GUIMARAES, P. E. O.

PAES, M. C. D.

SCHAFFERT, R. E.

Repository Open Access to Scientific Information from Embrapa

Perfil de Carotenóides em Linhagens Elite de MilhoM. Cristina D. Paes1, Paulo E.O.Guimarães2 e  Robert E. Schaffert 3EMBRAPA Milho e Sorgo, Caixa Postal 151, Sete Lagoas, MG, CEP. 35701-970,1mcdpaes@embrapa.cnpms.br; 2evaristo@cnpms.embrapa.br; 3 schaffer@cnpms.embrapa.brPalavras-chave: milho, carotenóides, zeaxantina, luteína, β-caroteno.IntroduçãoCarotenóides constituem-se cerca de 700 compostos lipossolúveis encontrados nasplantas, responsáveis pelas cores de folha e frutos (BRITTON et al. 2004). Dentre estes,aqueles mais abundantes nas plantas e também presentes no plasma sangüíneo são: α-caroteno, β-caroteno, β-criptoxantina, luteína, licopeno e zeaxantina. (RODRIGUEZ-AMAYA 2001).  Carotenóides são importantes para a saúde humana devido principalmente àatividade provitamina A de alguns destes compostos, mas também por estarem relacionados àintegridade do sistema imune e à redução do risco de doenças degenerativas como o câncer,as doenças cardiovasculares, a catarata e a degeneração macular. (ASTROG 1997;BENDICH 1994; BURRI 1997; GAZIANO & HENNEKENS 1993; KRINSKY 1993;MAYNE 1996; OLSO 1999).Apesar da pequena concentração de carotenóides totais nos grãos, o milho éconsiderado um vegetal carotenogênico, (RODRIGUEZ-AMAYA  2001), sendo as xantofilas(luteína,  β-criptoxantina e  zeaxantina) e os carotenos  (β-caroteno, o α-caroteno e a β-zeacaroteno) os principais carotenóides presentes neste cereal.  As concentrações dosmesmos variam entre materiais, mas as xantofilas, estão geralmente em maior concentraçãonos grãos (90%), enquanto β-caroteno perfaz a menor concentração (5%) (CABUELA 1971).Resultados de estudos conduzidos da década de 1960 sugerem haver variação na distribuiçãodos carotenóides no grão seco, chegando a 74 a 86% no endosperma vítreo, 9 a 23 % noendosperma farináceo, 2 a 4% no germe e 1% no farelo ou casca, sendo o endosperma vítreopresente em maior proporção (46-54%) que o farináceo (28 a 36%) em  genótipos tropicais(BLESSIN et al. 1963).Dada à importância nutricional dos carotenóides e a prevalência da hipovitaminose A,principalmente nos países em desenvolvimento, culturas agrícolas biofortificadas com  β-caroteno estão sendo desenvolvidas em várias partes do mundo como estratégia paraenriquecimento dos alimentos básicos da dieta das populações onde as deficiênciasnutricionais são prevalentes, principalmente, neste caso, a hipovitaminose A. Dada ascarências nutricionais prevalentes na população brasileira, o programa de desenvolvimento demilho biofortificado para minerais e β-caroteno teve início no ano 2004, já tendo sidoidentificadas linhagens brasileiras de milho contrastantes para teores de zinco e ferro, comvalores de incremento significativos quando comparados aos milhos atualmentecomercializados (GUIMARÃES et al. 2005). Entretanto, os perfis de carotenóides naslinhagens selecionadas para densidade de minerais, ainda não são conhecidos. Com baseneste problema, este estudo foi planejado, tendo como objetivo avaliar a composição decarotenóides nas linhagens elite do programa de melhoramento genético da Embrapa Milho eSorgo apresentando maior densidade de ferro e zinco nos grãos.Materiais e Métodos:AmostrasAmostras de grãos de cerca de 40 linhagens elite de milho do programa de melhoramentogenético da Embrapa Milho e Sorgo foram obtidas no ano agrícola 2004/2005. Após adebulha das espigas, as amostras de grãos foram secas ao ar e mantidas em câmara comcontrole de umidade e temperatura até a data de análise.  Em momento imediatamenteanterior ao processo analítico, 20g de cada amostra foram moídas em moinho ciclone,acoplado com peneira de 0.5mm, e o material moído foi coletado em vidros com tampa,envoltos em folha de alumínio.Análises químicasAs amostras moídas foram analisadas para os teores de carotenóides totais,zeaxantina+luteína, β-criptoxantina e β-caroteno segundo o protocolo decromatográfico/espectrofotométrico descrito em RODRIGUEZ-AMAYA & KIMURA(2004).Delineamento experimental e análise estatísticaO delineamento estatístico aplicado foi o inteiramente casualizado com dezenovetratamentos e duas repetições, referentes às linhagens estudadas e as replicatas de análise,respectivamente. Os dados obtidos foram analisados aplicando-se a análise de variância(ANOVA), utilizando-se o software Systat 8.0, tendo sido adotado p=0.05. Para comparaçãodas médias foi aplicando o teste LSD (p=0.05), sendo ainda aplicado testes de correlação paraos dados dos teores de carotenóides totais e suas respectivas frações.Resultados e Discussão:Os resultados obtidos das análises laboratoriais