( PDF ) Composição bioquímica e fatores antinutricionais de genótipos de soja

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SOLANGE APARECIDA DE PAULA

COMPOSIÇÃO BIOQUÍMICA E FATORES

ANTINUTRICIONAIS DE GENÓTIPOS DE

SOJA.

Dissertação apresentada à

Universidade Federal de Viçosa, como

parte das exigências do Programa de

Pós-Graduação em Bioquímica

Agrícola, para obtenção do título de

Magister Scientiae.

VIÇOSA

MINAS GERAIS – BRASIL

2007

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Ficha catalográfica preparada pela Seção de Catalogação e

Classificação da Biblioteca Central da UFV

Paula, Solange Aparecida de, 1982-

P324c Composição bioquímica e fatores antinutricionais de

2007 genótipos de soja / Solange Aparecida de Paula. – Viçosa,

MG , 2007.

xii, 74f. : il. ; 29cm.

Inclui apêndice.

Orientador: Valéria Monteze Guimarães.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de

Viçosa.

Referências bibliográficas: f. 58-73.

1. Bioquímica. 2. Rafinose. 3. Ácido fítico. 4. Soja -

Composição. 5. Soja - Seleção. Universidade Federal de

Viçosa. II.Título.

CDD 22.ed. 572

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SOLANGE APARECIDA DE PAULA

COMPOSIÇÃO BIOQUÍMICA E FATORES

ANTINUTRICIONAIS DE GENÓTIPOS DE SOJA

Dissertação apresentada à

Universidade Federal de Viçosa, como

parte das exigências do Programa de

Pós-Graduação em Bioquímica

Agrícola, para obtenção do título de

Magister Scientiae.

APROVADA: 12 de julho de 2007

____________________________ ______________________________

Prof. Everaldo Gonçalves de Prof. George Henrique Kling de

Barros Moraes

(Co-orientador)

__________________________ __________________________

Prof. Luiz Orlando de Oliveira Prof. Valterley Soares Rocha

_____________________________

Profª. Valéria Monteze Guimarães

(Orientadora)

A Deus

Aos meus pais Nilson e Aparecida,

Aos meus irmãos Nízio, Vanderlúcia, Marinalva e Nivaldo,

Ao meu noivo e amigo Aroldo,

Aos meus sobrinhos, Gustavo, Vanessa, Caio, Renato e

Sara.

Por tudo que significam para mim

Dedico

iii

AGRADECIMENTOS

A Deus por ter me proporcionado a oportunidade de realizar este

mestrado, ter me abençoado todos os dias de minha vida e por estar

sempre

do meu lado nos momentos difíceis e alegres, me ajudando. Obrigada

Senhor!

À Universidade Federal de Viçosa e ao Departamento de

Bioquímica e Biologia Molecular, pela oportunidade de realizar o

mestrado.

À CAPES, pelo apoio financeiro concedido para a realização deste

trabalho.

A minha orientadora, professora Valéria Monteze Guimarães, pelo

apoio, amizade, dedicação, paciência, pela confiança depositada em mim

e pela excelente orientação do meu trabalho.

Ao Newton, pelo apoio na condução dos experimentos, pela

amizade e pela paciência.

Aos professores Maurílio Alves Moreira, Everaldo Gonçalves de

Barros, Sebastião Tavares de Rezende, pelo apoio ao meu trabalho.

Ao secretário Eduardo pelo carinho, dedicação e boa vontade

indispensáveis em todos os momentos.

A Tatiana, por estar sempre disponível na concessão dos materiais

utilizados nos experimentos.

Ao laboratório de Análises Bioquímicas do BIOAGRO, onde o meu

trabalho foi realizado, obrigada pelo carinho com que fui recebida.

Aos meus amigos dos laboratórios de Análises Bioquímicas e

Enzimologia, Eleonice, Ana Paula, Sandra, Fabrícia, Lílian, Angélica,

Camila, Maíra, Daniel.

Aos funcionários Naldo, Gláucia, Eduardo e Sandra Machado pela

colaboração nas análises bioquímicas e pela amizade.

Aos meus pais, pelo amor, carinho, dedicação e apoio em todos os

momentos de minha vida.

Aos meus irmãos, meus sobrinhos, cunhadas, pelo carinho e apoio

depositados em mim.

Ao meu noivo Aroldo, pelo carinho, amizade, dedicação,

ensinamentos e principalmente pelo seu amor.

Aos meus amigos de Viçosa e a todas as pessoas que

contribuíram para a realização deste trabalho.

BIOGRAFIA

SOLANGE APARECIDA DE PAULA, filha de Nilson Lopes de

Paula e Aparecida de Jesus Fonseca de Paula, nasceu em Viçosa, Minas

Gerais, em 14 de maio de 1982.

Em março de 2001, ingressou no curso de Ciência e Tecnologia

de Laticínios da Universidade Federal de Viçosa, diplomando-se com o

título de Bacharelado em janeiro de 2005.

Em agosto de 2005, iniciou o curso de pós-graduação em

Bioquímica Agrícola, em nível de Mestrado, na Universidade Federal de

Viçosa, submetendo-se à defesa de dissertação em julho de 2007.

SUMÁRIO

Página

RESUMO

ABSTRACT xi

1.INTRODUÇÃO

2.OBJETIVOS

3. REVISÃO DE LITERATURA 6

3.1. Soja como Fonte de Alimento 6

3.2. Fatores Antinutricionais da Soja. 8

3.3. Oligossacarídeos de Rafinose 9

3.3.1. Biossíntese e papel fisiológico dos oligossacarídeos de Rafinose. 9

3.3.2. Ocorrência e Distribuição dos Oligossacarídeos de Rafinose em

Plantas

3.3.3. Implicações Nutricionais dos Oligossacarídeos de Rafinose 13

3.4. Ácido Fítico

3.4.1. Via de Biossíntese do Ácido Fítico

3.4.2. Ocorrência e Distribuição do Ácido Fítico em Plantas

vii

3.4.3. Implicações Nutricionais do àcido Fítico

4. MATERIAL E MÉTODOS 19

4.1. Reagentes Utilizados 19

4.2. Genótipos de Soja 19

4.3. Determinação do Conteúdo de Proteínas

4.4. Determinação do Conteúdo de Lipídios

4.5. Determinação do Conteúdo de Cinzas

4.6. Determinação do Conteúdo de Ácido Fítico

4.7. Determinação do Conteúdo Oligossacarídeos

4.8. Determinação do Conteúdo de Carboidratos

4.9. Determinação do Conteúdo de Umidade

4.10. Análise Estatística

5. RESULTADOS E DISCUSSÃO 25

5.1.1. Conteúdo de Proteína 25

5.1.2. Conteúdo de Lipídio 28

5.1.3 Conteúdo de Cinzas

5.1.4 Conteúdo de Carboidratos Totais

5.1.5 Conteúdo de Açúcares Solúveis

5.1.6 Conteúdo de Sacarose

viii

5.2 Fatores Antinutricionais

5.2.1 Conteúdo de Ácido Fítico

5.2.2 Conteúdo de Rafinose

5.2.3 Conteúdo de Estaquiose

5.2.3 Conteúdo de Ros

5.3 Correlação entre os Componentes Bioquímicos e Fatores

Antinutricionais

6. CONCLUSÕES

7. PESPECTIVAS

8. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

9. APÊNDICE

RESUMO

PAULA, Solange Aparecida de, M. Sc., Universidade Federal de

Viçosa, julho de 2007. Composição bioquímica e fatores

antinutricionais de genótipos de soja. Orientador: Valéria

Monteze Guimarães. Co-orientadores: Sebastião Tavares

Rezende, Maurílio Alves Moreira e Everaldo Gonçalves de Barros

A soja é um grão de alto valor nutricional, é utilizada como base

para vários produtos, portanto existe uma demanda crescente por

genótipos de soja com características de qualidade específicas. Assim,

torna-se importante a caracterização de genótipos de soja quanto aos

componentes bioquímicos relativos à qualidade e também quanto aos

fatores antinutricionais, os quais limitam o uso da soja na alimentação. Os

objetivos deste trabalho foram avaliar a composição bioquímica e fatores

antinutricionais, como fitatos e oligossacarídeos de rafinose, em soja,

visando à seleção de genótipos com perfil nutricional mais adequada para

uso na alimentação humana e de animais. Alem disso, foram estimadas

as correlações entre as características dos genótipos analisados. Para

isto, foram avaliados 34 genótipos de soja, cultivados na estação

experimental da COOPADAP situada no município de São Gotardo-MG.

Os experimentos foram executados em blocos casualizados, com três

repetições. Foram determinados os conteúdos: de proteína pelo método

de Kjeldahl; lipídios usando um extrator Soxhlet; cinzas por incineração,

sacarose, rafinose e estaquiose por HPLC e carboidratos totais por

diferença. O conteúdo de fitatos foi determinado pelo método

colorimétrico. Análises estatísticas e os coeficientes de correlação foram

determinados pelo programa GENES. Foi verificada diferença no

conteúdo dos componentes analisados nos diversos genótipos de soja.

Os genótipos que mais se destacaram quanto ao conteúdo de proteínas

foram Monarca, Elite, Balisa, MSOY 8585, CS 02 302 e CS 144 RR. Maior

conteúdo de lipídeos foi determinada no genótipo CS 801. Para o caráter

carboidratos totais os genótipos que mais se destacaram foram CS 01

736, CS 186 RR, CS 206 RR, CS 02 731, CS 02 1026, MSOY 8001, CS

821, CS 73 RR, CS 106 RR, CS 02 449, CS 95 RR, Valiosa, MSOY 8787,

Vencedora, MSOY 8008, CS 02 521, MSOY 8585. Os genótipos que

apresentaram maior conteúdos do açúcar solúvel sacarose foram

Silvania, Monarca, CS 186 RR, Vencedora, MSOY 8001, CS 02 521,

MSOY 7878, CS 02 449, CS 821, Valiosa, CS 01 736, Elite e CS 02 731.

Quanto aos fatores antinutricionais, os genótipos que mais se

destacaram, ou seja, que apresentaram menores conteúdos de fitatos

foram CS 206 RR, CS 95 RR, MSOY 8001, CS 02 564, CS 02 731, CS 33

RR, CS 33 RR, Valiosa, MSOY 8008, CS 821, Garantia, CS 132 RR,

MSOY 8787, CS 01 736, Vencedora, CS 01 873, CS 73 RR, CS 02 988,

CS 02 1026 e Balisa. Os genótipos com menores conteúdos de rafinose

foram Luziania, CS 02 521, MSOY 7878, CS 801, CS 02 302, Monarca,

CS 02 564 e Vencedora; e com menores conteúdos de estaquiose foram

CS 132 RR, CS 02 988, CS 73 RR, CS 179 RR, Elite, CS 02 449,

Garantia e CS 02 731. Foi observada correlação significativa entre os

caracteres proteína e: óleo, sacarose, açúcares solúveis, carboidratos

totais; óleo e cinzas; cinzas e: fitato, estaquiose, RO, açúcares solúveis;

fitato e: sacarose, rafinose, carboidratos totais e RO; sacarose e: rafinose,

carboidratos totais e açúcares solúveis; rafinose e: estaquiose, açúcares

solúveis; estaquiose e: açúcares solúveis, RO, carboidratos totais e RO; e

finalmente carboidratos totais e açúcares solúveis. O genótipo que esteve

mais freqüente entre as maiores médias para as características

bioquímicas e menores médias para fatores antinutricionais foi CS 02 564.

Portanto, esse genótipo poderá ser selecionado para o programa de

melhoramento da soja destinada ao consumo humano.

ABSTRACT

PAULA, Solange Aparecida de, M. Sc., Universidade Federal de Viçosa,

July, 2007. Biochemical composition and antinutritional factors in

genotypes of soy. Adviser: Valéria Monteze Guimarães. Co-advisers:

Sebastião Tavares Rezende, Maurilio Alves Moreira and Everaldo

Gonçalves de Barros

Soy is a highly nutritious grain which is used as a basis for many

products. Therefore, there is an increasing demand for soy genotypes with

specific quality characteristics. It is important, thus, to characterize soy

genotypes as to the biochemical components related to quality and to the

anti-nutritional factors which limit soy use for feeding. The goal of the

present work is to evaluate the biochemical composition and anti-

nutritional factors present in soy, such as phytates and oligosaccharides of

raffinose, in order to select genotypes with more adequate nutritional

characteristics to be used in human and animal food. Besides, it was

estimated the correlation between the characteristics of the genotypes

analyzed. In order to achieve this, 34 soy genotypes cultivated in the

experimental station of the COOPADAP, located in São Gotardo-MG,

were evaluated. The experiments were carried out in randomized blocks,

with three repetitions. The following contents were determined: of protein

by the Kjeldahl method; of lipids, with the use of the Soxhlet extractor; of

ashes through burning, of sucrose, raffinose and stachiose by HPLC and

total carbohydrates by difference. The phytate content was determined by

the method. The statistical analyses and the correlation coefficients were

determined by the program GENES. It was verified the difference in the

content of the components analyzed in many soy cultivars. The cultivars

which were distinguished as to their protein content were Monarca, Elite,

Balisa, MSOY 8585, CS 02 302 and CS 144 RR. A higher lipid contents

was determined in the genotype CS 801. For the total carbohydrate

feature, the distinguished genotypes were CS 01 736, CS 186 RR, CS 206

RR, CS 02 731, CS 02 1026, MSOY 8001, CS 821, CS 73 RR, CS 106

RR, CS 02 449, CS 95 RR, Valiosa, MSOY 8787, Vencedora, MSOY

xii

8008, CS 02 521 and MSOY 8585. The genotypes which presented higher

contents of the soluble sugar sucrose were Silvania, Monarca, CS 186

RR, Vencedora, MSOY 8001, CS 02 521, MSOY 7878, CS 02 449, CS

821, Valiosa, CS 01 736, Elite and CS 02 731. As to the antinutritinal

factors, the genotypes which were distinguished, namely, which presented

the lowest contents of phytates were CS 206 RR, CS 95 RR, MSOY 8001,

CS 02 564, CS 02 731, CS 33 RR, CS 33 RR, Valiosa, MSOY 8008, CS

821, Garantia, CS 132 RR, MSOY 8787, CS 01 736, Vencedora, CS 01

873, CS 73 RR, CS 02 988, CS 02 1026 and Balisa. The genotypes with

the lowest contents of raffinose were Luziania, CS 02 521, MSOY 7878,

CS 801, CS 02 302, Monarca, CS 02 564 and Vencedora; and the ones

with the lowest contents of stachyose were CS 132 RR, CS 02 988, CS 73

RR, CS 179 RR, Elite, CS 02 449, Garantia and CS 02 731. It was

observed a significant correlation between the following characters:

protein and: oil, sucrose, soluble sugars and total carbohydrates; oil and

ashes; ashes and: phytate, stachyose, RO and soluble sugars; phytate

and: sucrose, raffinose, total carbohydrates and RO; sucrose and:

raffinose, total carbohydrates and soluble sugars; raffinose and: stachyose

and soluble sugars; stachyose and: soluble sugars and RO, total

carbohydrates and RO and, finally, total carbohydrates and soluble

sugars. The genotype which appeared more frequently among the highest

averages for the biochemical characteristics and the lowest averages for

the antinutritious factors was CS 02 564. Therefore, that genotype may be

selected for the improvement program of the soy used for human

consumption.

