bitstream/CNPDIA-2010/12619/1/CiT47-2009.pd

BARBOSA, L. L.

COLNAGO, L. A.

MARCONCINI, L. V.

RIBEIRO, F. Z.

Infoteca-e

IntroduçãoA Ressonância Magnética Nuclear (RMN) de baixa resolução é uma técnica amplamente utilizada para investigar as propriedades físico-químicas da água em tecidos vegetais (RAFFO et al., 2005). As análises são baseadas em medidas de tempos de relaxação transversal (T ) 2e longitudinal (T ) e no coeficiente de autodifusão (D). Recentemente, Raffo et al. (2005) 1analisaram o tempo de relaxação transversal (T ) e o coeficiente de autodifusão (D) da água 2em fragmentos de bananas (~ 600 mg) durante um período de armazenamento de sete dias. Os autores relataram três tempos de relaxação T . O T mais curto (T ) foi associado como a 2 2 2pcágua ligada às paredes celulares ou aos grânulos de amido. O valor de T intermediário foi 2 relacionado à água citoplasmática e o de T  mais longo a água vacuolar. Durante o período 2de sete dias de armazenamento os valores de T  atribuídos à água do citoplasma (T ) e ao 2 2citvacúolo (T ) aumentaram gradualmente de 90 para 190 ms e de 320 para 610 ms, 2vacrespectivamente. Os autores interpretaram esta tendência como sendo correlacionada com o desaparecimento dos grânulos de amido (de aproximadamente 18 % para 3%), que atuaria como um sítio de relaxação. Como estes grânulos estão presentes somente no citoplasma, os autores explicam o aumento de T  propondo que a água nestes dois compartimentos 2vacestaria conectada pela difusão através de uma membrana. O desaparecimento do amido no citoplasma também contribuiria para o aumento do T  na água presente no vacúolo.2Neste trabalho analisamos o tempo de relaxação T  utilizando bananas intactas com o 2objetivo de eliminar o efeito de injúria nos resultados. Embora os resultados obtidos tenham sido similares aos obtidos por Raffo et al.(2005), propomos uma nova hipótese para o +3 +2aumento dos valores de T baseados na redução dos ions Fe  para Fe .2, Materiais e MétodosAs amostras de bananas foram coletadas ainda verdes e mantidas em uma sala refrigerada a o22 ± 1 C. O grau de maturação foi determinado utilizando a escala de cores descrita por Loesecke (1950): estágio 1 = totalmente verde, estágio 2= verde com traços amarelos, estágio 3 = mais verde do que amarelo, estágio 4= mais amarelo do que verde, estágio 5= amarelo com ponta verde, estágio 6= totalmente amarelo e estágio 7= amarelo com pontos marrons. Foram utilizadas seis bananas em cada experimento. Nos experimentos utilizando bananas injuriadas, foi utilizado amassamento por compressão mecânica ou por congelamento por oarmazenamento a -20  C por cinco horas.Cinco soluções aquosas de ácido +3D(+)-Galacturônico/Fe , com razões molares variando de 0,5 a 200 vezes foram preparados pela -4 dissolução do ácido em uma solução estoque de 3.6 x 10 Mol/L FeCl .6H O. O ácido D(+)-3 2Galacturônico (Sigma-Aldrich) e o sal FeCl .6H O (Mallinkrodt Chemicals) foram adquiridos 3 2em grau analítico. Água com alta pureza (Milli-Q Millipore) foi utilizada para a o preparar a solução estoque.Os tempos de relaxação transversal (T ) foram determinados utilizando a seqüência de pulso 2CPMG (BRAUN, 1998) em um aparelho de RMN com um campo magnético de 2.1 Teslas.47Avaliação das variações no tempo de relaxação da água em bananas durante o amadurecimentoISSN 1517-4778AutoresSão Carlos, SPNovembro, 2009Foto :Fayene Zeferino RibeiroFayene Zeferino Ribeiro, Química, MSc., Graduanda,Universidade de São Paulo,Instituto de Química de São Carlos,Avenida Trabalhador São-Carlense 400,São Carlos, SP, Brazil, 13560-590, Lucinéia Vizzotto Marconcini, Química, Pós-doutoranda, Dra.,Embrapa InstrumentaçãoAgropecuária, C.P. 741,CEP 13560-970,São Carlos, SP, Lucio Leonel Barbosa, Química, Pós-doutorando, Dr.,Embrapa InstrumentaçãoAgropecuária, C.P. 741,CEP 13560-970,São Carlos, SP, Luiz Alberto Colnago, Farmácia Bioquímica, Dr., Pesquisador,Embrapa InstrumentaçãoAgropecuária, C.P. 741,CEP 13560-970,São Carlos, SP,colnago@cnpdia.embrapa.brfaylittlefay@yahoo.com.brlu_vizzotto@yahoo.com.brluciolbarbosa@yahoo.com.br2005). Entretanto, o aumento do valor do T de 2vac