Influência do solo de cultivo nos metabólitos das cascas e sementes dos frutos das jabuticabeiras

dc.contributor.advisor1Ferri, Pedro Henrique
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2129799749473005eng
dc.contributor.referee1Ferri, Pedro Henrique
dc.contributor.referee2Alves, Sueli martins de Freitas
dc.contributor.referee3Souza, Eli Regina Barboza de
dc.contributor.referee4Souza, Paulo Sérgio de
dc.contributor.referee5Queiroz Júnior, Luiz Henrique Keng
dc.creatorSantos, Gustavo Amorim
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/3700044927368526eng
dc.date.accessioned2019-04-18T16:51:08Z
dc.date.issued2019-03-22
dc.description.abstractVariations in the metabolite compositions can be explained by genetic or environmental factors. However, natural processes such as growth, dispersion, reproduction, evolution, predator- prey relationship, herbivory among others, can influence the spatial distribution of metabolites (geographic coordinates). These spatial characteristics are generally neglected, despite the importance of space in chemical-ecological processes. These factors affecting the plants derived products which may have potential chemical characteristics. Previous studies indicated a strong environmental influence on phenolic contents, while essential oils mainly reflected a genetic influence on jabuticaba. This work investigated the influence of mineral nutrients from soils, seeds and fruit peels of jabuticaba, important for the sensorial properties of wine and other products of the jabuticaba productive chain. The fruits were collected in five soil types of Jaboticabal Farm, in Nova Fatima/GO. Seeds and fruit peels were analyzed for primary metabolites, phenolic contents, and mineral nutrients, in addition to soil texture and nutrients. The results indicated that metabolites are more adequately explained when analyzed separately for seeds and peels, which reflects marked differences in the quality and metabolites contents in the fruit parts. Among the mineral nutrients the Mn 2+ was important for both soil and fruit parts, while Cu 2+ and phosphorus had different influences in the seeds and fruit peels metabolites, respectively. The nutritional parameters were the most important in explaining the metabolite variability in the seeds, while for the peels, the minerals related to the cultivated soils presented greater influence. In both cases, each type of sample led to the formation of three clusters, but with differences according to the soil origin of the fruits. A higher variation in metabolite content was observed in fruit peels (77%) when compared to seed samples (47%). Tannins (0.69 g/100 g dry fruit), anthocyanins (0.54) and total phenols (2.91), as well as pedunculagin (0.04) were the most metabolites in sandy soils (average value of sand, 490 g/kg) with low levels of nutrients, while seeds from soils with higher pH and higher levels of de P (4,6 mg/dm 3 ), Ca 2+ (1,7 cmol c /dm 3 ), Mg 2+ (0,4 cmol c /dm 3 ), Fe 3+ (215,4 mg/dm 3 ), Mn 2+ (37,0 mg/dm 3 ) and Zn 2+ (1,4 mg/dm 3 ) showed high contents (g/100 g dry fruit) of ellagic acid (0.09), vescalagin (2.9), and castalagin (2.4). Thus, fruits produced in the poorer sandy soils proved to be suitable for the wines and juices production because they contain valued sensorial properties as high pigment (anthocyanins), total phenols and tannins in the peels, while the fruit seeds cultivated in sandy-loamy soils rich in nutrients are indicated as raw material for the pharmaceutical or food industry as a source of functional ingredients according to highest levels of vescalagin and castalagin. These results show that the distribution pattern of the fruit metabolites can change drastically according to the organ or tissue involved (seeds and peels), as well as the soil cultivation type. Spatial influence was also important in predicting the content and metabolite variability, explaining approximately 16% of pure influence and 45% when superimposed on other explaining effects of the chemical variability. This chemical divergence between the sampling sites is correlated with the geographical distance for the fruit’s seeds, suggesting different ecotypes. Thus, the rural agroindustries should concentrate efforts on the local cultivation conditions and nutritional characteristics of the jabuticabeiras for a better chemical quality of products derived from jabuticaba.eng
