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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA
CAMPUS DE BOTUCATU
INSTITUTO DE BIOCIÊNCIAS
ETHEPHON COMO PROMOTOR DA QUALIDADE COMERCIAL E NUTRICIONAL
DE
UVAS ‘RUBI’:
BIOSSÍNTESE E ACÚMULO DE ANTOCIANINAS
JOSEANE SCAVRONI
Tese apresentada ao Instituto de Biociências,
Campus de Botucatu, UNESP, para obtenção
do título de Doutor em Ciências Biológicas
(Botânica), AC: Fisiologia Vegetal.
Botucatu-SP
2008
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UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA
CAMPUS DE BOTUCATU
I
NSTITUTO DE BIOCIÊNCIAS
ETHEPHON COMO PROMOTOR DA QUALIDADE COMERCIAL E NUTRICIONAL
DE
UVAS ‘RUBI’:
BIOSSÍNTESE E ACÚMULO DE ANTOCIANINAS
JOSEANE SCAVRONI
PROF. DR. JOÃO DOMINGOS RODRIGUES
ORIENTADOR
Tese apresentada ao Instituto de Biociências,
Campus de Botucatu, UNESP, para obtenção
do título de Doutor em Ciências Biológicas
(Botânica), AC: Fisiologia Vegetal.
Botucatu-SP
2008
FICHA CATALOGRÁFICA ELABORADA PELA SEÇÃO TÉCNICA DE AQUISIÇÃO E TRATAMENTO
DA INFORMAÇÃO
DIVISÃO TÉCNICA DE BIBLIOTECA E DOCUMENTAÇÃO - CAMPUS DE BOTUCATU - UNESP
BIBLIOTECÁRIA RESPONSÁVEL: SELMA MARIA DE JESUS
Scavroni, Joseane.
Ethephon como promotor da qualidade comercial e nutricional de uvas
“Rubi”: biossíntese e acúmulo de antocianinas / Joseane Scavroni. –
Botucatu : [s.n.], 2008.
Tese (doutorado) – Universidade Estadual Paulista, Instituto de
Biociências de Botucatu 2008
Orientador: João Domingos Rodrigues
Assunto CAPES: 20303009
1. Bioquímica vegetal 2. Fisiologia vegetal 3. Uva - Qualidade
CDD 581.192
Palavras-chave: Etileno; Fenilalanina-amonia-liase; Flavonóides; Glutationa
S-transferase; Vitis vinifera L.
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“Talento é 1% de inspiração e 99% de transpiração”
Thomas Alva Edison
DEDICATÓRIA
DEDICO ESTE TRABALHO
Ao desmedido amor e apoio de meus pais,
Aparecida dos Santos Scavroni e Mário Aparecido
Scavroni.
Ao amor e à torcida de meus irmãos, Mário Juliano
e Marcelo Scavroni.
À lição de vida da vó Aurora Ribeiro dos Santos,
tão radiante quanto à aurora austral e serenidade
tão contagiante quanto a da aurora boreal.
AGRADECIMENTOS
À Deus pela certeza de que habitas em mim, tão certo quanto o ar que eu respiro.
Ao Prof. Dr. João Domingos Rodrigues, pela confiança, pela amizade, pelas
orientações profissionais, pelos conselhos pessoais, enfim, pelo carinho paterno.
À Prof
a
Dr
a
Elizabeth Orika Ono, pela amizade, pela confiança, pelo apoio, pela
paciência e orientação desmedida.
Às Prof
as
Dr
as
Ana Catarina Cataneo e Carmen Sílvia Fernandes Boaro, pela confiança,
pela orientação, pela amizade e pronta ajuda.
Aos Professores Doutores Maria de Lourdes Lucio Ferrarese e Osvaldo Ferrarese Filho
pelas atenciosas orientações e pronta ajuda.
Às Professoras Doutoras Martha Maria Misham e Sheila Zambello de Pinho pela
atenção e orientação durante a análise estatística dos dados.
À proprietária do sítio Santa Marina, Dona Rosa, pela confiança e apoio durante a
instalação do experimento.
Ao Edson Alves pelo apoio técnico durante a realização das avaliações.
Ao apoio das amigas Erika de Freitas Roldão, Ana Jackeline Bedin e Wellcy Gonçalves
Teixeira.
Ao colaborador assíduo desse trabalho e conselheiro de todos os momentos Leonardo
César Ferreira.
À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) pelo apoio
financeiro.
Enfim, a todos aqueles que me auxiliaram de alguma forma na elaboração desse
trabalho.