aproximadamente 400 ms (estágio 3) para 650 ms (estágio 7) é similar ao observado por Raffo et al. (2005) utilizando fragmentos de banana. Fig. 2. Variação dos valores de T (s) (a) e das áreas 2 relativas (b) da água contida no vacúolo (•), no citoplasma (¡) e nas paredes celulares (p) em bananas intactas em função do tempo de armazenamento (dias).Como nossas medidas foram realizadas com bananas intactas, foi possível eliminar o efeito das injúrias nos tecidos. Raffo et al. (2005) atribuíram o aumento do valor de T durante o amadurecimento devido o 2vac desaparecimento do amido no citoplasma. Entretanto, os grânulos de amido não estão livres no citoplasma, mas localizados em uma organela, o amiloplasto. Portanto, a água tem de se difundir entre três compartimentos: do vacúolo para o citoplasma, deste para o amiloplasto e finalmente retornar para o vacúolo, para que possa ser influenciada pelo amido. Assim, sugerimos que este mecanismo não é tão efetivo quanto proposto e apresentamos um novo mecanismo para a variação dos valores de T .2Um dos mecanismos de relaxação que pode alterar o T é 2 a variação na concentração de espécies paramagnéticas Resultados e DiscussãoA Figura 1 mostra o efeito das injúrias causadas por amassamento (Fig. 1 a, b e c) e por congelamento (Fig. 2 d) na distribuição dos tempos de relaxação transversal (T ). Os espectros foram obtidos pela transformada 2inversa de Laplace (ILT) dos dados de CPMG.Fig. 1. Distribuição dos valores T  obtidos de bananas 2'ouro' no estágio três de maturação, calculado pela ILT dos dados de CPMG. a) bananas intactas, b) e c) após 30 e 2 horas após injúria mecânica e d) banana após cinco o ohoras de armazenamento a -20 C e 3 horas a 22 C. Na Figura 1 pode ser observado que os valores de T  e 2pcT aumentam com a injúria de 4 a 10 ms e de 30 a 70 2cit ms, respectivamente, e que o T diminuiu de 450 para 2vac 400 ms (espectros de a a c), indicando o efeito da injúria  mecânica no valor de T . Este efeito é mais pronunciado 2nas bananas que foram injuriadas pelo congelamento (espectro d), os valores de T  e T aumentaram de 4 a 2pc 2cit 25 e de 30 a100 ms, respectivamente, e suas áreas aumentaram mais que 95% em relação à área total no espectro. Entretanto, o valor do terceiro pico de T  2aumentou para 700 ms e sua área relativa foi reluzida a 5%. O congelamento da água destrói as paredes celulares, permitindo que a água, inicialmente compartimentalizada no vacúolo, citoplasma e espaços intercelulares, se omisturem após a amostra retornar a 22 C para as medidas de RMN (HILLS et al., 1997). Este fenômeno explica a redução da área do sinal da água vacuolar e o aumento dos outros sinais. Desta forma, a Figura 1 demonstra que a injúria pode alterar tanto os valores de T  como suas áreas relativas. Ela também indica a 2necessidade do estudo do processo de amadurecimento de bananas intactas, como proposto neste trabalho. A Figura 2a apresenta a média e o desvio padrão dos valores de T (T , T eT ) obtidos para seis bananas 2 2pc 2cit 2vac'ouro' intactas durante sete dias de amadurecimento. Os valores de T  e T não variaram significativamente 2pc 2cit durante o amadurecimento, sendo os valores observados menores que os determinados previamente (RAFFO et al.,2Avaliação das variações no tempo de relaxação da água em bananas durante o amadurecimento 1E-3 0,01 0,1 1dcba T2 (s)T2pc T2citT2vacT2pcT2citT2vac 1 2 3 4 5 6 70.00.20.40.6a T 2(s)Time (days) 1 2 3 4 5 6 70.00.20.40.60.8b relativeareaTime (days)solução. Sabe-se que o tempo de relaxação do solvente é reduzido significativamente na presença de íons +3 +2 +2paramagnéticos, tais como Fe , Cu  e Mn , ainda que estejam presentes em concentrações muito baixas. Sabe-se também que bananas contêm íons de ferro, manganês e cobre (HARDISSON et al., 1998). Tais íons paramagnéticos podem reduzir o tempo de relaxação da água. A concentração de ferro na parte comestível na banana é maior que 2 mg/100 g (HARDISSON et al., 1998), o que pode diminuir o valor de T  da água livre em 2aproximadamente 0,2 s quando está em seu estado de +3oxidação de Fe  (Fig. 3). Estes valores estão dentro do intervalo de T  observados em bananas verdes. 