1- INTRODUÇÃO

Os grãos da soja (Glycine max. L), uma espécie da família das

leguminosas, são utilizados em todo mundo como fonte de alimento,

devido ao seu padrão bem balanceado de aminoácidos (SMITH e

CIRCLE 1972). É considerada uma excelente fonte de proteína para uso

animal e humano (GITZELMANN e AURICCHIO, 1965). Originária das

regiões norte e central da China, a soja foi domesticada há cerca de cinco

mil anos, o que faz dela uma das plantas cultivadas mais antigas.

Reputavam-na, juntamente com arroz, trigo, cevada e painço, um dos

cinco ‘grãos sagrados’. Nos Estados Unidos passou a ser cultivada no

século XX. Já no Brasil apesar de ter chegado em 1908, a ampliação do

cultivo ocorreu apenas nos anos 70, com o aumento da produção e

demanda internacional de óleo (SOUZA et al., 2000).

Dentre os grandes produtores mundiais de soja, o Brasil figura

como o que apresenta as melhores condições de expandir a produção e

promover o esperado aumento da demanda mundial. O crescimento e

aumento da capacidade competitiva da soja brasileira sempre estiveram

associados aos avanços científicos e à disponibilidade de tecnologias ao

setor produtivo (EMBRAPA, 2007). O Complexo Soja, que reúne a cadeia

produtiva de soja em grão, farelo e óleo, é um dos principais itens da

Balança Comercial Brasileira e exportou cerca de US$9 bilhões em 2005

(CONAB,2007). Os estoques de soja em grão, segundo o relatório de

oferta e demanda do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos

(USDA), publicado em fevereiro de 2007, foram projetados em 57,4

milhões de toneladas para 2006/2007 em relação a 52,2 milhões de

toneladas na safra anterior. Para o Brasil, a Conab divulgou em fevereiro

de 2007 o seu quinto levantamento para a safra de grãos. A estimativa é

de queda de 7,4 % na área plantada de soja e incremento de 5,4 % na

produção, devido a uma condição climática e sanitária melhor que a da

última safra. Segundo dados fornecidos pelo CISOJA (2007), a produção

nacional de soja em 2007 deverá ser em torno de 59,81 milhões de

toneladas e a produção mundial de cerca de 234 milhões de toneladas.

Em conseqüência do desenvolvimento que tomou a aplicação da

soja, sua procura tem crescido de maneira vertiginosa e a área destinada

ao seu cultivo, em tudo mundo, aumenta a cada dia. A produção mundial

de soja, na safra 2005/06, situou-se em 219,93 milhões de toneladas

(USDA, 2006).

Segundo a Embrapa, existem vários tipos de soja transgênicas

sendo desenvolvidas atualmente. Entretanto, a mais conhecida e plantada

comercialmente é a soja tolerante ao herbicida glifosato. Essa soja

chegou ao campo nos Estados Unidos, na safra de 1996, e no ano

seguinte, na Argentina.

O grão da soja apresenta características similares as dos produtos

protéicos de alto valor nutritivo, pelo fato de conter quantidade suficiente

de quase todos os aminoácidos essenciais em suas proteínas (COSTA e

MIYA, 1972). A maioria dos cultivares de soja apresenta de 30 a 45% de

proteínas, de 15 a 25% de óleo, de 20 a 35% de carboidratos e cerca de

5% de cinzas (MOREIRA, 1999). Componentes como antioxidantes,

isoflavonas, fosfolipídios, aminoácidos essenciais, vitaminas e minerais

fazem com que a utilização de produtos a base de soja na dieta alimentar

contribua para uma melhor qualidade de vida (MANDARINO, 2002;

SOUZA, 2000).

Muitos alimentos têm sido produzidos a partir da soja, tais como

farinha, extrato hidrossolúvel e alguns produtos fermentados (SANNI et

al., 1992,). O extrato hidrossolúvel de soja é visto como substituto de

baixo custo para o leite de vaca em países em desenvolvimento e como

um suplemento nutritivo para populações com intolerância à lactose

(THYPPESWANY e MULIMANI, 2002).

A importância comercial e nutricional da soja para alimentação

humana e animal é bem conhecida. Porém, junto com proteína e óleo

alguns componentes indesejáveis também são encontrados nos grãos.

Fatores antinutricionais como inibidores de tripsina, ácido fítico e

oligossacarídeos de rafinose estão presentes em leguminosas, inclusive

na soja. Por isso é importante determinar a composição de diferentes

cultivares de soja para selecionar aqueles com níveis altos de proteína e

óleo e baixo nível de fatores indesejáveis (TRUGO et al., 1994).

A ingestão de soja e de alguns derivados resulta principalmente em

flatulência, náuseas, desconforto e diarréia. Os principais causadores

desses sintomas são os açúcares rafinose e estaquiose (WAGNER et al.,

1976). Pelo fato da capacidade da soja e de outras leguminosas

causarem flatulência em humanos, os produtos derivados de soja têm

sido descritos como indutores de problemas digestivos em animais

(COON et al., 1990). Em sementes de soja madura, os açúcares solúveis

constituem aproximadamente 10% do peso seco. Sacarose, estaquiose e

rafinose constituem mais que 99% dos açúcares solúveis presentes.

Flatulência é resultante do metabolismo anaeróbico de α- 1,6-

galactosídios de rafinose (RO) presentes nos grãos das leguminosas

(PRINCE et al., 1988). A mucosa do intestino delgado de humanos e

também de outros animais monogástricos, como aves e suínos, são

desprovidos das α- 1,6-galactosidases, enzimas necessárias à conversão

dos RO em açúcares mais simples. Consequentemente, 100% dos RO

não são degradados e são então conduzidos ao intestino grosso onde

bactérias anaeróbicas possuem os sistemas enzimáticos necessários

para fermentação desses açúcares, o que resulta em liberação de

grandes quantidades de CO

e CH

(STEGGERDA e DIMMICK, 1966;

SUAREZ et al 1999). Esta produção de gases é conhecida como

flatulência intestinal e está associada com cólicas, diarréia, dispepsia e

constipação. Desta forma, os RO presentes na soja e outras leguminosas

assumem papel restritivo quanto ao consumo destes grãos como fonte

protéica.

O ácido fítico ou inositol 1,2,3,4,5,6 hexafosfato (C

)

encontra-se amplamente distribuído nos vegetais. Em cereais e

leguminosas o teor de ácido fítico pode variar de 1 a 3 %, e constitui a

principal forma de armazenamento de P, correspondendo de 60 a 90 %

do P total (GRAF, 1983, REDDY et al., 1989). A soja e seus derivados

contêm de 1 a 1,5% de ácido fítico que podem ser quelados com metais

di e trivalentes, tais como Ca, Cu, Zn, Fe, Mg, Mn e Mo (RACKIS, 1974;

FINNEY, 1978; BAU & DEBRY, 1879), e interagir com proteínas e

vitaminas (CHANG,1977). Na forma aniônica pode ligar-se a minerais,

proteínas e amido no trato digestivo, diminuindo a biodisponibilidade

destes em legumes e cereais. Assim, o fitato é considerado um fator

antinutricional. Por outro lado, pode agir como antioxidante reduzindo a

peroxidação de membranas e a formação de radicais livres e podendo

atuar como anticarcinogênico, fornecendo proteção contra câncer do colo

(GRAF et al., 1987; THOMPSON e ZHANG, 1991). Devido a estes

aspectos, o interresse em manipular o teor de fitato em grãos tem

crescido em todo mundo.

O fitato pode alterar significativamente as propriedades funcionais

e nutricionais dos alimentos (CHERYAN, 1980). A fitase (mio-inositol

hexafosfato fosfohidrolase) é capaz de promover a hidrólise total do fitato,

porém, não está presente em humanos e animais monogástricos. Assim,

o fitato desempenha um papel antinutricional na alimentação de humanos

e monogástricos e a maior parte do P contido neste composto é

indisponível e excretado sem ser absorvido (RABOY et al., 1991; REDDY

et al., 1989).

Portanto, a identificação de genótipos de soja que tenham maiores

teores de proteína e óleo e um teor de fatores indesejáveis mais baixo é

de grande importância, visando seu uso em programas de melhoramento

e para uso na alimentação humana e de animais. Também genótipos de

soja com alto conteúdo de sacarose e com baixo conteúdo de rafinose e

estaquiose são mais competitivos para utilização em alimentação

humana.

Neste trabalho foram estudados diferentes genótipos de soja em

relação à composição bioquímica dos grãos, incluindo teores de lipídeos,

proteínas, carboidratos totais, sacarose, cinzas e umidade. Também

foram determinadas as concentrações de fatores antinutricionais como os

oligossacarídeos rafinose e estaquiose e de fitatos. Com este trabalho

visou-se selecionar genótipos com maiores teores de proteína e sacarose

e baixos conteúdos de rafinose, estaquiose e fitatos. Os genótipos

selecionados poderão ser recomendados para uso na alimentação, e

poderão ser utilizados em programas que visam aumento da qualidade

nutricional da soja.

2 - OBJETIVOS

2.1 - OBJETIVOS GERAIS

Identificar genótipos de soja que tenham maiores concentrações de

proteína e óleo e menores concentrações de fatores indesejáveis

como oligossacarídeos de rafinose e ácido fítico, visando seu uso em

programas de melhoramento do valor nutricional da soja, para uso na

alimentação humana e de animais.

2.2 - OBJETIVOS ESPECÍFICOS

• Determinar a composição bioquímica dos grãos de soja, incluindo

os teores de proteínas; lipídios; carboidratos totais; umidade;

cinzas e do açúcar solúvel sacarose;

• Determinar as concentrações dos fatores antinutricionais incluindo

fitatos e os açúcares solúveis rafinose e estaquiose;

• Determinar a correlação entre os teores dos parâmetros analisados

• Produzir um perfil mais completo da composição da soja, sendo útil

para a seleção entre linhagens;

• Identificar genótipos de soja que sejam mais adequados ao

programa de melhoramento, visando o uso na alimentação;

3 – REVISÃO DE LITERATURA

3.1 – A SOJA COMO FONTE DE ALIMENTO

A soja, pelas suas qualidades nutricionais, facilidade de adaptação

a quase todas as regiões do globo e facilidade de cultivo, pode ser

considerada como um dos alimentos para as populações do futuro

(BELLAVER e SNIZEK, 1999).

A soja é considerada um alimento funcional porque além de

funções nutricionais básicas, produz efeitos benéficos à saúde, reduzindo

riscos de algumas doenças crônicas e degenerativas. É rica em proteínas

de boa qualidade, possui ácidos graxos poliinsaturados e compostos

fitoquímicos como: isoflavonas, saponinas, fitatos, dentre outros. Também

é uma excelente fonte de minerais como cobre, ferro, fósforo, potássio,

manganês, magnésio e vitamina do complexo B (EMBRAPA, 2007).

Devido ao seu alto valor nutricional a soja é mundialmente

cultivada. Principalmente as indústrias alimentícias têm explorado

comercialmente o potencial energético-protéico da soja, estimulando

assim sua produção em larga escala. A soja possui uma fração protéica

altamente significativa que é utilizada na fabricação de ração para a

alimentação animal. A forma pela qual a soja é mais utilizada na produção

animal é como farelo, que é resultante da extração de óleo, o qual

também é largamente empregado pelas indústrias de ração. A fração óleo

é destinada principalmente ao consumo humano (LIMA, 1999), sendo

utilizada na indústria de alimentos para a produção de margarina, óleo de

cozinha, agentes emulsificantes e vários outros produtos. Subprodutos de

ambas as frações apresentam ainda diversas utilidades na indústria

química e farmacêutica. Apesar da diversidade de utilização da soja,

aproximadamente 83 % da produção mundial é utilizada para a extração

de óleo, destinado principalmente ao consumo humano, e o farelo

resultante é destinado à fabricação de ração animal (LIMA; ANGNES,

1999).