Muito obrigada.
PREFÁCIO
Este trabalho de tese foi redigido segundo as normas estabelecidas pelo Conselho da
Área de Botânica do Programa de Pós-Graduação em Ciências Biológicas (PORTARIA Nº
005/04-SPG/IBB), dessa forma, cada capítulo corresponde a um artigo, sendo precedidos da
introdução e da revisão da bibliografia. Porém, não foi adotado o padrão de alguma revista,
devido à opção dos autores em consultar a banca de defesa quanto às revistas especializadas
mais adequadas para a submissão do trabalho.
Dessa forma, a Introdução consiste em apresentar a problemática quanto à coloração dos
frutos de uva ‘Rubi’ e uma hipótese para explicá-la justificando os objetivos da tese.
A Revisão da Literatura abrange grande parte da literatura relacionada ao tema a qual foi
utilizada para o embasamento teórico e prático do trabalho, bem como para a interpretação dos
resultados obtidos.
O capítulo I refere-se ao experimento piloto, no qual foi avaliado, pontualmente,
características das bagas quando tratadas com diferentes concentrações de ethephon e cloreto
de cálcio. Os resultados mostraram-se satisfatórios no que diz respeito aos teores de
antocianinas, dessa forma, sua contribuição foi significativa no delineamento e planejamento do
experimento definitivo, principalmente no que diz respeito à relevância que haveria em
acompanhar as diferentes características da baga desde o momento da aplicação das soluções
até o momento da colheita dos cachos.
O capítulo II aborda o comportamento das variáveis relacionadas à qualidade comercial
dos frutos de uva ‘Rubi’, ou seja, pH, sólidos solúveis, acidez titulável, firmeza, açúcares totais e
redutores, sob a influência de diferentes concentrações do ethephon no decorrer de 18 dias
após a aplicação do regulador (DAA), com principal ênfase no acúmulo das antocianinas e nas
atividades das enzimas envolvidas em sua biossíntese, a fenilalanina amônia-liase (PAL) e no
seu armazenamento, a glutationa S-transferase (GST).
O capítulo III trata dos efeitos das diferentes concentrações de ethephon só que agora
associadas à aplicação de um doador de Ca
2+
, o CaCl
2
, no decorrer de 18 DAA sendo avaliados
os comportamentos das variáveis relacionadas à qualidade comercial dos frutos de uva ‘Rubi’,
ou seja, pH, sólidos solúveis, acidez titulável, firmeza, açúcares solúveis totais e redutores,
enfatizando o acúmulo das antocianinas e as atividades das enzimas PAL e GST.
O item ‘Considerações Finais’ foi elaborado na tentativa de sugerir a concentração mais
adequada de regulador, associado ou não ao cálcio, a ser utilizada pelos produtores de uva
‘Rubi’ considerando os resultados obtidos no momento da colheita para a comercialização
dessas, ou seja, 15 DAA. Dessa forma, foram apresentados os resultados das variáveis
relacionadas à qualidade comercial dos frutos, bem como, o acúmulo das antocianinas e as
atividades das enzimas PAL e GST.
ÍNDICE
RESUMO.........................................................................................................................................1
INTRODUÇÃO..................................................................................................................................2
REVISÃO DA LITERATURA ...............................................................................................................3
Capítulo I. Coloração e qualidade de uvas ‘Rubi’ tratadas com ethephon e cloreto de cálcio15
Capítulo II. Biossíntese e armazenamento de antocianinas durante o amadurecimento de
uvas ‘Rubi’ tratadas com ethephon.......................................................................27
Capítulo III. Papel do cálcio na coloração e qualidade de uvas ‘Rubi’ tratadas com ethephon46
CONSIDERAÇÕES FINAIS...............................................................................................................71
R
EFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS....................................................................................................76
SCAVRONI, J. ETHEPHON COMO PROMOTOR DA QUALIDADE COMERCIAL E
NUTRICIONAL DE UVAS ‘RUBI’: BIOSSÍNTESE E ACÚMULO DE ANTOCIANINAS.
2008. 76P. TESE (DOUTORADO) – INSTITUTO DE BIOCIÊNCIAS, UNESP -
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA, BOTUCATU.
