-675F-9-2 apresentou o maior conteúdo (0,68 mg/100g). Ojwang; Dykes; Awika (2012) analisaram o feijão-caupi variedades IT95K , IT98K e TX e verificaram concentrações de 209,5 mg/100g, 0,16 mg/100g e 87,6 mg/100g, respectivamente, resultados estes superiores aos obtidos nas linhagens estudadas (Tabela 3). Entretanto, Santana; Rêgo Júnior; Silva (2011) analisaram os compostos bioativos de três cultivares de feijão, fradinho (Vigna unguiculata), carioquinha (Phaseolus vulgaris) e o feijão-fava (Phaseolus lunatus L.) e obtiveram concentrações de antocianinas de 0,00029 mg/100g, 0,0028 mg/100g e 0,00037 mg/100g, respectivamente, sendo estes resultados inferiores aos obtidos no presente estudo. Tabela 3 Teores de antocianinas em três linhagens de feijão-caupi. Antocianinas (mg C-3-G*/100g) MNCO2-675F-9-2 0,68 a ± 0,01 MNCO2-684F-5-6 0,41 b ± 0,01 MNCO3-725F-3 0,48 c ± 0,01 *C3G = cianidina-3-glicosídeo Média de três repetições. Letras diferentes entre as linhas apresenta diferença significativa (p<0,05) entre as médias, segundo o Teste de Tukey. Fonte: Dados da Pesquisa. Afonso (2010) e Beninger e Hosfield (2003), afirmam que as antocianinas se encontram presentes predominantemente no tegumento do feijão de coloração escura. Em virtude disso, Barros (2014) afirma que pesquisas que buscam a quantificação do teor de antocianinas em amostra de feijão-

5 caupi utilizam basicamente genótipos, cultivares e linhagens de tegumento escuro, pois este composto bioativo concentra-se nesta parte do grão. A atividade antioxidante das linhagens de feijão-caupi analisadas pelos métodos de captura dos radicais DPPH e ABTS, está exposta na Tabela 4. Verificou-se que, dentre as linhagens estudadas, houve diferença estatisticamente significativa, na qual a linhagem MNCO2-675F-9-2 foi a que apresentou maior poder de redução dos radicais livres, tanto para o método DPPH (3781,87 µmol TEAC/100g) quanto para o método ABTS (3728,97 µmol TEAC/100g). Tabela 4 Atividade antioxidante pelos métodos de captura dos radicais DPPH e ABTS em linhagens de feijão-caupi. DPPH (µmol TEAC*/100g) ABTS (µmol TEAC*/100g) MNCO2-675F ,87 a ± 16, ,97 a ± 10,34 MNCO2-684F ,80 b ± 2,67 549,67 b ± 3,32 MNCO3-725F-3 483,52 c ± 2,18 544,94 c ± 3,12 *TEAC = Capacidade Antioxidante Equivalente ao Trolox Média de três repetições. Letras diferentes entre as linhas apresenta diferença significativa (p<0,05) entre as médias, segundo o Teste de Tukey. Fonte: Dados da pesquisa. Uma das possíveis justificativas para que a linhagem MNCO2-675F-9-2 obtivesse maior atividade antioxidante entre as demais, foi que a mesma apresentou maior conteúdo de compostos fenólicos totais (Tabela 1), flavonoides totais (Tabela 2) e antocianinas (Tabela 3), contribuindo, assim, para maior capacidade de inibição dos radicais DPPH e ABTS, sendo este fato observado também no estudo de Akond et al. (2011) e Doss et al. (2010). Tendo por base a literatura consultada, outro fato que deve ser levado em consideração é a coloração do tegumento, pois existe uma forte tendência em estabelecer uma relação de dependência entre a intensidade da cor do tegumento do feijão e o teor de compostos fenólicos presentes nesta leguminosa e destes com a atividade antioxidante. 4. CONCLUSÕES Dentre as 3 linhagens estudadas, a linhagem MNCO2-675F-9-2 apresentou os maiores conteúdos de compostos fenólicos totais, flavonoides totais e antocianinas em relação as linhagens MNCO2-684F-5-6 e MNCO3-725F-3. Para a atividade antioxidante, observaram-se resultados semelhantes para cada linhagem nos dois métodos avaliados, sendo que a linhagem MNCO2-675F-9-2 sobressaiu-se em relação às demais, apresentando maior atividade antioxidante. Portanto, o feijãocaupi apresenta-se como um alimento funcional com um importante papel no auxílio à prevenção e controle de doenças crônicas não transmissíveis (DCNTs). 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