Mais recentemente, a fração protéica tem sido utilizada também

para a alimentação humana, tanto como extrato hidrossolúvel de soja,

quanto na composição de outros alimentos. Os derivados protéicos da

soja se enquadram em três produtos alimentícios básicos: farinhas, com

cerca de 50% de proteínas; concentrados protéicos, com 70% de proteína

e isolados protéicos de soja com 90-97% de proteína. Estes produtos

básicos podem ser processados em produtos texturizados de soja, sendo

utilizados em panificadoras como clarificadores de farinhas e agentes de

melhoria das características de panificação e conservação (MOREIRA,

1999). O extrato hidrossolúvel de soja, mais conhecido como leite de soja,

é utilizado na alimentação humana, particularmente como substituto ao

leite de vaca. Tal uso é indicado para pessoas portadoras de certas

intolerâncias ao leite de origem animal, e a algumas deficiências

genéticas, como a ineficiência em metabolizar a lactose (DE

LÚMEN,1992).

Entretanto, o grão de soja apresenta em sua estrutura

constituintes que interferem na utilização destas proteínas e de outras

substâncias. Estes constituintes são denominados de antinutricionais e

podem interferir na disponibilidade de nutrientes, resultando em inibição

de crescimento, hipoglicemia, flatulência ou danos a tecidos como

pâncreas ou fígado (LIENER, 1981).

Para melhorar a qualidade nutricional da soja e utilizá-la como

alimento, há necessidade de remover ou inativar esses constituintes

indesejáveis. Uma alternativa seria a criação de cultivares, através de

manipulação genética, que contenham pequena ou nenhuma quantidade

desses constituintes indesejáveis, porém, essas estratégia requer estudos

prolongados sobre a natureza química e bioquímica destes compostos

(SATHE & SALUNKHE, 1984). Por isso, é importante determinar a

composição de genótipos diferentes, para selecionar aqueles com níveis

altos de proteína e óleo e baixo conteúdo de fatores indesejáveis.

3.2-FATORES ANTI-NUTRICIONAIS DA SOJA

O uso da soja integral na alimentação de suínos e aves e na

alimentação humana tem sido limitado pela necessidade de tratamentos

para inativação de vários componentes antinutricionais presentes.

Destacam-se os inibidores de proteases, lectinas, taninos, proteínas

alergênicas e pouco digeríveis, as lipoxigenases, os oligossacarídeos de

rafinose (ROs), ácido fítico e outros (BELLAVER E SNIZEK, 1999).

Alguns fatores antinutricionais:

Ácido fítico: na classe dos fitatos, o ácido fítico é o componente mais

conhecido, sendo encontrado na forma de mio-inositol 1,2,3,4,5,6, hexa-

diidrogêniofosfato. Nas leguminosas, os fitatos estão associados ás

proteínas exercendo influência sobre a biodisponibilidade do ferro,

evitando a complexação deste íon com a gastoferrina no estomago. Os

fitatos também exercem influência na absorção de manganês, cobre

(BRAZACA, 1997) e cálcio (O’TOOLE, 1999);

Inibidores de proteases: são proteínas amplamente distribuídas no reino

vegetal que tem a capacidade de inibir a atividade de enzimas como a

tripsina, a quimiotripsina e a carboxipeptidase (BENDER et al., 1981;

CAMPOS, 1989 in SILVA E SILVA, 2000).

As lectinas: são moléculas protéicas que apresentam a propriedade de

formar complexos com compostos glicídicos. Existe uma interação entre

as lectinas e as glicoproteínas da superfície das hemácias, gerando

aglutinação entre tais estruturas (CHEFTEL et al., 1989);

Fatores alergênicos: representados pelas proteínas glicinina e ß-

conglicinina, que provocam reação de hipersensibilidade, o que

compromete a integridade da mucosa intestinal (GRANT, 1989). ;

Oligossacarídeos de Rafinose (RO): são capazes de produzir

flatulência, resultante do metabolismo anaeróbio desses açúcares (DE

LÚMEN, 1992; PRINCE et al., 1988). Os açúcares não digeríveis são

fermentados no intestino grosso por bactérias anaeróbias, com produção

de gases, tais como, CO

, H

e CH

(CALLOWAY et al., 1966).

3.3 - OLIGOSSACARÍDEOS DE RAFINOSE

3.3.1 - BIOSSÍNTESE E PAPEL FISIOLÓGICO DOS

OLIGOSSACARÍDEOS DE RAFINOSE

Os oligossacarídeos de rafinose são a fonte primária de energia e

substratos para a síntese de vários compostos, durante a germinação das

plantas que armazenam tais açucares (JIMÉNEZ et al., 1985).

Acredita-se que o papel primário dos ROs seja a de reserva

(CHATTERTON et al.,1990; DINNI e al., 1989). Segundo DEY (1981), a

rafinose é armazenada nos órgãos de reserva, sendo utilizada como

precursora para a síntese de outros oligossacarídeos ou podendo ser

hidrolisada por alfa-galactosidases.

Além disso, os ROs têm outras funções nas plantas, eles servem

como metabólitos de transporte de esqueletos carbônicos em muitas

leguminosas e existem evidências de seu papel na adaptação das plantas

ao frio e em conferir tolerância à dessecação durante o processo de

maturação das sementes. Na ausência dos ROs, a tolerância das

sementes à dessecação é perdida, mesmo que a sacarose esteja

presente. Acredita-se que a sacarose seja o principal agente da tolerância

à dessecação (KORTER e LEOPOLD, 1988), e que os ROs impeçam a

cristalização da sacarose (LEOPOLD e VERTUCCI, 1986).

Segundo DEY (1985), a via metabólica de síntese dos ROs pode

ser representada como se segue:

UDP-galactose + mio-inositol Galactinol + UDP

Galactinol + sacarose Rafinose + mio-

inositol

Galactinol + rafinose Estaquiose + mio-

inositol

Galactinol + estaquiose Verbascose + mio-

inositol

Galactinol + verbascose Ajucose + mio-

inositol

Figura 1 – Estruturas dos açúcares envolvidos na síntese dos RO

Na Figura 2 está representado o esquema da via de síntese dos

oligossacarídeos e suas enzimas:

Galactose

Glicose

Frutose

Verbascose

Estaquiose

Rafinose

Melibiose

Sacarose

α-(1-6)

β-(1-2)

Galactose

Glicose

Frutose

Verbascose

Estaquiose

Rafinose

Melibiose

Sacarose

α-(1-6)

β-(1-2)

Figura 2- Esquema da via metabólica de síntese dos RO (SUAREZ et al.,

1999).

A primeira reação é catalisada pela galactinol sintase (UDP-

galactose: mio-inositol galactosil transferase; GS), que requer Mg

para

sua atividade, produzindo galactinol a partir de UDP-galactose e mio-

inositol (LIU et al., 1995). Subsequentemente à primeira reação, sintases

específicas catalisam a síntese de cada oligossacarídeo da série, através

da transferência do galactinol para a sacarose, a rafinose, a estaquiose e

a verbascose, com a produção de α-1,6-galactosídios, tri, tetra, penta e

hexassacarídeos de rafinose (RIBEIRO, 2001). A rafinose ocorre em

plantas superiores nas folhas, caules e órgãos de reserva. Ocorre um

acúmulo na concentração de rafinose com a perda de água nas sementes

maduras (DEY,1985). A estaquiose é um dos mais abundantes

tetrassacarídeos em plantas, reconhecida como o maior açúcar de

reserva e transporte das leguminosas. Estaquiose é sintetizada a partir de

rafinose em uma reação catalisada pela estaquiose sintase (galactinol:

rafinose 6-α-D-galactosil transferase), onde o galactinol serve como

doador de galactose. Verbascose e ajucose são penta e

UDP – Glc

UDP - Gal

Glc6P

Mio-inositol Galactinol

Sacarose

(Glicose – Frutose)

Rafinose

(Galactose-Sacarose)

Estaquiose

(Galactose- Rafinose)

Galactinol

UDP

Ácido fítico

Rafinose

sintase

Estaquiose

sintase

Verbascose

(Galactose- Estaquiose)

Ajucose

(Galactose- Verbascose)

Galactinol

UDP – Glc

UDP - Gal

Glc6P

Mio-inositol Galactinol

Sacarose

(Glicose – Frutose)

Rafinose

(Galactose-Sacarose)

Estaquiose

(Galactose- Rafinose)

Galactinol

UDP

Ácido fítico

Rafinose

sintase

Estaquiose

sintase

Verbascose

(Galactose- Estaquiose)

Ajucose

(Galactose- Verbascose)

Galactinol

hexassacarídeos, respectivamente. Estes oligossacarídeos coexistem

com rafinose e estaquiose na maioria das leguminosas, estando

presentes em órgãos de reserva (DEY, 1985, 1990).

3.3.2 - OCORRENCIA E DISTRIBUIÇÃO DOS

OLIGOSSACARIDEOS DE RAFINOSE EM PLANTAS

Os ROs ocorrem no embrião de sementes de leguminosas e são

quebrados durante a germinação, resultando no acúmulo temporário de

galactose e sacarose nesses tecidos (DEY,1980; SARAVITZ et al., 1987).

Os ROs são o segundo tipo de carboidrato solúvel mais abundante nas

plantas, após a sacarose.

Eles são sintetizados e depositados nos órgãos de

armazenamento, como as sementes, durante o processo de maturação e

são mobilizados durante os primeiros estádios da germinação

(DEY,1990).

Uma vez que existe variação entre cultivares de soja quanto ao

conteúdo de RO, para sua redução em sementes de soja seria necessária

a identificação de variedades que apresentassem sementes com baixos

teores de oligossacarídeos e retrocruzamento entre os tipos parentais.

Entretanto HYMOTWITZ et al.(1972) concluíram que devido à existência

de uma correlação positiva entre concentração de proteína e de

estaquiose na semente, torna-se difícil desenvolver uma linha de

germoplasma de alta concentração de proteína e que tenha baixo teor de

estaquiose.

Com o objetivo de obter sementes de soja com baixo teor de

oligossacarídeos para uso na alimentação humana, SUAREZ et al. (1999)

analisaram um grande número de sementes quanto à atividade das

enzimas rafinose sintase e estaquiose sintase, que catalisam as etapas

finais da síntese de rafinose e estaquiose, respectivamente. Esses

estudos resultaram na identificação de sementes com atividade muito

baixa para essas enzimas, as quais apresentam também baixa

concentração de rafinose e estaquiose quando comparadas com

sementes convencionais.

3.3.3 - IMPLICACOES NUTRICIONAIS DOS

OLIGOSSACARIDEOS DE RAFINOSE

Os ROs são indigeríveis pelos mamíferos e podem causar

flatulência em humanos. A hidrólise destes oligossacarídeos requer a

ação da enzima α-galactosidase, que hidrolisa um α-galactosídeo e esta

enzima não está presente no trato intestinal humano (GITZELMANN e

AURICCHIO, 1965).

A ingestão de soja e derivados resulta no aparecimento de

sintomas desagradáveis, o que limita o seu consumo. Dentre os sintomas

desagradáveis, destaca-se a flatulência (de LUMEN, 1992), que é

resultante do metabolismo anaeróbico de α-1,6-galactosídeos de rafinose

(ROs: oligossacarídeos de rafinose) presentes nos grãos das

leguminosas em geral (PRICE et al., 1988). A mucosa do intestino

humano e de outros animais monogástricos, como aves e suínos, é

desprovida das enzimas α-1,6-galactosidases (EC. 3.2.1.22 a-D-galactosil

galactohidrolase), que são necessárias à conversão dos ROs em

açúcares mais simples. Conseqüentemente, os ROs não hidrolisados são

conduzidos à parte posterior do intestino, onde são fermentados

anaerobicamente a CO

, H

e CH

pela microflora (PRICE et al., 1988).

Desta forma, os RO presentes na soja e outras leguminosas assumem

papel restritivo quanto ao consumo destes grãos como fonte protéica.

3.4 - ÁCIDO FÍTICO

3.4.1 - VIA DE BIOSSÍNTESE DE ÁCIDO FÍTICO

A síntese de ácido fítico se dá por um processo de fosforilação da

molécula de mio-inositol. A princípio, este pode ser suprido pela síntese

de novo ou pode ser reciclado a partir de uma forma armazenada ou

ainda ser translocado. No entanto, a síntese de novo é reconhecida como

sendo a principal fonte de inositol em grãos, o qual envolve a conversão

de glicose-6P em mio-inositol-1P pela ação da enzima mio-inositol-1-P-

sintase (MIPS) (LOEWUS e MURTHY, 2000).

Figura 3 – Estrutura do ácido fítico

A partir do mio-inositol-monofosfato o processo de fosforilação é

continuado sucessivamente até a formação do mio-hexaquisfosfato (IP6)

ou ácido fítico. Para explicar a via biossintética do IP6 existem muitas

propostas na literatura. Dentre estas, há uma fosforilação sucessiva da

molécula de mio-inositol com ausência de intermediários parcialmente

fosforilados estáveis (BISWAS et al., 1978), ou envolve fosforilação

sucessiva, porém com a presença dos intermediários (BREARLEY e

HANKE, 1996). Em ambas, a fosforilação ocorre pela ação de quinases.