RESUMO - A uva fina de mesa da variedade Rubi destaca-se pela grande aceitação do mercado
consumidor devido ao preço acessível e à sua cor atrativa conseqüência do acúmulo de
antocianinas. No entanto, nem sempre as condições ambientais favorecem o adequado acúmulo
desses pigmentos acarretando desvalorização comercial e nutricional desses frutos. Assim, o
presente estudo teve como objetivo verificar o efeito da aplicação de diferentes concentrações de
ethephon, associadas ou não à aplicação de CaCl
2
, sobre a coloração e a qualidade das bagas de uva
‘Rubi’ ao longo de 18 dias, por meio da avaliação da atividade das enzimas relacionadas à síntese e
ao acúmulo das antocianinas, respectivamente, fenilalanina amônia-liase (PAL) e glutationa S-
transferase (GST). Para tal, o experimento foi delineado em blocos casualizados e tratamentos
consistiram na aplicação de ethephon nas concentrações: 200, 400, 600 e 800 mg L
-1
, em cachos
que apresentavam 30 a 50% de bagas coloridas. Seguindo o delineamento proposto, alguns cachos
receberam aplicação de CaCl
2
1,5% 24 horas após a aplicação do regulador. A cada três dias após a
aplicação do ethephon (DAA) foram realizadas as avaliações dos teores de antocianinas, dos
flavonóis e das atividades das enzimas PAL e GST. Avaliações de outros aspectos da qualidade
foram realizadas nos mesmos intervalos sendo essas: quantificação dos teores de sólidos solúveis,
de açúcares solúveis totais e redutores, medidas de acidez titulável e de pH. Os resultados obtidos
revelaram que a aplicação de diferentes concentrações de ethephon associadas ou não ao CaCl
2
promoveram aumento nos teores de antocianinas ao longo dos 18 dias após a aplicação do ethephon
(DAA), como conseqüência da antecipação na indução da atividade da enzima PAL, aos 3 DAA,
nas bagas que receberam as concentrações de 200, 400 e 800 mg L
-1
de ethephon e também pelo
aumento da atividade da enzima GST ao longo do período de estudo, sem que os demais aspectos
da qualidade tenham sido influenciados. Dessa forma, conclui-se que na fase de mudança de cor das
bagas, isto é, 30 a 50 % do cacho colorido, tratadas com a uma única aplicação de ethephon a partir
da concentração de 200 mg L
-1
, sendo essa associada ou não ao CaCl
2
, promove o aumento no
acúmulo de antocianinas, com conseqüente intensificação da coloração e uniformidade dos cachos,
possibilitando a antecipação da comercialização das uvas ‘Rubi’.
Palavras-chave: Flavonóides, Etileno, Cálcio, Fenilalanina-amônia-liase, Glutationa S-transferase, Vitis
vinifera L.
INTRODUÇÃO
Considerada um dos tipos de uva fina de mesa de maior comercialização, juntamente com a
‘Itália’, a uva ‘Rubi’, segundo os produtores, tem maior aceitação no mercado devido ao seu preço
acessível e à sua atrativa coloração rósea, devida ao acúmulo de antocianinas na película dos frutos.
Mais do que pigmentos responsáveis pela coloração de diferentes tipos de uvas e, portanto, pela
qualidade visual, pesquisas recentes têm apontado que as antocianinas promovem inúmeros
benefícios à saúde humana, devido à sua ação antioxidante, caracterizada pela inibição do
crescimento de células cancerosas e prevenção de doenças coronarianas, o que classifica as uvas
coloridas como alimentos funcionais ou nutracêuticos.
No entanto, produtores de diferentes regiões do Brasil, tais como Nordeste e Sudeste, relatam a
dificuldade, em determinadas épocas do ano, de obter cachos de uvas ‘Rubi’ coloridos tanto em
intensidade quanto em uniformidade da cor. Isso acontece, principalmente, nos períodos em que a
amplitude térmica é baixa e as temperaturas são elevadas, fatores que inibem o acúmulo de
antocianinas.
Para minimizar as conseqüências dessa situação, inúmeros trabalhos têm evidenciado a
eficiência do ethephon (liberador de etileno na célula vegetal) em promover o acúmulo de
antocianinas em frutos, inclusive em uvas de diversas variedades e cultivadas em variadas
condições climáticas. No entanto, a complexidade de interações durante a liberação do etileno
dentro do fruto pode afetar os aspectos referentes à qualidade das uvas, dependendo da
concentração aplicada, condições climáticas e fase de maturação dos frutos.
O cálcio também é considerado um eliciador de antocianinas, além de participar da integridade
da parede celular, evitando o amaciamento excessivo das bagas, em decorrência de elevadas
concentrações de ethephon.