6 Afonso, S. M. E Caracterização físico-química e atividade antioxidante de novas variedades de feijão (Phaseolus vulgaris L.) (Dissertação de Mestrado em Qualidade e Segurança Alimentar). Escola Superior Agrária de Bragança, Instituto Politécnico de Bragança, Portugal. Akond, G. M.; Crawford, H.; Berthold, J.; Talukder, Z. I.; Hossain, K. (2011). Minerals (Zn, Fe, Ca and Mg) and antinutrient (phytic acid) constituents in common bean. American Journal of Food Technology, 6 (3), Barros, N. V. A Influência do cozimento na composição centesimal, minerais, compostos bioativos e atividade antioxidante de cultivares de feijão-caupi. (Dissertação de Mestrado em Alimentos e Nutrição). Universidade Federal do Piauí, Teresina. Beninger, C. W.; Hosfield, G. L. (2003). Antioxidant activity of extracts, condenced tannin fractions and pure flavonoids from Phaseolus vulgaris L. seed coat color genotypes. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 51 (27), Blasa, M.; Candiracci, M.; Accorsi, A.; Piacentini, M. P.; Albertini, M. C.; Piatti, E. (2006). Raw Millefiori honey is packed full of antioxidants. Food Chemistry, 97, (2), Brand-Williams, W.; Cuvelier, M. E.; Berset, C. (1995). Use of a free radical method to evaluate antioxidant activity. Lebensmittel-Wissenschaft und-technologie, 28, (1), Doss, A.; Pugalenthi, M.; Rajendrakumaran, D.; Vadivel, V. Phenols, flavonoids and antioxidant activity of under-utilized legume seeds. Asian Journal of Experimental Biological Sciences, 1 (3), Freire-Filho, F. R. Ribeiro, V. Q.; Rocha, M. M.; Damasceno E Silva, K. J.; Nogueira, M. S. R.; Rodrigues, E. V. (2011). Feijão-caupi no Brasil: Produção, Melhoramento genético, Avanços e Desafios. Teresina: Embrapa Meio-Norte. Giusti, M. M.; Wrolstad, R. E. (2001). Anthocyanins; Characterization and measurement with UV visible spectroscopy. In: Wrolstad, R. E. (Ed.). Current protocols in food analytical chemistry. New York: Wiley. Kim, D.; Jeong, S. W.; Lee, C. Y. (2003). Antioxidant capacity of phenolics phytochemicals from various cultivars pf plums. Food Chemistry, 81, Ojwang, L. O.; Dykes, L.; Awika, J. (2012). Ultra performance liquid chromatography-tandem quadrupole mass spectrometry profiling of anthocyanins and flavonols in cowpea (Vigna unguiculata) of varying genotypes. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 60 (14), Onwuliri, A. V.; Obu, A. J. (2002). Lipids and other constituents of Vigna unguiculata and Phaseolus vulgares grown in northern Nigéria. Food Chemistry, 78 (1), 1-7. Pinheiro, E. M. (2013). Caracterização Química, poder antioxidante e efeito do cozimento de genótipos de feijão-caupi (Dissertação de Mestrado em Alimentos e Nutrição). Universidade Federal do Piauí, Piauí. Re, R.; Pellegrini, N.; Proteggente, A.; Pannala, A.; Yang, M.; Rice-Evans, C. (1999). Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay. Free Radical Biology & Medicine, 26, (9-10), Rufino, M. S. M.; Alves, R. E.; Pérex-Jiménez, J.; Saura Calixto, F.; Brito, E. S.; Mancini-Filho, J. (2010). Bioactive compounds and antioxidant capacities of 18 non-traditional tropical fruits from Brazil. Food Chemistry, 121 (4), Santana, G. A.; Rêgo Júnior, N. O.; Silva, M. V. (2011). Avaliação quantitativa de compostos bioativos em feijões. Higiene Alimentar, 25 ( ), 1-2. Shahidi, F.; Ho, C-T. (2007). Antioxidant measurement and applications. Washington: American Chemical Society. Singleton, V. I.; Rossi, J. (1965). Colorimetry of total phenolic with phosphomolybdicphosphotungstic acid agents. American Journal of Enology and Viticulture, 16,