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dc.description.resumoVariações na composição química de metabólitos podem ser explicadas por fatores genéticos ou ambientais. No entanto, processos como o crescimento, reprodução, dispersão, evolução, relação predador-presa, herbivoria, entre outros, podem influenciar na distribuição de metabólitos ao longo do espaço (coordenadas geográficas). Essas características espaciais são geralmente negligenciadas, apesar da importância do espaço em processos químico-ecológicos. Assim a estrutura espacial pode afetar a disponibilidade nutricional, o teor e qualidade de metabólitos ao longo de um gradiente geográfico, afetando a utilização de subprodutos derivados de plantas os quais podem apresentar características químicas de alto valor agregado. Estudos prévios indicaram uma forte influência ambiental nos teores fenólicos, enquanto que a influência genética dominou a variação de óleos essenciais em jabuticabas. Neste trabalho foram avaliadas as influências do solo de cultivo e de nutrientes minerais das sementes e cascas de frutos de jabuticabeiras, importantes para as propriedades sensoriais do vinho e outros produtos da cadeia produtiva da jabuticaba. Os frutos foram coletados em cinco tipos de solos da Fazenda Jaboticabal, em Nova Fátima/GO. As sementes e cascas dos frutos foram analisadas quanto aos metabólitos primários, teores de compostos fenólicos, além de nutrientes minerais, em adição à textura e nutrientes do solo de cultivo das amostras. Os resultados indicaram que os metabólitos são mais adequadamente explicados quando analisados separadamente, para sementes e cascas, o que reflete diferenças marcantes na qualidade e teor de alguns metabólitos nas partes dos frutos. O Mn 2+ se destacou entre os nutrientes minerais tanto do solo de cultivo quanto no tipo de amostra, enquanto o Cu 2+ e o fósforo tiveram destaques diferenciados na explicação dos metabólitos das sementes e cascas, respectivamente. Os parâmetros nutricionais foram os mais importantes na explicação da variabilidade dos metabólitos nas sementes, enquanto que os minerais relacionados aos solos de cultivo apresentaram maior influência para as cascas. Em ambos os casos as amostras conduziram à formação de três agrupamentos, porém com diferenças de acordo com o solo de cultivo dos frutos. Uma maior variação nos teores dos metabólitos entre as classes foram observados em amostras de cascas (77%), quando comparadas às de sementes (47%). Os solos mais arenosos (valor médio de areia, 490 g/kg) com baixos níveis de nutrientes apresentaram altos teores (g/100 g fruto seco) de taninos (0,69), antocianinas (0,54) e fenóis totais (2,91), além de pedunculagina (0,04), enquanto as sementes provenientes de solos com maior pH e níveis mais elevados de P (4,6 mg/dm 3 ), Ca 2+ (1,7 cmol c /dm 3 ), Mg 2+ (0,4 cmol c /dm 3 ), Fe 3+ (215,4 mg/dm 3 ), Mn 2+ (37,0 mg/dm 3 ) e Zn 2+ (1,4 mg/dm 3 ) apresentaram os maiores teores (g/100 g fruto seco) em ácido elágico (0,09), vescalagina (2,9) e castalagina (2,4). Dessa forma, os frutos produzidos nos solos arenosos mais pobres se mostraram adequados para a fabricação de vinhos e sucos por conterem propriedades sensoriais valorizados como altos teores de pigmentos (antocianinas), fenóis totais e taninos nas cascas, enquanto as sementes de frutos cultivados em solos arenosos-argilosos, mais ricos em nutrientes, são indicadas como matéria-prima para a indústria farmacêutica ou alimentícia, como fonte de ingredientes funcionais por apresentarem os maiores teores de vescalagina e castalagina. Esses resultados mostram que a distribuição dos metabólitos do fruto pode mudar drasticamente de acordo com o órgão ou tecido envolvido, além do tipo de solo de cultivo das amostras. A influência espacial também se mostrou um importante preditor na variabilidade dos metabólitos, explicando aproximadamente 16% de influência pura e 45%, quando sobreposta a outros efeitos explicativos da variabilidade química. A divergência espacial entre os locais de coleta para as sementes foi correlacionada com a distância geográfica, sugerindo ecótipos diferentes. Dessa forma, as agroindústrias familiares rurais devem concentrar esforços nas condições locais de cultivo e no padrão nutricional das jabuticabeiras para uma melhor qualidade química de subprodutos derivados de frutos de jabuticaba.eng
dc.formatapplication/pdf*
dc.identifier.citationSANTOS, G. A. Influência do solo de cultivo nos metabólitos das cascas e sementes dos frutos das jabuticabeiras. 2019. 66 f. Tese (Doutorado em Química) - Universidade Federal de Goiás, Goiânia, 2019.eng
dc.identifier.urihttp://repositorio.bc.ufg.br/tede/handle/tede/9509
dc.languageporeng
dc.publisherUniversidade Federal de Goiáseng
dc.publisher.countryBrasileng
dc.publisher.departmentInstituto de Química - IQ (RG)eng
dc.publisher.initialsUFGeng
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Química (IQ)eng
dc.rightsAcesso Aberto
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectMyrciaria cauliflorapor
dc.subjectAnálise multivariadapor
dc.subjectVariabilidade químicapor
dc.subjectPolifenóispor
dc.subjectMyrciaria caulifloraeng
dc.subjectMultivariate analysiseng
dc.subjectChemical variabilityeng
dc.subjectPolyphenolseng
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICAeng
dc.titleInfluência do solo de cultivo nos metabólitos das cascas e sementes dos frutos das jabuticabeiraseng
dc.title.alternativeSoil influence of chest and seed metabolites on jabuticaba fruitseng
dc.typeTeseeng

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