No caso da via que se refere à presença dos polifosfoinositídios

como intermediários, a formação de IP3 ocorre pela ação da fosfolipase C

e os demais intermediários também são formados por quinases, em que

duas fosforilações sucessivas que levam o IP3 ao IP5, e finalmente o IP5

para o IP6 através da pentaquisfosfato quinase (MAJERUS et al., 1988).

Esta última conversão é comum em todas as vias, o que varia é a posição

do fósforo na molécula de mio-inositol (Figura 4).

Independente do caminho de síntese do ácido fítico, o fósforo, mio-

inositol ou glicose podem ser usados como primeiros substratos a serem

incorporados na via de síntese de fitato. O fósforo é incorporado na forma

de ATP, a glicose e mio-inositol são fontes de carbono (LOEWUS &

LOEWUS, 1983). Tanto glicose como mio-inositol podem gerar mio-

inositol-1P através de duas enzimas, mio-inositol-1-P-sintase e mio-

inositol-quinase, respectivamente (LOEWUS & MURTHY, 2000). As vias

de biossintese do acido fítico estão mostradas na Figura 4.

Figura- 4- Possíveis vias metabólicas envolvidas na síntese de ácido

fítico. À esquerda, via proposta por Biswas et al., (1978) na ausência de

intermediários estáveis, ou no caso dos intermediários estáveis refere-se

à via proposta por Brealy e Hanke, (1996). À direita, via proposta por

Majerus et al., (1988), A= 1 L-mio-inositol-1P-sintase; B= 1L-mio-inositol-

1P fosfatase; C= mio-inositol-quinase; D= fosfatidil inositol sintase; E=

quinases; F= Pi quinase; G= PIP quinase; H= fosfolipase C e K=

pentaquifosfato quinase.

3.4.2 - OCORRÊNCIA E DISTRIBUIÇÃO DE ÁCIDO FÍTICO EM

PLANTAS

O ácido fítico é sintetizado a partir de um álcool cíclico, o mio-

inositol, por esterificações dos grupos hidroxilas com grupos fosfatos.

Existem nove estereoisômeros de inositol: cis, epi, alo, neo, mio, muco,

1L-chiro, 1D-chiro e scilo- inositol. Desses, sete ocorrem na natureza na

forma livre ou combinada, porém apenas a forma mio tem sido observada

em tecidos de plantas, incluindo grãos, raízes, tubérculos e tecidos

vegetativos (RABOY, 1990). O fitato é tipicamente depositado como

inclusões globulares juntamente com as proteínas de reserva (LOTT et

al., 1995). Nos cereais, o ácido fítico concentra-se na camada do aleurona

e no germe. As dicotiledôneas podem ter o fitato depositado no

endosperma, cotilédones e eixo embrionário, sendo que a menor

percentagem se encontra no eixo embrionário (LOTT et al., 1995).

O fitato no grão de soja representa em torno de 50 a 70 % do

fósforo total (REDDY et al., 1989). Segundo SOUZA (2003), as variações

nos valores de ácido fítico (no grão de soja), encontradas na literatura,

são devidas, além do genótipo, a variações nas condições ambientais, na

dose aplicada de fertilizantes, o armazenamento e nos métodos de

determinação.

3.4.3 - IMPLICAÇÕES NUTRICIONAIS DO ÁCIDO FÍTICO

O fitato pode alterar significativamente as propriedades funcionais

e nutricionais dos alimentos (CHERYAN, 1980). A importância

antinutricional destes sais deve-se á interação dos grupos fosfato com

amido, minerais e proteínas, levando a alteração na solubilidade,

funcionalidade, digestibilidade e absorção desses nutrientes (REDDY et

al., 1989).

A fitase é a principal enzima responsável pela hidrólise do fitato

durante a senescência e germinação, resultando em fósforo inorgânico e

inositol com vários graus de fosforilação. Esta enzima apresenta grande

distribuição na natureza tanto em microrganismos como em sementes

como, soja, feijão, trigo. Porém, não está presente em humanos e animais

monogástricos. Dessa forma o ácido fítico desempenha um papel

antinutricional na alimentação humana e dos animais monogástricos e a

maior parte do P contido neste composto é indisponível e excretado sem

ser absorvido (RABOY et al., 1991; REDDY et al., 1989).

O fitato diminui o aproveitamento principalmente de Fe, Zn, Ca e

Mg. Como pode ser observado na figura 5.

Figura 5 - Complexo formado entre o ácido fítico e elementos

químicos Fe, Zn, Ca e Mg.

Embora o teor de fitato nas sementes dependa em grande parte

das condições ambientais, como o fornecimento de fósforo à planta

(BUERKERT et al., 2001; RABOY e DICKINSON, 1993), existe uma

importante variabilidade genética no teor de fitato e isto parece ser

controlado por muitos genes. Em um estudo de campo com vinte

genótipos de soja, a concentração de ácido fítico nas sementes variou

entre 18,8 a 27,7g kg

-1

(RABOY et al., 1984).

Devido a ação da fitase durante o armazenamento, os grãos

geralmente apresentam grande parte do P na forma de mio-inositol

hexaquisfosfato (IP6), uma pequena parte na forma de mio-inositol penta

e tetraquifosfato(IP5 e IP4) e muito pouco em outras formas como tri, di e

monofosfato de mio-inositol (IP3, IP2 e IP) (AYET et al., 1997). O grau de

solubilidade e de interação com os minerais, proteínas e amido está

diretamente relacionado com o grau de fosforilação do fosfato de inositol.

Quanto maior for, maiores são as implicações sobre a biodisponibilidade

destes nutrientes (GUSTAFSSON & SANDBERG, 1995; SANDBERG et

al., 1999).

Estudos indicam que os complexos fitatoproteína são formados por

interações eletrostáticas que envolvem os grupos α-amino terminal, ε-

amino da lisina, imidazol da histidina, guanidil da arginina e carboxílico do

ácido aspártico e ácido glutâmico (CHERYAN, 1980; ALLI & BAKER,

1981).

Sob certas concentrações de fitato, ao aumentar o pH, pode

ocorrer tanto à interação de fitatos com minerais ou com proteínas

(CHAMPAGNE &. PHILLIPPY, 1989), como também a formação de

complexos ternários proteína-metal-fitato (CHERYAN, 1980; GRAF,

1983).

GRYNSPAN & CHERYAN (1989) sugerem que a interação de

cálcio, fitato e proteína de soja, parece ser afetada pelo pH do meio e pela

concentração dos três componentes. Em pH menor que 4, o fitato

associa-se com a proteína da soja para formar complexos insolúveis nos

quais a participação do cálcio dependerá de sua concentração. Quando o

cálcio está em excesso, este pode deslocar o fitato do complexo fitato-

proteína e torná-lo solúvel. Com o pH maior que 6,5 e concentração de

cálcio elevada, o fósforo precipita e a proteína permanece solúvel como

resultado da formação de complexos cálcio-fitato insolúveis.

4 – MATERIAIS E MÉTODOS

Este trabalho foi realizado no Laboratório de Análises Bioquímicas do

Instituto de Biotecnologia Aplicada à Agropecuária (BIOAGRO) da

Universidade Federal de Viçosa.

4.1 – REAGENTES UTILIZADOS

Éter de petróleo, ácido sulfúrico concentrado, ácido clorídrico

concentrado, foram obtidos da Quimex.

2,2 bipiriridina e Cloreto férrico 6 H

O foram adquiridos da Vetec

Química Fina.

Rafinose, estaquiose e fitato de sódio foram obtidos da Sigma

Chemical Company.

Os demais reagentes utilizados apresentaram procedência e grau de

pureza analíticos.

4.2 - GENÓTIPOS DE SOJA

Neste trabalho foram utilizados sementes de soja de trinta e quatro

genótipos diferentes: CS 02 521, CS 02 302, CS 821, MSOY 8001,

Vencedora, CS 01 736, CS 02 884, CS 02 564, CS 02 449, CS 02 731,

CS 01 873, CS 02 988, CS 02 1026, Luziania, Monarca, Garantia, Elite,

CS 144 RR, CS 33 RR, CS 132 RR, CS 95 RR, CS 179 RR, CS 206 RR,

CS 73 RR, CS 186 RR, CS106 RR, Valiosa, MSOY 7878, MSOY 8008,

MSOY 8585, MSOY 8787, Silvania, Balisa e CS 801, cedidos pelo

Programa de Melhoramento Genético de Soja do BIOAGRO, da

Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, MG, Brasil.

Esses genótipos foram plantados na estação experimental da

COOPADAP situada no município de São Gotardo no Estado de Minas

Gerais em 2006.

4.3 - DETERMINAÇÃO do CONTEÚDO de PROTÉINA

Para extração de proteína das amostras foi usado o Método

proposto por Kjeldahl (1883), que consiste em aquecer inicialmente a

amostra contendo nitrogênio com excesso de ácido sulfúrico concentrado

até que todo carbono seja oxidado a CO

Foram pesados aproximadamente 0,300 g de grãos moídos dos

diferentes genótipos de soja, e levados para bloco digestor, sendo então

adicionados 10 ml da mistura digestora (ácido sulfúrico concentrado,1%

selênio e 1% de sulfato de cobre). Após a digestão quase total (uma hora,

a 270°C) as amostras foram resfriadas e foi adicionado 1ml de peróxido

de hidrogênio. As amostras foram novamente colocadas no bloco digestor

por 1 hora, para completar a digestão. Estas foram novamente resfriadas

e foram adicionados 10 ml de água. As amostras foram então destiladas e

em seguida foi feita a titulação com HCl 0,05 M.

O calculo do teor de N nas amostras foi realizado como se segue:

Nº de meq HCl = Nº de meq N na amostra

HCl

X N

HCl

X f

HCl

= m de N (mg)

PE do N

l x N

HCl

x f

HCl

x 14 x ___100___ x __1 _ = Teor r (%) de Nitrogênio na

P amostra 1000

amostra.

O teor de nitrogênio na amostra é convertido para proteína por um

fator relativo ao teor de nitrogênio da proteína. No caso de leguminosas

esse fator é de 6,25.

% Proteína na amostra = % Nitrogênio x 6,25

4.4 – DETERMINAÇÃO DO CONTEÚDO DE LIPÍDIOS

Para extração de lipídios foi utilizado o Método Intermitente Soxhlet

(GOMES et al. 2001). A amostra (5 g) foi pesada em um cartucho extrator.

Um balão, previamente seco a 105° C por 1 hora, foi pesado e mantido

em dessecador. O cartucho com a amostra foi transferido para o aparelho

Soxhlet, conectado com o balão e o condensador. Adicionou-se éter de

petróleo em quantidade suficiente para encher duas vezes o extrator. O

aquecimento foi ligado e a extração procedeu continuamente por seis

horas. O balão foi levado para estufa a 105° C por cinco horas, e depois

resfriado em dessecador e pesado. Repetiu-se o aquecimento e o

resfriamento até peso constante.

% Lipídeos = L x 100

Onde L = peso de lipídeos na amostra (g), e P = peso da amostra (g)

4.5 - DETERMINAÇÃO DO CONTEÚDO DE CINZAS

Para extração das cinzas foi usado o método descrito por GOMES

et al., (2001). Um cadinho de porcelana foi pesado (previamente aquecido

em mufla a 550° C, resfriado em dessecador) e anotado o peso. Em

seguida, aproximadamente 3 g de amostra foram pesadas e anotado o

peso do cadinho e da amostra. A amostra foi carbonizada em temperatura

baixa (200° C) e incinerada em mufla a 550° C até que as cinzas se

tornassem brancas. O material foi resfriado em dessecador até

temperatura ambiente e pesado.

O cálculo do teor de cinzas foi dado pela fórmula seguinte:

% Cinzas = C x 100

Onde C = peso das cinzas (g), e A = peso da amostra (g)

4.6 – DETERMINAÇÃO DO CONTEÚDO DE ÁCIDO FÍTICO

O ácido fítico foi extraído segundo o método descrito por HAUG e

LANTZSCH (1983). O volume de 1,5 ml de HCl 0,2 M foi adicionado a

0,015 g de farinha de soja para extração. Em seguida a mistura foi

agitada durante 30 min a 25 °C e centrifugada a 17200 x g durante 15

min. O sobrenadante (0,5 ml) foi misturado com 1 ml de solução de FeCl

(0,11g de cloreto férrico foram dissolvidos em 100ml de HCl 0,2M e o

volume foi completado para 1000ml) em HCl 0,2 M, e em seguida a

mistura foi aquecida por 30 min a 100 °C. Apos resfriamento a

temperatura ambiente, a mistura foi centrifugada a 3000 x g durante 15

min a 25 °C. O sobrenadante (0,5 ml) foi misturado com 0,75 ml de

solução de bipiridina (10g de bipiridina, 10ml de ácido tioglicolico em 1000

ml de água destilada). Logo após, foi feita a leitura da absorbância em

519 nm e os valores foram transformados em concentração de acido fítico

pelo uso de uma curva padrão construída a partir de soluções de

diferentes concentrações de fitato de sódio. A concentração de ácido fítico

foi expressa em g/100 g.

4.7 – DETERMINAÇÃO DO CONTEÚDO DE OLIGOSSACARÍDEOS

A extração dos oligossacarídeos das sementes de soja foi

realizada de acordo com a metodologia proposta por GUIMARÃES et al

(2001). As sementes foram moídas, foram pesado cerca de 30 mg de

farinha, as quais foram utilizadas para o processo de extração dos

oligossacarídeos. A fração óleo presente na farinha foi retirada por 3

extrações sucessivas com 1,0 ml de éter de petróleo a 42 °C por 5 min.