Na tentativa de contribuir para solucionar essa dificuldade enfrentada pelos produtores de uva
‘Rubi’ no Brasil, o presente estudo objetivou verificar o efeito da aplicação de concentrações de
ethephon, associando ou não à solução doadora de Ca
2+
, nas interações que regem o incremento de
antocianinas, principalmente no que diz respeito à sua síntese e ao seu armazenamento.
REVISÃO DE LITERATURA
Informações econômicas sobre a viticultura no Brasil
A uva é uma das principais frutas de clima temperado produzida no Brasil, onde a viticultura
firmou-se como atividade econômica na segunda metade do século XIX, com o surgimento de novas
variedades e com o aumento da colonização européia. Atualmente, essa prática agrícola encontra-se
em pleno desenvolvimento com incrementos na produção, no consumo e na exportação de uvas e
vinhos (Agrianual, 2002). Além da viticultura, a industrialização dos derivados da uva com maior
valor agregado apresenta-se como atividade potencial geradora de renda e divisas para o agronegócio
brasileiro (Sato, 2000).
No período compreendido entre 1996-2002, a produção brasileira de uva cresceu 67,7%. Segundo
o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), em 2004 essa produção chegou a 1148,6
toneladas, sendo cerca de 50% de uvas de mesa e 50% de uvas para sucos e vinhos.
A produção de uvas de mesa no Brasil pode ser dividida em dois grupos: uvas comuns de mesa
(Vitis labrusca L.), cuja representante principal é a cultivar Niágara Rosada, e uvas finas de mesa
(Vitis vinifera L.), representadas principalmente pela variedade Itália e suas mutações (Rubi, Benitaka
e Brasil), Red Globe, Red Meire, Patrícia, entre outras. Esses grupos apresentam características
diferenciadas quanto à produção, bem como problemas peculiares, de modo que as pesquisas por
parte dos órgãos oficiais ou mesmo os testes feitos pelos produtores devem ser específicos para as
variedades e regiões produtoras (Nachtigal, 2003).
A produção de uvas finas está concentrada nas regiões Norte do Paraná, Noroeste de São Paulo e
Vale do Rio São Francisco, sendo que a variedade Itália e suas mutações correspondem a cerca de
90% das uvas produzidas. Assim, as uvas ‘Itália’ e ‘Rubi’ são as principais variedades consumidas no
país, cuja produção é destinada, em sua maioria, ao mercado nacional e uma pequena parte exportada
para a Europa (Sato, 2000).
De acordo com os dados do Instituto de Economia Agrícola e Coordenadoria de Assistência
Técnica Integral (IEA/CATI), a quase totalidade da área plantada de viticultura no Estado de São
Paulo destina-se à produção de uva de mesa, tanto comum quanto fina. Sendo que de um total de
11000 hectares, apenas 180 são destinados à produção de uva para indústria (Sato, 2000).
Produtores do Estado de São Paulo vêm se aperfeiçoando no cultivo de uvas finas de mesa, cujo
consumo tem aumentado recentemente. Tal fato se deve às mudanças observadas nos padrões de
consumo de alimentos, em geral, visando uma dieta mais saudável (Sato, 2000).
A maior aceitação das uvas finas de mesa ‘Itália’ e ‘Rubi’ deve-se a seu preço acessível, uma vez
que a demanda desse fruto é, em geral, diretamente proporcional à renda dos consumidores
(Hoffmann, 2000). Além disso, a uva ‘Rubi’ possui tem maior valor de mercado pela atrativa
coloração avermelhada que apresenta (Barros et al., 1995).
È sabido que a qualidade da produção de frutos é influenciada pelas condições ambientais por
influenciarem desde a formação e desenvolvimento até a maturação desses (Nachtigal, 2002). E em
relação à viticultura são inúmeras as dificuldades enfrentadas pelos produtores brasileiros,
principalmente, de uva fina de mesa, pois há regiões produtoras no Brasil onde a amplitude térmica
diária é baixa e as temperaturas atingem valores acima de 37ºC, condições essas que se ocorridas
durante o amadurecimento de uvas ‘Rubi’ desfavorecem a síntese dos pigmentos responsáveis pela
coloração característica da variedade. No entanto, em outro extremo, baixas temperaturas também
prejudicam o acúmulo de açúcares nas bagas (Sato, 2004).
Dessa forma, o conhecimento sobre a formação, desenvolvimento e maturação das bagas de uvas
e os fatores que regem esses processos torna-se necessário para a investigação de possíveis práticas
que possam garantir a quantidade e a qualidade da produção (Nachtigal, 2003).