2Durante o amadurecimento, as pectinas são solubilizadas, alterando a textura do fruto e produzindo o ácido +3galacturônico (HGal), que pode reduzir ions Fe  a íons +2Fe  (DEIANA et al., 1989). Uma vez que a água na +2presença de Fe  possui um tempo de relaxação T maior 2 +3que na presença de Fe , a redução de íons férricos para ferrosos pode ser o efeito dominante no aumento do tempo de relaxação da água conforme as bananas amadurecem.Os efeitos no tempo T da água causados pela redução 2 dos íons férrico para ferroso pelo ácido galacturônico são mostrados na Figura 3. Esta Figura mostra que o aumento +3da razão HGal/Fe  aumenta o valor de T da água de 2 cerca de 0,2 s para 0,7s. Embora seja possível detectar este efeito em aproximadamente cinco minutos após a mistura ser realizada, ele torna-se mais pronunciado após 48 horas. Nós sugerimos que uma redução similar dos +3 +2íons Fe  para Fe  pelo ácido galacturônico produzido pela hidrólise da pectina é o principal mecanismo para o aumento de T  durante o amadurecimento de bananas. 2Fig. 3. Variação no tempo T da água como uma função 2 +3 +3na relação entre ácido galacturônico e íons Fe  (Fe  = -4 3.6 x 10 mol) em (£) 5 min e () 48 horas após a preparação.ConclusõesA partir dos resultados apresentados, concluímos que é necessário utilizar bananas intactas para a medida da variação de T durante o amadurecimento, uma vez que as 2 injúrias alteram seu valor. Também propomos uma nova interpretação para o aumento do valor de T da água na 2 parte comestível da banana durante o amadurecimento. +3 +2Ela é baseada na redução do Fe  to Fe  por ácido galacturônico e é mais plausível do que proposta por Raffo et al. (2005). AgradecimentosAgradecemos as agências de fomento FAPESP, CNPq, CAPES e FINEP pelo suporte financeiro. ReferênciasBRAUN, S.; KALINOWSKI, H. O.; BERGER. S. 150 and ndmore basic NMR experiments, a practical course. 2  expanded edition. Weinheim: Wiley-VCH, 1998.DEIANA, S.; GESSA, C.; SOLINAS, V.; PIU, P. SEEBER, R. Complexing and redox properties of the system D-galacturonic acid-iron(III). J. Inorg. Biochem., New York, v. 35, n. 2, p. 107-113, 1989. HARDISSON, A.; RUBIO, C.; BAEZ, A.; MARTIN, M.; ALVAREZ, R.; DIAZ, E. Mineral composition of the banana (Musa acuminata) from the island of Tenerife. Food Chem., London, v. 73, n. 1, p.  153-161, 2001. HILLS, B. P.; REMIGEREAU, B. NMR studies of changes in subcellular water compartmentation in parenchyma apple tissue during drying and freezing. Int J Food Sci Technol, Oxford, v. 32, n. 1, p. 51-61, 1997. LOESECK, H. W. Chemical changes during ripening. Bananas  chemistry, physiology and technology. New York, EUA: Interscience, 1950. v. 4.RAFFO, A.; GIANFERRI, R.; BARBIERI, R.; BROSIO, E. Ripening of banana fruit monitored by water relaxation 1and diffusion H-NMR measurements. Food Chem., London, v. 89, n. 1, p. 149-158, 2005.3 0 50 100 150 2000,20,30,40,50,60,7 T 2sHGal/Fe+3  5 min 48 hCircularTécnica, 47Comitê dePublicaçõesExpedientePresidente: Dr. Luiz Henrique Capparelli MattosoMembros: Dra. Débora Marcondes B. P. Milori,Dr. João de Mendonça Naime,Dr. Washington Luiz de Barros MeloMembro Suplente: Dr. Paulo S. P. Herrmann JuniorSupervisor editorial: Dr. Victor Bertucci NetoTratamento das ilustrações: Valentim MonzaneEditoração eletrônica: Manoela CamposValéria de Fátima CardosoNormalização bibliográfica: Valéria de Fátima CardosoExemplares desta edição podem ser adquiridos na:Embrapa Instrumentação AgropecuáriaRua XV de Novembro, 1542 - Caixa Postal 741CEP 13560-970 - São Carlos-SPFone: 16 2107 2800 - Fax: 16 2107 2902e-mail: sac@cnpdia.embrapa.brhttp://www.cnpdia.embrapa.br1a. edição1a. impressão 2009: tiragem 300Avaliação das variações no tempo de relaxação da água em bananas durante o amadurecimento

Avaliação das variações no tempo de relaxação da água em bananas durante o amadurecimento.

http://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/infoteca/bitstream/doc/658235/1/CiT472009.pdf

Avaliação das variações no tempo de relaxação da água em bananas durante o amadurecimento.

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