Três etapas sucessivas de tratamento com etanol 80 % a 100 °C por 5

min foram usadas para extrair os oligossacarídeos da farinha

desengordurada. Após cada extração com etanol 80 % a mistura foi

centrifugada em centrífuga do tipo Eppendorff 5415C, 14.000 rpm, por 5

min. O extrato alcoólico total obtido foi evaporado em estufa a 50 °C, e os

oligossacarídeos ressuspendidos em 1,0 ml de etanol 80 % e congelados

a -20°C. Essa solução foi submetida à centrifugação por 10 min e filtrada

em filtro Milipore de 0,45 micra de diâmetro. O filtrado foi analisado em

CLAE.

Para quantificação dos oligossacarídeos, inicialmente foi feita uma

padronização do método (CLAE). A partir de uma solução estoque

contendo mistura de diferentes açúcares ( frutose, sacarose, rafinose e

estaquiose) nas concentrações de 4, 4, 8 e 8 % (p/v), respectivamente,

foram feitas diluições para obtenção das soluções padrão. Cada solução

foi injetada no cromatográfico para obtenção das curvas, correlacionando

a área do pico com a concentração do açúcar na solução. As retas foram

obtidas por regressão linear.

Os ROS extraídos foram analisados por CLAE em cromatógrafo

Shimadizu série 10A, equipado com detector de índice de refração, uma

coluna em aço inox (25 X 0,465 cm) contendo na fase estacionária o

grupo aminopropil (-NH

). A mistura acetonitrila-água (80:20) em

condições isocráticas foi a fase móvel. As análises foram realizadas a 35

°C sob o fluxo de 1 ml/min e todo o processo foi controlado por um

computador acoplado ao sistema.

Um volume de 20 µL de cada amostra foi injetado no cromatógrafo

e cada açúcar presente foi identificado e quantificado por comparação

com os tempos de retenção e concentrações dos açúcares nas soluções

padrões.

4.8 – DETERMINAÇÃO DO CONTEÚDO DE CARBOIDRATOS

A determinação do teor de carboidrato foi realizada após

determinação do teor dos outros constituintes, sendo feita por diferença.

Somou-se a porcentagem dos outros constituintes e foi feita a seguinte

operação:

100% - somatório das porcentagens (proteínas + lipídeos +

cinzas+umidade).

4.9 – DETERMINAÇÃO DE UMIDADE

O teor de umidade foi determinado de acordo com os procedimentos

descritos em Normas Analíticas do Instituto Adolf Lutz (INSTITUTO

ADOLF LUTZ, 1985). A amostra (1g) foi colocada em placa de Petri

(previamente seca e com seu peso anotado) e levada para estufa a

105°C. A amostra foi pesada e o procedimento foi repetido até que a

amostra tivesse peso constante.

4.10 – ANÁLISES ESTATÍSTICAS

Os dados foram submetidos à analises estatísticas de acordo com

os objetivos do presente trabalho, utilizando, para isso, o programa

GENES.

Foi realizada análise de variância considerando o modelo de blocos

casualizados, com a finalidade de estimar os componentes de variância.

A significância dos efeitos foi avaliada utilizando-se o teste F. Os dados

foram tratados pelo teste de agrupamento de Scott Knott, ao nível de 5%,

utilizando o software GENES (CRUZ, 2001).

5 – RESULTADOS E DISCUSSÕES

5.1-COMPOSIÇÃO BIOQUÍMICA DOS CULTIVARES DE SOJA

Os resultados das analises dos teores médios de proteína, óleo,

cinzas, carboidratos totais, sacarose e açúcares solúveis, assim como o

resultado dos testes de médias realizados estão apresentados nas

Tabelas 1, 2, 3, 4, 5 e 6, respectivamente.

A composição bioquímica das sementes dos 34 cultivares

analisados estao de acordo com os padrões observados na literatura.

CASTRO, MILLAN e LAGO (1973) verificaram que a concentração de

proteína variou de 29,2 % a 57,9 % e a de lipídeos variou entre 14,7 % a

28,4 %. Segundo Moreira (1999) a maioria dos cultivares de soja

apresenta de 20 a 35 % de carboidratos e cerca de 5% de cinzas. Os

genótipos do Programa de Melhoramento Genético do Bioagro analisados

neste trabalho diferiram estatisticamente, a de 5% de significância, em

relação a todos os caracteres testados.

5.1.1 – Conteúdo de Proteína

Pela análise de variância pode-se observar que houve diferença

significativa entre os cultivares para o conteúdo de proteína, fato este já

conhecido e que constitui a base da seleção, no sentido de obter

cultivares com maior concentração de proteína.

A concentração de proteína variou de 37,31 %, genótipo CS 02 449

a 41,43,% genótipo Monarca. De acordo com as análises estatísticas, três

grupos foram formados. O grupo A ficou constituído de 6 genótipos , com

conteúdo de proteína variando de 40,61 a 41,43 %. O grupo B foi

constituído de 19 genótipos, tendo uma variação no conteúdo de proteína

de 39,05 a 40,25 %. E o grupo C foi formado por 9 genótipos, com o

conteúdo de proteína variando de 37,31 a 38,36 %. Esses dados podem

ser observados na tabela 1.

Tabela 1 – Comparação entre médias para o conteúdo de proteína (%)

avaliados nos 34 genótipos de soja

Cultivar Proteína (%)

Monarca 41,43a

Elite 41,30 a

Balisa 41,27 a

MSOY 8585 41,10a

CS 02 302 40,72a

CS 144 RR 40,61a

Garantia 40,25b

CS 132 RR 40,12b

CS 02 884 40,11b

CS 179 RR 40,06b

MSOY 7878 40,01b

Luziana 39,97b

CS 01 873 39,88b

MSOY 8787 39,87b

MSOY 7878 39,81b

CS 33 RR 39,78b

CS 95 RR 39,71b

CS 206 RR 39,68b

CS 02 564 39,54b

CS 106 RR 39,47b

Valiosa 39,46b

CS 02 988 39,43b

CS 01 736 39,32b

CS 821 39,09b

CS 02 731 39,05b

CS 02 521 38,36c

CS 73 RR 38,31c

CS 801 38,26c

Vencedora 38,26c

CS 02 1026 37,98c

Silvania 37,83c

CS 186 RR 37,50c

MSOY 8001 37,38c

CS 02 449 37,31c

Cada resultado representa a média de três repetições.

As médias seguidas por letras iguais não diferem entre si

significativamente ao nível de 5%.

BARROS (2006), analisando a composição de diferentes cultivares

de soja e a interação genótipo x ambiente, encontrou uma variação no

conteúdo de proteína de cultivares cultivados em São Gotardo de 37,54 %

a 41,26 %.

MORAIS et al. (2006) analisaram duas isolinhas de alta

concentração de proteína e uma linhagem com concentração de proteína

normal, encontrando valores de 47,8 % e 46,56 % de proteína para as

isolinhas e 40,68 % de proteína para linhagem, demonstrando que a

concentração de proteína na soja pode chegar a níveis bem elevados.

Em contraste YAMADA et al. (2003), estudando quatro cultivares

de soja desenvolvidos e melhorados no Brasil, encontraram

concentrações de proteína mais baixas, variando entre 33,42% a 35,07%.

Genótipos de soja com alto teor de proteína são de grande

interesse para uso na alimentação, tanto de humanos como de animais.

Levando em conta as considerações acima, os genótipos que mais

se destacaram para uso como fonte de proteína foram Monarca, Elite,

Balisa, MSOY 8585, CS 02 302 e CS 144 RR.

MILAGRES (1996), testando formulados (extratos solúveis) à base

de soja, obteve resultados que indicaram que a qualidade protéica destes

se assemelhava à da caseína, tendo a vantagem de serem mais bem

tolerados por pacientes desnutridos.

A soja contribui na alimentação com uma proteína de boa

qualidade. A composição de aminoácidos essenciais, quando comparada

com o padrão da Organização de Alimentação e Agricultura (FAO), indica

que, com exceção dos aminoácidos sulfurados, ela apresenta teores de

aminoácidos devidamente balanceados (DE, 1971).

Os aminoácidos limitantes na soja e em todas as leguminosas são

metionina e cisteína. Por outro lado, a proteína da soja é rica em lisina,

aminoácido limitante nos cereais, os quais geralmente são ricos em

aminoácidos sulfurados, o que torna a soja uma fonte protéica ideal para

complementar os cereais (LIU, 1997; BAU et al., 2000).

ANTUNES e SGARBIERI (1980) relataram que o valor biológico da

soja se deve, principalmente, às suas propriedades como alimento

protéico, apresentando alto teor de proteínas de fácil digestão e fonte de

óleo de boa qualidade.

5.1.2 - Conteúdo de Lipídios

Como pode ser observado na tabela 2, o efeito da variedade sobre

o conteúdo de óleo foi significativo a 5 % de probabilidade. A confirmação

de este efeito nos genótipos em estudo é altamente relevante, pois um

dos objetivos em trabalhos de melhoramento de soja é a obtenção de

variedades com alto teor de óleo.

A análise estatística estabeleceu 5 grupos significativamente

diferentes. O grupo A foi formado apenas por um genótipos CS 801

(concentração de lipídio 23,20 %), o grupo B foi formado por 4 genótipos

(concentração de lipídio variando de 21,92 a 22,38 %), o grupo C foi

constituído por 12 genótipos (concentração de lipídios variado de 21,03 a

21,75 %), o grupo D foi formado por 11 genótipos (concentração de

lipídios variando de 20,08 a 20,81 %) e finalmente o grupo E foi

constituído de 6 cultivares (concentração de lipídio variando de 18,72 a

19,86 %).

Para o parâmetro óleo, o genótipo que apresentou o maior teor foi

CS 801, com teor médio de 23,20 %. Segundo SALUNKHE et al. (1983),

a soja também deve sua importância econômica e nutricional ao elevado

teor de lipídios. Genótipos com elevado teor de lipídios são de grande

importância para indústria alimentícia, uma vez que o óleo de soja é

utilizado em vários produtos como margarina, óleo de cozinha, agentes

emulsificantes e outros. A soja domina o mercado mundial de óleo

comestível. Este produto surgiu pelo processamento da soja na obtenção

do farelo de soja, transformando-se em um produto líder dentro da

comercialização de óleos (MORETTO e FETT, 1998).

Tabela 2 – Comparação entre médias para o conteúdo de lipídios (%)

avaliados nos 34 genótipos de soja

Cultivar Lipídio (%)

CS 801 23,20a

CS 02 449 22,39b

Vencedora 22,16b

CS 186 RR 22,04b

CS 02 564 21,92b

MSOY 7878 21,75c

MSOY 8001 21,68c

CS 01 873 21,52c

CS 02 521 21,51c

Garantia 21,51c

Valiosa 21,41c

CS 01 1026 21,39c

CS 33 RR 21,38c

CS 02 988 21,24c

Luziania 21,22c

Silvania 21,21c

CS 02 884 21,03c

CS 179 RR 20,81d

Balisa 20,76d

CS 95 RR 20,74d

CS 73 RR 20,68d

CS 821 20,65d

CS 132 RR 20,31d

MSOY 8787 20,14d

CS 02 302 20,12d

CS 106 RR 20,11d

CS 02 731 20,08d

CS 01 736 20,08d

MSOY 8008 19,86e

Monarca 19,76e

CS 144 RR 19,66e

CS 206 RR 19,66e

MSOY 8585 19,63e

Elite 18,72e

Cada resultado representa a média de três repetições.

As médias seguidas por letras iguais não diferem entre si

significativamente ao nível de 5%.

A maioria das leguminosas tem menos de 10 % de lipídios. Em

contraste, a soja tem aproximadamente 20 %, vindo após o amendoim,

que tem 48 % em base de matéria seca. O ácido linoléico (ω-6) contribui

com aproximadamente 53 % do conteúdo total de ácidos graxos do óleo

de soja, enquanto o ácido graxo α-linolênico (ω-3) contribui com

aproximadamente 8 % (LIU, 1997).

5.1.3 - Conteúdo de Cinzas

Na tabela 3 pode-se observar que houve diferença significativa ao

nível de 5 % de probabilidade entre os genótipos e o conteúdo de cinzas.

Três grupos significativamente diferentes ao nível de 5 % foram formados

ao se realizar a análise estatística. O grupo A foi constituído de dois

genótipos, com conteúdo de cinzas variando de 4,87 a 5 %; o grupo B foi

formado por oito genótipos, com variação no conteúdo de cinzas de 4,63

a 4,80 % e o ultimo grupo, o Grupo C, foi constituído por vinte e quatro

genótipos, com uma variação de 4,23 a 4,60 % no conteúdo de cinzas.

YAMADA et al. (2003), analisando a composição química da soja,

encontrou variação no conteúdo de cinzas de 4,11 a 5,19 %.

Estes resultados indicam que os cultivares possuem diferentes

capacidades de absorção de elementos do solo. Dentre os genótipos

analisados, os que apresentaram maiores conteúdos de cinzas foram

Elite, com conteúdo médio de 5 % e CS 02 731 com conteúdo de 4,87 % .