Fenologia da videira: desenvolvimento e maturação de bagas
A fenologia da videira caracteriza-se pela sucessão de eventos num ciclo vegetativo comumente,
intercalados por períodos de repouso. Nas videiras esses eventos são divididos em brotação como
conseqüência da poda, em seguida, o florescimento de ramos; a formação, crescimento dos cachos;
maturação dos ramos; a maturação das bagas e por fim o início de um período de repouso (Jones &
Davies, 2000; Chuine et al., 2004).
No entanto, em regiões de clima tropical semi-árido, a videira apresenta comportamento
totalmente distinto daquele observado nas regiões de clima subtropical e temperado, estando
condicionada ao controle da irrigação e à época de poda (Albuquerque & Albuquerque, 1982).
Durante seu desenvolvimento, as bagas de uva sofrem modificações no tamanho, composição,
cor, textura, sabor e na suscetibilidade a patógenos. Elas exibem uma curva padrão de crescimento
sigmóide dupla (Coombe 1992), caracterizada por três fases distintas (Figura 1).
Primeiramente (Fase I), o crescimento ocorre pela divisão e expansão celular, de modo que a baga
rapidamente toma forma devido ao aumento em tamanho e massa do pericarpo e da semente,
enquanto os embriões são produzidos. Nesse momento, as bagas apresentam cor verde e são firmes.
Na fase seguinte (Fase II), a taxa de crescimento total é bastante reduzida, o embrião geralmente
atinge seu tamanho máximo e inicia a mudança de cor. Finalmente, (fase III) caracteriza-se pela
expansão celular e desenvolvimento das características físicas, químicas e sensoriais típicas do fruto
maduro (Winkler et al., 1974).
Fase I Fase II Fase III
Crescimento da ba
g
a devido à
divisão e expansão celular.
-Crescimento e
desenvolvimento do embrião.
-Acúmulo de ácido tartárico e
málico
Amaciamento das ba
g
as e
crescimento devido à
expansão celular.
-Acúmulo de glicose e
frutose.
Figura 1. Fases do desenvolvimento e amadurecimento de bagas de uva em geral, considerando os
dias após o florescimento e os principais eventos (adaptado de Coombe, 2001).
Devido à elevada taxa respiratória, diversos solutos são acumulados na baga durante a primeira
fase de crescimento, sendo majoritários os ácidos orgânicos, representados pelos ácidos tartárico e
málico. Ainda nessa fase, acumulam-se taninos, ácidos hidroxicinâmicos, aminoácidos, minerais e os
compostos de aroma (Romeyer et al.1983; Conde et al., 2007).
A segunda fase de desenvolvimento das bagas é um período de ausência de crescimento, e seu
final, coincide com o início do amadurecimento ou véraison, termo de origem francesa usado para
descrever a mudança na cor da casca da baga, e que indica o início do amadurecimento, ou seja, início
da terceira fase (Conde et al., 2007).
As mudanças mais intensas na composição das bagas da uva ocorrem durante a terceira fase, pois
de pequenas, duras, ácidas e com pouco açúcar, tornam-se maiores, mais macias, mais doces, menos
ácidas, coloridas e com aroma intenso. O desenvolvimento destas características determina a maior
parte da qualidade do produto final (Boss & Davies, 2001). O tamanho total da baga pode dobrar
entre o véraison e a colheita, e muitos dos solutos que se acumularam na baga durante o primeiro
período do desenvolvimento remanescem na colheita. Contudo, devido ao aumento no volume das
bagas, suas concentrações são reduzidas significativamente. Entretanto, alguns compostos produzidos
durante o primeiro período do crescimento não são simplesmente diluídos, mas sim metabolizados,
como é o caso do ácido málico, utilizado como fonte de energia durante o amadurecimento, o que
resulta na diminuição significativa de seus níveis. Por outro lado, o ácido tartárico remanescente,
geralmente, permanece em concentrações quase constantes após o véraison. Os taninos e os
compostos aromáticos também declinam com o amadurecimento das bagas (Conde et al., 2007).
Nessa fase acontece o aumento maciço na concentração de açúcares, principalmente glicose e frutose,
que são mensurados com o teor de sólidos solúveis, sendo utilizados como índice de maturidade para
a maioria dos frutos (Kays, 1991). Além disso, o sabor que caracteriza a uva é na maior parte
resultado do equilíbrio entre sólidos solúveis/acidez (Conde et al., 2007). A qualidade visual dos
cachos é atribuída à quantidade de bagas, e ao mesmo tempo a sua sanidade e coloração. Esta última
característica é determinada pela síntese de pigmentos, representados, principalmente, pelas
antocianinas. Estes pigmentos apresentam três fases de acúmulo que consiste primeiramente em
aumento linear, seguido de estabilização ou até redução e, por fim, sutil aumento próximo do final do
ciclo reprodutivo (Fenández-López, 1998).