foram sumarizadas na tabela 1. Osteores de carotenóides totais nas amostras variaram de  12.1 a 33 µg/g com média de 21µg/g(Fig.1), sendo a fração zeaxantina+luteína identificada como dos principais carotenóides nosgrãos das linhagens estudadas, com valores somados variando de 8.4 a 27.0 ug/g (dwb) (Fig.2), correspondendo de 52 a 84% dos carotenóides totais. A segunda fração de carotenóidesmais abundante nas amostras foi a dos monohidroxilados, tendo  β-criptoxantina comoprincipal componente, cujas concentrações nas amostras variaram de  1 to 7.2 µg/g (dwb),correspondendo de 8 a 22% do total de carotenóides (Fig.2).Tabela 1. Concentrações (ug/g) de carotenóides totais e suas frações por grupo em linhagenselite de milho do programa de melhoramento genético da Embrapa Milho e Sorgo, Safra2004/2005.CarotenóidestotaisCarotenos(β-caroteno)Monohidroxilados(β-criptoxantina)Xantofilas(Zeaxantina +Luteina)µg/ g em base secaMédia 21,3 2,3 3,2 15,8Máximo 33,1 4,4 7,2 27,1Mínimo 12,1 1,0 1,0 8,4Desvio padrão 6.97 1.09 1.33 5.68A fração presente em menor concentração foi  dos carotenos (β-caroteno), cujosvalores variaram de 0.54 to 4.38 µg/g (dwb), ou 3 a 25% do total de carotenóides presentesnas amostras analisadas (Fig. 2).0510152025303540530837530905530921530983531198531275531328531360531376531524531527531533531536531542531547531560531848531870532216Linhagemug/g (base seca)Figura 1. Total de carotenóides (ug/g) em linhagens elite de milho de cor amarela,QPM ou normais, selecionadas por densidade de zinco e ferro nos grãos.05101520253035530837530905530921530983531198531275531328531360531376531524531527531533531536531542531547531560531848531870532216Linhagemug/g (base seca)Luteina + Zeaxantina b- criptoxantina b-carotenoFigura 2. Distribuição de carotenóides segundo as frações estudadas em linhagenselite de milho de cor amarela, QPM ou normais, selecionadas por densidade de zincoe ferro nos grãos.Para os materiais estudados, não foi encontrada correlação entre o total decarotenóides e de carotenos (p>0.05), entretanto, os teores de xantofilas e também dosmonohidroxilados apresentaram correlação positiva (p<0.05) com o total de carotenóides,cujos coeficientes de correlação foram  0.52 e 0.92, respectivamente.ConclusãoOs dados obtidos permitiram concluir a existência de variações nos conteúdos decarotenóides em grãos de milho de linhagens elite amarelas, o que pode favorecer odesenvolvimento de cultivares biofortificadas para carotenóides totais e β-caroteno.Literatura citada:ASTROG, P. (1997). Food carotenoids and cancer prevention: An overview of currentresearch. Trends in Food Science and Technology, 81:406-413.BENDICH, A. (1994). Recent advances in clinical research involving carotenoids. PureApplication Chemical, 66:1017-1024BLESSIN, C.W., BRECHER, J.D., DIMLER, R.J. (1963). Carotenoids of corn and sorghum.V. Distribution of xanthophylls and carotenes of yellow dent corn. Cereal Chemistry,40:582-586.BRITTON, G., LAAEN-JENSEN, S., PFANDER, H. (2004). Carotenoids Handbook-Basel: Birkauser Verlag. 562p.BURRI, B.J. (1997). Beta-carotene and human health: a review of current research.Nutrition Research.17: 547-580.CABUELA, I. (1971) Contribution to the study of carotenoids metabolism in the maize grain.in: Eucarpia. Proceedings: European Association Resistance Plant Breeding, 5th.Akademiai Kiado, Budapest . pp85-91.GAZIANO, J.M., HENNEKENS, C.H. (1993). The role of beta-carotene in the prevention ofcardiovascular disease. Annals of the New York Academy of Sciences, 691:148–155.GUIMARÃES, P.E.; RIBEIRO, P.E.A.; PAES, M.C.D.; SCHAFFERT, R.E.; ALVES.V.M.C.; COELHO, A.M.; NUTTI, M.; VIANA, J.L.C.; NOGUEIRA, A.R.A. & SOUZA,G.B. (2005). Caracterização de linhagens de milho quanto aos teores de minerais nosgrãos. Sete Lagoas, MG: Embrapa CNPMS, 4p. (Embrapa-CNPMS, circular técnica, 64).KRINSKY, N.I. (1993). Actions of carotenoids in biological systems. Annual Review ofNutrition.13: 561-587MAYNE, S.T. (1996). Beta carotene, carotenoids, and disease prevention in humans.Journal FASEB, 10: 690-701.OLSO, J.A. (1999). Carotenois and human health. Archives Latinoamericanos deNutricion, 49:7s-11s.RODRIGUEZ-AMAYA, D.B. (2001). A guide to carotenoid analysis in foods. ILSI HumanNutrition Institute. One Thomas Circle, NW, Washington, DC 20005-5802, USA.RODRIGUEZ-AMAYA D.B., KIMURA, M. (2005). Screening method for dry corn. In:HarvestPlus Handbook for carotenoid analysis. Washington DC, HarvestPlus 2005,HarvestPlus Technical Monograph series 2.

Perfil de contenóides em linhagens Elite de milho.

http://www.alice.cnptia.embrapa.br/alice/bitstream/doc/490252/1/Perfilcarotenoides.pdf

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