Tabela 3 – Comparação entre médias para o conteúdo de cinzas (%)

avaliados nos 34 genótipos de soja

Cultivar Cinzas (%)

Elite 5,00a

CS 02 731 4,87a

CS 73 RR 4,80b

CS 02 988 4,80b

CS 02 1026 4,77b

CS 02 302 4,73b

CS 02 521 4,73b

CS 144 RR 4,70b

CS 01 873 4,63b

CS 02 449 4,63b

CS 179 RR 4,60c

CS 02 884 4,60c

CS 206 RR 4,57c

CS 95 RR 4,57c

CS 132 RR 4,57c

Balisa 4,53c

CS 106 RR 4,53c

CS 186 RR 4,53c

CS 33 RR 4,53c

Garantia 4,53c

MSOY 8787 4,50c

MSOY 8008 4,50c

MSOY 8585 4,47c

Monarca 4,47c

Luziania 4,47c

CS 01 731 4,47c

CS 821 4,47c

MSOY 7878 4,43c

MSOY 8001 4,43c

CS 801 4,40c

CS 02 564 4,40c

Vencedora 4,40c

Valiosa 4,27c

Silvania 4,23c

Cada resultado representa a média de três repetições.

As médias seguidas por letras iguais não diferem entre si

significativamente ao nível de 5%.

5.1.4 - Conteúdo de Carboidratos totais

Na Tabela 4 pode-se ver que dois grupos significativamente

diferentes a 5% de probabilidade foram formados ao se realizar a análise

estatística. O grupo A foi formado por dezoito genótipos de soja, que

apresentaram uma variação de 24,42 a 26,09 % no conteúdo de

carboidratos. O grupo B ficou constituído por dezesseis genótipos que

apresentaram conteúdo de carboidratos totais nas sementes entre 22,57

a 24,21 %.

MACHADO (2005) encontrou valores de carboidratos de 23,08 e

25,87 %, em dois cultivares de soja analisados.

Os genótipos que apresentaram maior conteúdo de carboidratos

foram: Silvania, CS 01 736, CS 186 RR, CS 206 RR, CS 02 731, CS 02

1026, MSOY 8001, CS 821, CS 73 RR, CS 106 RR, CS 02 449, CS 95

RR, Valiosa, MSOY 8787, Vencedora, MSOY 8008, CS 02 521, MSOY

8585.

O valor econômico dos carboidratos da soja é considerado

pequeno se comparado com as proteínas e os lipídeos. O uso principal

dos carboidratos da soja tem sido na alimentação animal, contribuindo

para a ingestão calórica (ASA, 2005).

Tabela 4 - Comparação entre médias para o conteúdo de carboidratos

(%) avaliados nos 34 genótipos de soja

Cultivar Carboidrato (%)

Silvania 26,09a

CS 01 736 25,66a

CS 186 RR 25,57a

CS 206 RR 25,47a

CS 02 731 25,45a

CS 02 1026 25,38a

MSOY 8001 25,30a

CS 821 25,27a

CS 73 RR 25,09a

CS 106 RR 25,06a

CS 02 449 25,00a

CS 95 RR 24,97a

Valiosa 24,95a

MSOY 8787 24,87a

MSOY 8008 24,59a

CS 02 521 24,44a

MSOY 8585 24,42a

CS 144 RR 24,21b

CS 179 RR 24,13b

CS 02 884 24,10b

CS 132 RR 24,04b

CS 02 988 23,93b

MSOY 7878 23,88b

CS 02 564 23,88b

Elite 23,80b

Monarca 23,63b

CS 33 RR 23,55b

CS 01 873 23,50b

CS 02 302 23,38b

CS 801 23,37b

Garantia 23,24b

Luziania 22,76b

Balisa 22,57b

Cada resultado representa a média de três repetições.

As médias seguidas por letras iguais não diferem entre si

significativamente ao nível de 5%.

5.1.5 - Conteúdo de Açúcares Solúveis

Como se pode observar na Tabela 5, com a análise estatística dos

dados foi estabelecido três grupos distintos com relação ao conteúdo de

açúcares solúveis. O conteúdo de açúcares solúveis de cada genótipo foi

dado pela soma dos conteúdos de sacarose, estaquiose e rafinose. O

grupo A foi formado por quatro genótipos, tendo o conteúdo de açúcares

solúveis variado de 10,98 a 11,71 %. O grupo B foi formado por onze

genótipos, sendo que o conteúdo de açúcares solúveis variou entre 10,28

a 10,64 %, e o grupo C foi constituído por dezenove genótipos, com

conteúdo de açúcares solúveis variando entre 9,16 e 10,07 %.

Os genótipos que apresentaram maiores conteúdos de açúcares

solúveis foram Silvania, Monarca, CS 186 RR e MSOY 8001.

TRUGO et. al (1994), analisando vários cultivares de soja,

encontraram variação no teor de açúcares solúveis de 8,5 a 11,0 %.

O conteúdo de açúcares solúveis, em sementes de soja madura,

representa aproximadamente 10 % (p/p) do peso seco. A sacarose,

estaquiose e rafinose constituem mais que 99 % desses açúcares

(HYMOWITZ et al., 1972). Experimentos tem estabelecido que esses

açúcares são capazes de proteger a integridade estrutural das

membrana, durante a dessecação das sementes (CROWE e CROWE,

1992).

Tabela 5 - Comparação entre médias para o conteúdo de açúcares

solúveis (%) avaliados nos 34 genótipos de soja

Cultivar Açúcares Solúveis (%)

Silvania 11,71a

Monarca 11,32a

CS 186 RR 10,99a

MSOY 8001 10,98a

CS 02 521 10,64b

CS 33 RR 10,58b

Vencedora 10,58b

Valiosa 10,48b

MSOY 8008 10,44b

MSOY 7878 10,44b

CS 821 10,42b

CS 02 449 10,38b

MSOY 8787 10,28b

CS 02 884 10,07c

Elite 10,03c

CS 73 RR 10,01c

CS 132 RR 9,73c

CS 01 873 9,72c

CS 821 9,71c

CS 02 564 9,71c

CS 144 RR 9,68c

CS 106 RR 9,62c

CS 02 1026 9,58c

CS 179 RR 9,51c

CS 02 302 9,50c

Luziania 9,49c

Garantia 9,46c

CS 206 RR 9,43c

Balisa 9,36c

MSOY 8585 9,35c

CS 02 988 9,22c

CS 95 RR 9,16c

Cada resultado representa a média de três repetições.

As médias seguidas por letras iguais não diferem entre si

significativamente ao nível de 5%.

5.1.6 - Conteúdo de Sacarose

Dois grupos significativamente diferentes a 5% de probabilidade

foram estabelecidos. O grupo A foi constituído de quatorze genótipos, os

quais apresentaram uma variação no conteúdo de sacarose de 6,82 a

7,85 %. Já o grupo B foi formado de vinte genótipos, tendo o conteúdo de

sacarose variando de 5,77 a 6,76 %. Os genótipos Silvania, Monarca, CS

186 RR, Vencedora, MSOY 8001, CS 02 521, MSOY 7878, CS 02 449,

CS 821, Valiosa, CS 01 736, Elite e CS 02 731 foram os que

apresentaram maior conteúdo de sacarose. Estes dados podem ser

observados na tabela 6.

REZENDE (1998) encontrou o conteúdo de sacarose de 38

diferentes linhagens de soja variando de 2,19 a 8,00 %.

A sacarose, mesmo em baixas concentrações, 5 a 10 %, é capaz

de proteger as vesículas lipídicas contra danos de desidratação (STAUSS

e HAUSER, 1986), garantindo, assim, altos índices de germinação.

Tabela 6 - Comparação entre médias para o conteúdo de sacarose (%)

avaliados nos 34 genótipos de soja

Cultivar Sacarose (%)

Silvania 7,85a

Monarca 7,58a

CS 186 RR 7,47a

Vencedora 7,45a

MSOY 8001 7,38a

CS 02 521 7,38a

MSOY 7878 7,27a

CS 02 449 7,27a

CS 821 7,23a

Valiosa 7,14a

CS 01 736 7,05a

CS 132 RR 6,82a

CS 73 RR 6,76b

CS 33RR 6,75b

MSOY 8008 6,59b

CS 02 564 6,50b

CS 801 6,49b

Luziania 6,47b

CS 02 884 6,46b

CS 144 RR 6,41b

CS 179 RR 6,37b

CS 02 302 6,33b

MSOY 8787 6,33b

CS 106 RR 6,30b

CS 01 873 6,29b

Garantia 6,25b

CS 02 1026 6,24b

CS 02 988 6,15b

CS 95 RR 5,87b

CS 206 RR 5,81b

Balisa 5,79b

MSOY 8585 5,77b

Cada resultado representa a média de três repetições.

As médias seguidas por letras iguais não diferem entre si

significativamente ao nível de 5%.

5.2 – FATORES ANITINUTRICIONAIS

Os conteúdos dos fatores antinutricionais ácido fítico, rafinose e

estaquiose foram determinados nas sementes dos trinta e quatro

genótipos de soja. Os genótipos demonstraram diferença significativa a

5% para os caracteres analisados.

Nas tabelas 7, 8 e 9 estão representados as concentrações de

ácido fítico, rafinose e estaquiose, respectivamente.

5.2.1 - Conteúdo de Ácido Fítico

Como pode ser observado na tabela 7, dois grupos foram

estabelecidos. O grupo A foi formado por quinze genótipos que

apresentaram maior conteúdo de ácido fítico, variando de 1,17 a 1,33 %.

O grupo B foi formado por genótipos que apresentaram menor conteúdo

de ácido fítico, de 0,93 a 1,15 %.

Os genótipos que apresentaram maior conteúdo de fitato foram os

seguintes: Elite, Monarca, CS 02 521, MSOY 7878, CS 02 884, CS 106

RR, Luziania, CS 02 302, CS 179 RR, CS 186 RR, CS 144 RR, CS 02

449, SIlvania, MSOY 8585 e CS 801.

Genótipos com alto conteúdo de ácido fítico não são interessantes

para uso na alimentação, uma vez que o acido fítico e considerado um

fator antinutricional.

Tabela 7 - Comparação entre médias para o conteúdo de ácido fítico(%)

avaliados nos 34 genótipos de soja.

Cultivar Ácido Fítico (%)

Elite 1,33a

Monarca 1,28a

CS 02 521 1,27a

MSOY 7878 1,23a

CS 02 884 1,22a

CS 106 RR 1,22a

Luziania 1,19a

CS 02 302 1,19a

CS 179 RR 1,19a

CS 186 RR 1,18a

CS 144 RR 1,18a

CS 02 449 1,18a

Silvania 1,17a

MSOY 8585 1,17a

CS 801 1,17a

Balisa 1,15b

CS 02 1026 1,14b

CS 02 988 1,14b

CS 73 RR 1,13b

CS 01 873 1,13b

Vencedora 1,13b

CS 01 736 1,12b

MSOY 8787 1,12b

CS 132 RR 1,09b

Garantia 1,09b

CS 821 1,08b

MSOY 8008 1,07b

Valiosa 1,07b

CS 33 RR 1,07b

CS 02 731 1,07b

CS 02 564 1,07b

MSOY 8001 1,07b

CS 95 RR 0,99b

CS 206 RR 0,93b

Cada resultado representa a média de três repetições.

As médias seguidas por letras iguais não diferem entre si

significativamente a 5% de probabilidade.

Altos níveis de ingestão de fitato podem ser associados com efeitos

nutricionais negativos ao homem (HEANEY & WEAVER, 1991:

KHOKHAR et al., 1994), visto que estes compostos são conhecidos pela

redução na biodisponibilidade de minerais e proteína (ERDMAN, 1979;

ALLI & BAKER, 1981; GRAF, 1983; SERRAIO et al., 1985) e inibição de

enzimas proteolíticas (SINGH & KRIKORIAN, 1982; KNUCKLES et al.,

1985; MESSINA & BARNES, 1991; VAINTRAUB & BULMAGA, 1991).

HEANEY et al. (1991) estudaram a absorção de

Ca marcado

proveniente de soja com altos e baixos teores de fitato em 16 mulheres

normais. Quinze mulheres apresentaram menor absorção de cálcio

quando ingeriram a dieta com alto teor de fitato.

Somente o IP

e IP

têm efeito negativo na biodisponibilidade de

minerais. Os demais compostos formados têm baixa capacidade de ligar-

se a minerais ou os complexos formados são mais solúveis (SANDBERG

et al. 1989).

5.2.2 - Conteúdo de Rafinose

Ao se observar a Tabela 8, nota-se que ao nível de 5%, quatro

grupos significativamente diferentes foram estabelecidos. O grupo A foi

formado por cinco genótipos de soja, com conteúdo de rafinose variando

de 1,03 a 1,11 %. O grupo B foi constituído de nove genótipos de soja,

com uma variação de 0,87 a 0,94 % de rafinose; o grupo C, foi formado

por doze genótipos, com variação no conteúdo de rafinose de 0,74 a 0,83

% e o grupo D, foi formado por oito genótipos de soja, tendo conteúdo de

rafinose variado de 0,54 a 0,70 %.

Os genótipos que apresentaram maior conteúdo de rafinose foram

CS 206 RR, CS 73 RR, CS 33 RR, Balisa e CS 132 RR.

REZENDE (1998), analisando diferentes linhagens de soja, em

relação a sua composição de açúcares, encontrou variação de 0,67 a

1,84 % no conteúdo de rafinose.