As alterações fisiológicas e bioquímicas mais relevantes da maturação e que determinam o sabor,
o aroma, a firmeza e a aparência das uvas são significativamente influenciadas pelas condições
climáticas o que pode limitar a produção e qualidade dos frutos (Winkler et al., 1974; Albuquerque &
Albuquerque, 1982).
Hormônios e os reguladores vegetais na viticultura
Para atenuar os problemas que possam surgir durante a formação, desenvolvimento e,
principalmente, maturação das uvas e assegurar o padrão de qualidade exigido pelo mercado
consumidor, os reguladores vegetais têm sido utilizados com sucesso, sendo em muitas situações
indispensáveis para a obtenção de produções de qualidade (Nachtigal, 2002)
Os reguladores vegetais são substâncias sintéticas que, aplicadas exogenamente possuem ações
similares aos grupos de hormônios vegetais conhecidos, tais como auxinas, giberelinas, citocininas
e etileno (Castro & Vieira, 2001), que atuam em conjunto modificando processos morfo-
fisiológicos das plantas, proporcionando o equilíbrio necessário para que todas as atividades
inerentes às etapas fenológicas ocorram de forma harmônica (Davies, 1988; Ruiz, 1998).
Com a descoberta dos efeitos dos reguladores vegetais sobre as plantas cultivadas e os
benefícios por eles promovidos, a utilização desses, apesar de não ser em larga escala em cultivos
comerciais, tornou-se uma prática comum na agricultura tendo iniciado na viticultura,
internacionalmente, no início da década de 50 (Winkler, 1974). Sua utilização destina-se às mais
diversas finalidades, como controle do crescimento, enraizamento de estacas, micropropagação,
aumento da fertilidade de gemas, incremento da fixação de frutos, desbaste de bagas, supressão de
sementes, aceleração ou retardamento da maturação dos frutos, controle do enrugamento das bagas
e aumento do acúmulo de pigmentos (Pires, 1998).
A definição do tipo de regulador, concentração e época a ser aplicada varia muito conforme a
finalidade, local, sistema de produção, fase do ciclo vegetativo e condições ambientais (Leão &
Possídio, 2000). Dessa forma, é necessária a realização de testes específicos, baseados no
conhecimento da fisiologia da cultura, principalmente no que diz respeito à predominância e ao
papel de determinados hormônios endógenos, em etapas específicas do desenvolvimento e do
amadurecimento dos frutos (Conde et al., 2007).
As primeiras etapas do desenvolvimento das bagas, desde a fecundação até a formação do fruto,
estão sob controle dos hormônios como a auxinas, citocininas e giberelinas, que promovem a
divisão e a expansão celular. Embora esses hormônios possam ser translocados dentro da planta, nas
bagas são produzidos na maior parte pelas sementes, ou pelos tecidos maternais, como óvulos não
fecundados, no caso de espécies sem sementes (Coombe, 1992).
O controle hormonal durante o amadurecimento da baga das uvas, do véraison à colheita, não
está totalmente esclarecido, mas acredita-se que seja resultante de uma combinação de sinais
hormonais, em vez de simplesmente o controle sobre a ação de um único hormônio (Conde et al.,
2007).
Sabe-se que o etileno está relacionado à maturação de frutos climatéricos, caracterizada por um
pico de sua produção e da taxa respiratória no início do amadurecimento. Além disso, nenhum
hormônio específico tem sido claramente relacionado ao amadurecimento de frutos não-
climatéricos, inclusive à maturação das uvas (Coombe et al., 1973; Jiang & Joyce, 2003;
Giovanonni, 2004).
A fim de investigar os efeitos do etileno tanto no amadurecimento dos frutos climatéricos
quanto nos não climatéricos, reguladores vegetais liberadores de etileno endógeno vêm sendo
utilizados, de modo que o ethephon tem sido um dos mais comuns para essa prática. Ethephon é o
nome genérico para ácido 2-cloroetil fosfônico, cujo mecanismo de ação consiste na quebra dessa
substância em etileno, cloreto e fosfato, em pH abaixo de 4,5. O etileno liberado é absorvido pela
cutícula da casca, aumentando assim a concentração de etileno intracelular (Szyjewicz et al., 1984).