Tabela 8 - Comparação entre médias para o conteúdo de Rafinose(%)

avaliados nos 34 genótipos de soja

Cultivares Rafinose (%)

CS 206 RR 1,11a

CS 73 RR 1,06a

CS 33 RR 1,05a

Balisa 1,03a

CS 132 RR 1,03a

CS 179 0,94b

CS 02 731 0,92b

CS 106 RR 0,89b

CS 95 RR 0,89b

CS 02 988 0,88b

CS 01 873 0,88b

CS 144 RR 0,88b

CS 186 RR 0,87b

Valiosa 0,87b

Garantia 0,83c

MSOY 8001 0,82c

MSOY 8787 0,81c

Silvania 0,80c

CS 02 884 0,79c

MSOY 8008 0,79c

CS 01 736 0,79c

CS 02 449 0,78c

CS 02 1026 0,77c

CS 821 0,77c

Elite 0,75c

MSOY 8585 0,74c

Vencedora 0,70d

CS 02 564 0,67d

Monarca 0,66d

CS 02 302 0,65d

CS 801 0,64d

MSOY 7878 0,63d

CS 02 521 0,58d

Luziania 0,54d

Cada resultado representa a média de três repetições.

As médias seguidas por letras iguais não diferem entre si

significativamente ao nível de 5%.

A rafinose faz parte de uma classe de oligossacarídeos

denominada oligossacarídeo da família da rafinose, que são considerados

fatores antinutricionais, pois são causadores de flatulência. Por esse

motivo cultivares de soja com mais baixo conteúdo de rafinose são mais

interessantes para uso como fonte de alimento. Neste trabalho foi

verificado que os genótipos Vencedora, CS 02 564, Monarca, CS 02 302,

CS 801, MSOY 7878, CS 02 521, Luziania, foram os mais adequados

para uso na alimentação.

5.2.3 - Conteúdo de Estaquiose

Através do teste de agrupamento aplicado dois grupos diferentes

foram formados quanto a concentração de estaquiose (Tabela 9). O grupo

A foi constituído de nove genótipos, com variação no teor de estaquiose

de 2,68 a 3,14 % e o grupo B foi por 25 genótipos de soja, tendo variação

de 1,88 a 2,65 % no teor de estaquiose.

Os cultivares MSOY 8787, Monarca, MSOY 8008, Silvania, MSOY

8585, CS 02 884, MSOY 8001, CS 33 RR e CS 02 521 foram os que

apresentaram maior concentração de estaquiose.

TRUGO et al. (1995), analisando o teor de oligossacarídeos de

cultivares de soja distribuídos no Brasil, encontraram variação no teor de

estaquiose de 3,2 a 4,6 %, enquanto REZENDE (1998) encontrou

variação de 2,10 a 6,71 %. nos teores de estaquiose nas linhagens de

soja analisadas.

Comparando os resultados obtidos no presente trabalho com os

dados da literatura, os genótipos de soja analisados apresentaram menor

concentração de estaquiose. Essa característica é muito importante na

seleção de cultivares para uso na alimentação, visto que a estaquiose é o

RO mais abundante em grãos de soja e representa um fator

antinutricional.

Tabela 9 - Comparação entre médias para o conteúdo de estaquiose(%)

avaliados nos 34 genótipos de soja

Cultivar Estaquiose (%)

MSOY 8787 3,14a

Monarca 3,09a

MSOY 8008 3,07a

Silvania 3,05a

MSOY 8585 2,83a

CS 02 884 2,82a

MSOY 8001 2,78a

CS 02 521 2,68a

CS 186 RR 2,65b

CS 801 2,58b

CS 02 1026 2,57b

CS 01 873 2,55b

Balisa 2,54b

MSOY 7878 2,54b

CS 02 564 2,53b

CS 02 302 2,52b

CS 206 RR 2,51b

Luziania 2,48b

Valiosa 2,47b

Vencedora 2,44b

CS 106 RR 2,44b

CS 821 2,41b

CS 01 736 2,41b

CS 95 RR 2,40b

CS 144 RR 2,40b

CS 02 731 2,38b

Garantia 2,38b

CS 02 449 2,32b

Elite 2,25b

CS 179 RR 2,20b

CS 73 RR 2,19b

CS 02 988 2,18b

CS 132 RR 1,88b

Cada resultado representa a média de três repetições.

As médias seguidas por letras iguais não diferem entre si

significativamente ao nível de 5%.

Assim como a rafinose, a estaquiose faz parte da classe de

oligossacarídeos de rafinose. Genótipos de soja que apresentam baixa

concentração desse açúcar são mais adequados para uso na

alimentação.

5.2.4 – Conteúdo de ROs

Os ROs são considerados fatores antinutricionais, pois como o

homem e os animais monogástricos não possuem, no trato digestivo, a

enzima α- galactosidade, necessária a hidrolise dos ROs, esses

oligossacarídeos são fermentados por bactérias presentes no intestino,

causando desconforto intestinal, flatulência, decréscimo na absorção de

nutrientes e diarréia.

Varias pesquisas tem sido feitas visando diminuir a concentração

desses ROs para que a soja possa ser mais bem utilizada na

alimentação, uma vez que essa é uma grande fonte de nutrientes.

HITZ et al.(2002), conseguiram produzir dois mutantes de soja que

continham baixas concentrações de rafinose, de estaquiose e também de

ácido fítico. Esses mutantes denominados LR 28 e LR 33 foram

conseguidos através de mutações químicas, ao acaso. Esses autores

sugeriram os pontos da via de síntese dos ROs e ácido fítico e as

enzimas que foram afetadas pelas mutações. Entretanto, esses autores

verificaram que após algumas gerações destes mutantes, a germinação

das sementes foi prejudicada e algumas sementes não germinavam. O

fato das mutações realizadas não terem tido êxito em relação ao

desenvolvimento e germinação das sementes, indica o importante papel

fisiológico desses RO. Alguns autores sugerem que os ROs tem função

de proteção da semente contra a dessecação (OBENDORF, 1997), e

teriam a capacidade de estabilizar as membranas celulares durante a

dessecação (CROWE et al., 1987). Esses estudos reforçam a busca por

cultivares que naturalmente possuam baixos conteúdos de RO.

Segundo O’TOOLE (1999) grãos de soja maduros contêm

quantidades mensuráveis de oligossacarídeos como rafinose (0,1 a 0,9%)

e estaquiose (1,4 a 4,1%) .

Existem alguns cultivares de soja que tem baixos conteúdos de

oligossacarídeos quando comparados com a maioria dos cultivares.

SUAREZ et al. (1999) estudaram a produção de gás em humanos

que ingeriram farinha de soja, produzida a partir de soja naturalmente

com baixo conteúdo de oligossacarídeos. Essa soja continha níveis muito

mais baixos que a soja convencional. Enquanto a soja convencional

apresentava conteúdo de rafinose e estaquiose de 0,51% e 3,3%

respectivamente, a soja com baixo oligossacarídeos apresentou conteúdo

de rafinose de 0,16% e de estaquiose de 0,46%. Estes autores

observaram que quando se fazia uso da soja com baixo conteúdo de

ROs, menor era a produção de gases. Este fato só vem reforçar a busca

por cultivares com mais baixo conteúdo de ROs.

O conteúdo de ROs encontrados nos 34 genótipos de soja

avaliados está representado na Tabela 10.

Tabela 10 - Comparação entre médias para o conteúdo de ROs(%)

avaliados nos 34 genótipos de soja

Cada resultado representa a média de três repetições.

As médias seguidas por letras iguais não diferem entre si

significativamente ao nível de 5%.

Genótipo Teor de RO

MSOY 8787 3,95a

SILVANIA 3,86a

MSOY 8008 3,85a

CS 33 RR 3,83a

MONARCA 3,75a

CS 206 RR 3,62a

CS 02 564 3,62a

MSOY 8001 3,60a

MSOY 8585 3,58a

BALISA 3,57a

CS 186 RR 3,52a

CS 01 873 3,43b

CS 02 1026 3,34b

VALIOSA 3,34b

CS 106 RR 3,33b

CS 02 731 3,30b

CS 95 RR 3,28b

CS 144 RR 3,27b

CS 02 521 3,25b

CS 73 RR 3,25b

CS 801 3,21b

GARANTIA 3,21b

CS 02 564 3,20b

CS 01 736 3,19b

CS 821 3,19b

CS 02 302 3,18b

MSOY 7878 3,17b

CS 179 RR 3,14b

VENCEDORA 3,14b

CS 02 449 3,11b

CS 02 988 3,06b

ELITE 3,00b

CS 132 RR 2,91b

5.3 – CORRELAÇÃO ENTRE OS COMPONENTES

BIOQUÍMICOS E FATORES ANTINUTRICIONAIS

O conhecimento da associação entre caracteres é de grande

importância nos trabalhos de melhoramento, principalmente se a seleção

de um caráter apresentar dificuldades, por exemplo, por ser de difícil

medição (CRUZ & REGAZZI, 1997). O conhecimento da correlação nos

fornece uma idéia de como a seleção para um caráter influencia a

expressão de outros caracteres. A correlação nada mais é do que a

medida da intensidade de associação entre duas variáveis (STEEL &

TORRIE, 1980).

As estimativas dos coeficientes de correlação genotípica entre os

pares de caracteres (proteína, óleo, carboidratos totais, cinzas, açúcares

solúveis, RO, rafinose, estaquiose e fitato) avaliados neste trabalho,

encontram-se na tabela 11 e 12.

Tabela 11 – Correlação genotípica entre caracteres e fatores

antinutricionais.

Fitato Rafinose Estaquiose ROs**

Lipídio -0,1738 -0,2990 -0,0472 -0,2253

Proteína 0,2574 -0,0588 0,0187 0,0532

Cinzas 0,4221* 0,2212 -0,5312* -0,4692*

Fitato -0,7974* 0,0145 -0,4535*

Sacarose -0,4460* 0,1066 -0,1412

Rafinose -0,4534* 0,0772

Estaquiose 0,8537*

Carboidratos 0,4352*

* significativo a 5% de probabilidade pelo teste t

**ROs = rafinose + estaquiose

Tabela 12 – Correlação genotípica entre os pares de caracteres.

Lipídio Cinzas Sacarose Açúcares

solúveis

Carboidratos

Proteína -0,7272* 0,1845 -0,5403* -0,5075* -0,7170*

Lipídio -0,4140* 0,2597 0,1653 0,0799

Cinzas -0,2756 -0,4552* -0,1603

sacarose 0,9201* 0,5963*

Açúcares

solúveis

0,7552*

* significativo a 5% de probabilidade pelo teste t

** Açúcares solúveis (sacarose + rafinose +estaquiose)

Entre os conteúdos de proteína e óleo foi encontra correlação

significativa de -0,7272. As informações disponíveis indicam que a

correlação entre os conteúdos de proteína e óleo foi de -0,60 (SMITH e

CIRCLE, 1978). MILLER e FEHR (1979), após praticarem um ciclo de

seleção recorrente para teor de proteína em soja, estimaram a correlação

genética entre teor de óleo e de proteínas em -0,69.

Estes resultados mostram a dificuldade de associar a seleção de

genótipos com maior teor de proteína e óleo, indicando que a seleção

para um caráter pode resultar no declínio do outro. Sabe-se que os

programas de melhoramento, principalmente os dos Estados Unidos,

priorizavam o desenvolvimento de variedades produtivas e com teor de

óleo elevado. Pelo fato desses dois caracteres serem negativamente

correlacionados com teor de proteína, o conteúdo protéico dos grãos de

soja tem se mantido em níveis mais baixos (em torno de 40 %) do que

potencialmente poderiam ser conseguidos (em torno de 50 %)

PIOVESAN, (2000).

Como pode ser observado na Tabela-11, não houve correlação

significativa entre fitato e proteína. Semelhantemente, GRIFFITHS e

THOMAS (1981) e LOLAS e MARKAKIS (1975) não encontraram

correlação significativa entre a concentração de fitato e proteína,

estudando cultivares de feijão. LIU et al. (2005) também não encontraram

correlação significativa entre os conteúdos de proteína e de fitato

analisando cultivares de arroz. Ao contrário, Raboy et al. (1991)

encontraram correlação positiva entre fitato e proteína em soja.

Uma vez que os cultivares Garantia, CS 132 RR e MSOY 7878

apresentaram relativamente baixo conteúdo de fitato e alto de proteína,

estes cultivares poderiam ser selecionados, levando-se em conta apenas

esses dois caracteres.

O resultado da análise de correlação entre a concentração de

proteína e de sacarose foi negativa e significativa (Tabela 12). A sacarose

é o principal carboidrato translocado pelas plantas, sendo também

reconhecida como tendo uma importante função na regulação metabólica,

sinalizando processos na expressão de genes e na determinação do

desenvolvimento e diferenciação nas plantas (SALISBURY E ROSS,

1992; CHOUREY et al., 1995). SILVEIRA (1980) observou, em cana de

açúcar, decréscimo na concentração de açúcares redutores e sacarose

tanto nas folhas, como nos caules, sendo acusada, neste mesmo período,

a maior taxa de crescimento e a maior intensidade na síntese de proteína.

Uma hipótese para explicar essa correlação negativa pode ser o

uso da sacarose pela plantas como fonte de energia e carbono para

síntese de proteína. A sacarose é formada como resultado da assimilação

fotossintética do CO

eficazmente em todas as plantas superiores. Nas

plantas, a sua função é como substituinte de reserva para respiração,

sendo a energia liberada utilizada para numerosas atividades

metabólicas. Dentre estas, destaca-se a síntese de aminoácidos,

proteínas e lipídios e outros compostos orgânicos.As hexoses, liberadas

da degradação da sacarose pelas invertases, podem servir como fonte de

esqueletos carbônicos e energia para a síntese de proteínas

(NASCIMENTO, 1994).

Essa correlação negativa entre sacarose e proteína dificulta a

seleção para cultivares com altos conteúdos de proteína e de sacarose.

Uma vez que a sacarose fornece um sabor mais agradável a soja, a maior

concentração desse açúcar poderia ser interessante, promovendo melhor

aceitação para alimentação humana.

Uma soja de sabor mais adocicado e com características que

permitam seu uso na alimentação humana, quando os grãos ainda estão

imaturos, está sendo pesquisada pela Embrapa Roraima para cultivo no

Estado. A soja-verde, utilizada na alimentação humana como hortaliça,

apresenta em grãos secos, maior conteúdo de amido e de sacarose, que

conferem sabor mais adocicado. (SMIDERLE, 2006).

Dentre os genótipos estudados não houve correlação significativa

entre concentrações de proteína e rafinose (Tabela 11). Similarmente,

WANG et al (2005) encontraram correlação não significativa entre

rafinose e proteína, analisando cultivares de lentilhas. Como os genótipos

Vencedora e CS 02 302 apresentaram alto teor de proteína e baixo teor

de rafinose, eles poderiam ser os mais indicados para uso na

alimentação, se fossem considerados apenas esses dois fatores.

Pode-se observar que não houve correlação significativa entre

concentrações de proteína e de estaquiose (Tabela 11). Da mesma

forma, WANG et al. (2005) encontraram correlação não significativa entre

proteína e estaquiose. Desta forma, os genótipos CS 02 302, Elite, CS

144 RR e Balisa, que apresentaram alta concentração de proteína e baixa

concentração de estaquiose, poderiam ser selecionados, uma vez que,

genótipos coma alto conteúdo de proteína e baixo de estaquiose são mais

aceitos para uso na alimentação.

Não foi encontrada correlação significativa entre os conteúdos de

proteína e de ROs (rafinose + estaquiose). HARTWIG et al. (1997)

também encontraram correlação não significativa entre esses conteúdos.

Assim, os genótipos CS 144 RR, Elite e CS 02 302, que apresentaram

alto conteúdo de proteína e baixa de RO, poderiam ser selecionados para

uso na alimentação, com base na analise desses dois caracteres.

Houve correlação negativa entre o conteúdo de proteínas e de

açúcares solúveis. Esse dado pode ser compreendido, uma vez que os

açúcares solúveis são formados pela sacarose, rafinose e estaquiose; e

entre proteína e sacarose, que é o principal constituinte dos açúcares

solúveis, houve uma correlação negativa (entre os dois outros caracteres

e proteína não houve correlação significativa).

Entre os conteúdos de proteína e carboidratos totais foi encontrada

uma correlação negativa de -0,7170 (tabela 12). WILCOX e SHIBLES

(2001) estudaram a associação entre os teores de proteínas, óleo,

carboidratos totais, sacarose e enxofre em 43 linhagens de soja com

concentração de proteína variando de 413 a 468 g Kg

-1

, cultivadas em

três ambientes. As linhagens apresentaram variações significativas para

cada uma das características avaliadas. Segundo esses autores, o

aumento no teor de proteína ocorreu em decorrência da diminuição dos

teores de óleo, carboidratos totais e sacarose, os quais apresentaram

coeficientes de correlação de -0,88, -0,71 e -0,66, respectivamente. Estes

autores concluíram que a diminuição no teor de carboidratos com o

conseqüente aumento do teor de proteína, deve contribuir para elevar o

valor nutricional do farelo obtido dessas linhagens melhoradas.

Entre os conteúdos de óleo e de fitato, a correlação não foi

significativa (Tabela 11). Assim, esses resultados indicam que os

conteúdos de óleo e fitato não estão correlacionados, ou seja, o aumento

no conteúdo de óleo não interferiria significativamente no conteúdo de

fitato e vice-versa. De forma semelhante, KUMAR et al. (2005) não

encontraram correlação significativa entre as concentrações de óleo e

fitato, em sementes de soja.

Neste trabalho, não foi encontrada correlação significativa entre os

conteúdos de óleo e sacarose (Tabela 12). Ao contrário, TRUGO et al.

(1995) encontraram correlação positiva entre óleo e sacarose de 0,67

estudando cultivares de soja.

A análise de correlação entre os conteúdos de óleo e rafinose,

mostrou que não houve uma correlação significativa (tabela 11). Por outro

lado, HYMOWITZ et al. (1972) encontraram relação significativa e positiva

entre o teor de óleo e de rafinose em soja.

A correlação entre os caracteres óleo e estaquiose, determinada

neste trabalho, não foi significativa (tabela 11). Da mesma forma,

HARTWIG et al. (1997) encontraram correlação não significativa entre os

conteúdos de óleo e estaquiose em soja.

A correlação entre os caracteres óleo e açúcares solúveis não foi

significativa (Tabela 12). Por outro lado HYMOWITZ et al. (1972)

encontraram correlação positiva e significativa de 0,26 para os conteúdos

de açúcares solúveis e de óleo em sementes de soja.

Não houve correlação significativa entre os caracteres óleo e RO.

HARTWIG et al (1997), observaram correlação positiva, porém não

significativa em soja.

Não foi encontrada correlação significativa entre os teores de óleo

e carboidratos (Tabela 12). OLIVEIRA (2003) encontrou correlação

negativa entre os teores de carboidratos e teores de óleo (-0,6004).

Entre os conteúdos de fitato e rafinose foi encontrada correlação

altamente negativa (Tabela 11). Esse resultado pode ser explicado devido

ao fato de que fitato e rafinose terem em sua via de biossíntese

precursores comuns, como pode ser observado na figura 6.

Figura 6 - Vias de síntese de RO e Ácido Fítico (HITZ et al.,

2002)

O ácido fítico é sintetizado a partir dos precursores mio-inositol 1-P

e fosfatidilinositol. O fosfatidilinositol é sintetizado a partir do inositol, que

por sua vez, tem como precursor o mio-inositol 1-P. Ou seja, o mio-inositol

1-P pode ser usado como precursor tanto para síntese de acido fítico,

como para síntese de inositol. O inositol é o precursor para síntese dos

RO. A primeira reação de síntese dos RO é catalisada pela galactinol

sintase e ocorre a transferência de um resíduo de galactose da UDP-

galactose para o inositol, formando o galactinol. O galactinol é o doador

de resíduos de galactose para a sacarose, em reações catalisadas por

sintases específicas (rafinose sintase e estaquiose sintase) gerando

rafinose e estaquiose. Portanto, mio-inositol 1-P e inositol são precursores

da síntese de ambos, acido fítico e ROs. Dessa forma, se ocorre maior

síntese de acido fítico, a síntese de RO provavelmente estaria diminuída e

vice-versa.

Não foi encontrada correlação significativa entre os conteúdos de

fitato e estaquiose (Tabela 11), mas a análise de correlação entre as

conteúdos de fitato e ROs mostrou valor negativo (tabela 11). Uma vez

que o conteúdo de ROs é dada pelo somatório dos conteúdos de rafinose

e estaquiose, uma possível explicação para essa correlação negativa

pode ser dada a partir das vias biossínteticas dos ROs e fitato (Figura 6).

Na via biossintética dos ROs, a estaquiose é formada a partir da

rafinose. Para que haja aumento no conteúdo de ROs, provavelmente

ocorreu maior demanda de mio-inositol para este fim. Consequentemente,

haverá uma menor conteúdo desse para formação de ácido fítico, que por

sua vez terá sua conteúdo reduzido.

Essa correlação negativa se torna um fator limitante na obtenção

de genótipos que possuam baixos níveis de ácido fítico e baixos níveis de

RO, pois a seleção para um caráter mais baixo pode resultar no aumento

do outro.

Entre os conteúdos de fitato e carboidratos totais foi encontrada

correlação negativa (tabela 11).

Entre os caracteres fitato e sacarose foi encontrada correlação

positiva (tabela 11). Uma possível explicação para essa correlação

positiva, basea - se na via de síntese de acido fítico e ROs, que tem como

intermediários a sacarose, seria que, o ácido fítico é formado a partir do

mio-inositol 1-P (por uma série de fosforilações sucessivas, até mio-

inositol 6-P). Quanto maior for a concentração de ácido fítico,

provavelmente, menor seria a concentração de mio-inositol livre, que

ficaria menos disponível para síntese de inositol e de galactinol. Dessa

forma, haveria diminuição na síntese de RO e consequentemente

aumento na concentração de sacarose.

Foi encontrada correlação negativa, entre os conteúdos de

sacarose e rafinose (tabela 11). Essa correlação pode ser explicada, uma

vez que rafinose é formada em uma reação catalisada pela rafinose

sintase, a partir da sacarose e de um resíduo de galactose, doado pelo

galactinol. Consequentemente quanto maior for a síntese de rafinose,

mais sacarose será consumida, fazendo com que haja uma diminuição da

sua concentração.

Ao contrário, HYMOWITZ et al. (1972) e HARTWIG et. al (1997)

encontraram correlação positiva entre os caracteres sacarose e rafinose

em soja. WANG et al. (2005) não encontraram correlação significativa

entre sacarose e rafinose em lentilhas.

Entre os conteúdos de sacarose e estaquiose não foi encontrada

correlação significativa (tabela 11). Esse dado está de acordo com

HARTWIG et.al (1997), mas difere de HYMOWITZ et al. (1972), que

encontraram correlação negativa entre os conteúdos de sacarose e de

estaquiose.

Correlação não significativa foi encontrada entre os caracteres

sacarose e ROs (tabela 11). Ao contrario, HARTWING et.al (1997)

mostraram correlação positiva entre esses dois caracteres.

Foi observada correlação positiva entre conteúdo de sacarose e

carboidratos totais e entre os teores de sacarose e açúcares solúveis

(tabela 10). A sacarose é o principal componente dos açúcares solúveis,

representando cerca de 60% do total de açúcares solúveis na soja.

HYMOWITZ et al. (1972), analisando diferentes cultivares de soja,

encontraram correlação positiva entre teores de sacarose e açúcares

solúveis.

Foi encontrada correlação negativa entre o conteúdo de rafinose e

estaquiose (tabela 11). A estaquiose é sintetizada a partir da rafinose e de

um resíduo de galactose doado pelo galactinol, em uma reação catalisada

pela estaquiose sintase. Desta forma, quanto maior for a síntese de

estaquiose, maior seria o consumo de rafinose para esse fim e menor

seria a concentração de rafinose na soja.

Não foi encontrada correlação significativa entre rafinose e

carboidratos totais e entre estaquiose e carboidratos totais, mas houve

correlação positiva entre os conteúdos de carboidratos totais e de ROs

(rafinose + estaquiose). Também foi verificada correlação positiva entre

os caracteres açúcares solúveis e carboidratos totais (tabela 12). Essas

correlações podem se entendidas uma vez que os RO são constituintes

dos açúcares solúveis, que por sua vez fazem parte da composição dos

carboidratos totais.

6 – CONCLUSÃO

As sementes dos trinta e quatro diferentes genótipos de soja

analisados apresentaram diferença em sua composição bioquímica, com

diferentes conteúdos de proteínas, lipídios, cinzas, carboidratos,

sacarose, açúcares solúveis e apresentaram também diferentes teores

dos fatores antinutricionais rafinose, estaquiose e ácido fítico. Portanto, a

composição bioquímica e os conteúdos de fatores antinutricionais

apresentaram variações em função do genótipo.

Proteína e óleo apresentaram correlação negativa, o que mostra

que a seleção para um determinado caráter pode provocar o declínio do

outro, constituindo um problema para a obtenção de cultivares com altas

concentrações de óleo e proteína.

Os conteúdos de ROs e ácido fítico apresentaram correlação

negativa, comprovando a dificuldade da seleção de cultivares com baixos

níveis dos dois caracteres.

Dentre os genótipos analisados, o genótipo que mais se destacou

com relação aos conteúdos de proteína e óleo e que apresentou menores

conteúdos de rafinose, estaquiose e ácido fítico, foi o CS 02 564. Esse

genótipo poderia então ser indicado como promissor para o programa do

melhoramento da soja destinada à alimentação humana.

7- PESPECTIVAS

Pesquisas sugerem que a concentração de vários parâmetros

bioquímicos e de fatores antinutricionais em soja além de variarem de

acordo com o genótipo, parecem sofrer efeito do ambiente. Assim, o

objetivo futuro desse trabalho seria analisar a interação genótipo x

ambiente para todos os caracteres analisados. Para isso, os genótipos de

soja estudados seriam cultivados em pelo menos três regiões distintas e a

composição bioquímica (proteína, lipídio, carboidrato, cinzas, sacarose,

açúcares solúveis) e os fatores antinutricionais fitatos e oligossacarídeos

de rafinose seriam estudados, para que possamos verificar se o ambiente

irá influenciar nesses caracteres. Com este estudo, poderíamos ter uma

avaliação mais precisa de quais os componentes bioquímicos e fatores

antinutricionais, relevantes para seleção de genótipos de soja destinados

a alimentação humana, sofreriam efeitos ambientais.

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9- APÊNDICE

Tabela 1 - Resumo da análise de variância de proteínas, óleo, cinzas,

carboidratos, sacarose, rafinose e estaquiose.

Quadrado médio

FV GL Prot. Óleo Carboid Saca. Fitato Raf. Estaq. cinzas

Blocos 3 2,64 0,25 1,17 0,24 0,07 0,08 0,75 0,44

Trat. 33 3,87 2,76 0,22 0,95 0,20 0,06 0,23 0,08

Res. 66 0,34 0,29 0,87 0,13 0,01 0,01 0,06 0,13

CV (%) 1,49 2,59 2,53 5,38 7,72 13,43 10,09 4,33

*Significativo pelo teste F a 5% de probabilidade.

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