Recentes estudos têm relatado potenciais funções do etileno durante o amadurecimento de bagas
de uva. Assim, Mailhac & Chervin (2006) observaram que o etileno limita o aumento do diâmetro
da baga, sugerindo que ele pode regular o fluxo vascular associado ao amadurecimento. Além disso,
este hormônio parece também estar relacionado à redução do excesso de acidez da baga durante a
fase de maturação (Weaver & Montgomery, 1974; Chervin et al. 2004). Chevin et al. (2006)
verificaram que o etileno influencia o acúmulo de açúcares nas bagas em maturação. Além disso, há
evidências da influência do etileno sobre o desenvolvimento do sabor e do aroma da uva (Tesnière
et al. 2004; Mailhac e Chervin 2006). Há, também, inúmeros estudos realizados em diferentes
regiões de clima temperado, tropical e até mesmo semi-árido, os quais relatam que o tratamento
exógeno com etileno no véraison aumenta o acúmulo de antocianinas nas bagas (Hale et al., 1970;
Sttenkamp et al., 1977; Szyjewicz et al., 1984; Roubelakis-Angelakis & Kliewer, 1989; Kyu et al.,
1998; Farag et al., 1998; Leão & Assis, 1999; El-Kereamy et al., 2003; Jeong et al., 2004; Chervin
et al., 2004; Mailhac & Chervin, 2006). Esta talvez seja a característica com mais relatos de
influência pelo tratamento com etileno exógeno.
Entretanto, esses efeitos são modulados de acordo com a fase de desenvolvimento do fruto, cuja
sensibilidade ao etileno pode variar, de modo que na uva aumenta conforme a diminuição na
concentração de auxina. Assim, considera-se que durante o amadurecimento dos frutos há eventos
etileno-dependentes, enquanto os processos do desenvolvimento são independentes (Coombe &
Hale, 1973; Lelièvre et al. 1997; Tesnière et al. 2004).
Coloração da uva: biossíntese e acúmulo de antocianinas
Durante o amadurecimento, além da queda no pH e aumento de sólidos solúveis, há aumento na
síntese de antocianinas, as quais determinam a cor característica das variedades de V. vinifera L.
coloridas (Abeles et al., 1992).
As antocianinas são pigmentos que se acumulam no vacúolo celular e são responsáveis pela
coloração vermelha, púrpura e azul de flores, frutos, folhas e até mesmo raízes (Harbone & Grayer,
1988; Salisbury & Ross, 1992; Eiro & Heinonen, 2002). Assim, são muito utilizadas como corantes
naturais em comidas e bebidas (Jackman, 1993).
Pertencente ao grupo dos flavonóides, as antocianinas têm despertado grande interesse devido aos
benefícios que promovem à saúde humana. Recentes estudos têm demonstrado sua capacidade
antioxidante eliminando radicais superóxidos (Yamasaki et al., 1996), de modo que a cianidina, um
tipo de antocianina, considerada quatro vezes mais poderosa que a vitamina E na proteção contra a
oxidação dos lipídios de membrana (Tsuda, 2000).
Não há dúvidas quanto à importância das antocianinas no que se refere à cor das uvas. Portanto,
esses pigmentos são fundamentais na determinação da qualidade dos frutos que, em primeira
instância, é dada pela aparência visual (Li et al, 2002).
Na espécie Vitis vinifera L., são encontradas na película e nas três ou quatro primeiras camadas da
hipoderme das bagas cinco tipos de antocianinas: cianidina, delfinidina, peonidina, petunidina e
malvidina (Figura 2), cujas quantidades relativas variam dependendo da casta, mas geralmente a
malvidina é majoritária (Mazza, 1995; Núñez et al, 2004). Nessa espécie as antocianinas têm como
característica uma molécula de glicose ligada na posição 3, do anel C, cuja função é conferir-lhes
maior estabilidade (Fosket, 1994).
Figura 2. Estrutura química dos tipos de antocianinas encontradas em Vitis vinifera L..
O acúmulo de antocianinas em uvas possui diversos interesses, pois além de sua função ecológica
na atração de polinizadores, sua forte coloração confere melhor aparência aos cachos e
conseqüentemente agrega valor comercial à fruta, o que é comprovado por pesquisas que demonstram
os inúmeros benefícios que as antocianinas podem trazer à saúde humana (Mazza, 1997), pois além
da capacidade de inibirem o crescimento de células cancerígenas (Kamei et al., 1993) agem no
controle da fragilidade capilar, prevenindo assim, o desenvolvimento de doenças cardiovasculares
(Boniface et al., 1986; Miniati, 1993). Dessa forma, alimentos que contêm antocianinas podem ser
chamados de alimentos funcionais ou nutracêuticos pois, além de nutrir, modulam processos
bioquímico-fisiológicos beneficiadores da saúde humana (Sgarbieri e Pacheco, 1999).
Dentre as técnicas desenvolvidas a fim de estimular a biossíntese de antocianinas, a eliciação tem se
mostrado uma estratégia de alta eficiência (Zhang & Furusaki, 1999). Tal fato se deve à ação indireta
dos eliciadores nos genes, pois ao se ligarem a receptores específicos na membrana plasmática, os
mensageiros secundários agem diretamente no controle da expressão gênica, alterando a produção de
precursores das antocianinas e/ou a transcrição de genes que codificam as enzimas envolvidas em sua
rota biossintética (Bush, 1995; Sudha & Ravishankar, 2003). Entre os eliciadores empregados,
utilizam-se extrato de cultura de células de fungos e bactérias, ficocianina, luz UV, fluridona, ácido
jasmônico, β-glucan, riboflavina, íons inorgânicos como Ca, Mn, Zn, Co, Fe e V_ e substâncias
liberadoras do etileno (Zhang & Furusaki, 1999).
O etileno é um hormônio vegetal que regula muitos aspectos do amadurecimento dos frutos
(Abeles et al., 1992). Sua síntese é aumentada em resposta à condições ambientais estressantes, como
injúria, ataque de patógenos e durante o amadurecimento de frutos, situações que têm sido
correlacionadas à indução da síntese e da atividade de algumas enzimas da rota dos fenilpropanóides.
R=OH R´=H 3-G-Cianidina
R=OH R´=OH 3-G-Delfinidina
R=OCH
3
R´=H 3-G-Peonidina
R=OH R´=OCH
3
3-G-Petunidina
R=OCH
3
R´=OCH
3
3-G-Malvidina
Tal consideração levanta a discussão sobre a relação entre a biossíntese de antocianinas e a produção
de etileno, principalmente, durante o amadurecimento de frutos (Mohamed & Jager, 2002).
Na biossíntese das antocianinas (Figura 3), o precursor é o aminoácido fenilalanina, em que um
grupo amino é removido com ação da enzima fenilalanina amônia-liase (PAL; EC 4.3.1.5) formando
o ácido cinâmico. Em seguida, um grupo hidroxila é adicionado ao carbono na posição 4 pela ação da
enzima ácido cinâmico hidroxilase para originar o ácido ρ–cumárico. A enzima ρ–cumaril CoA ligase
catalisa a síntese do éster CoA do ácido ρ–cumárico. O esqueleto de 15 carbonos característico dos
flavonóides é então sintetizado a partir da reação entre o ρ–cumaril CoA e o malonil CoA
(proveniente da rota do ácido malônico), por ação da enzima chalcona sintase (CHS), o produto
formado é uma chalcona que se converte em uma flavonona, a naringenina, pela ação da enzima
chalcona isomerase (CHI). As antocianinas encontram-se nos vegetais em sua forma estável, ou seja,
complexados com glicosídeos, portanto, o passo final da biossíntese das antocianinas é a transferência
de um resíduo de açúcar proveniente de uma uridina difosfato glicose (UDP-glicose) ao grupo
hidroxila no carbono 3 do flavonóide. A enzima que efetua esse último passo é a UDP-glicose:
flavonóide 3-o-glicosil transferase, ou UFGT (Cramer et al., 1989; Hahlbrock & Scheel, 1989; Fosket,
1994).
Portanto, a PAL é a enzima chave da biossíntese dos fenilpropanóides, a CHS catalisa os
primeiros passos da biossíntese das antocianinas, enquanto que a UFGT catalisa o último passo dessa
rota, estabilizando a molécula formada (Smith & Banks, 1986).
Figura 3. Rota biossintética dos fenilpropanóides culminando para a biossíntese das antocianinas.
UFGT: uridina difosfato glicose: flavonóide 3-o-glicosil transferase.
Após sua estabilização, a antocianina é armazenada no vacúolo da casca das uvas por ação da
enzima glutationa S-transferase (GST; E.C. 2.5.1.18). Essa enzima é conhecida por seu importante
papel na prevenção contra o estresse oxidativo celular, inclusive ao promover a transferência desses
pigmentos para o vacúolo, pois a cianidina-3-glicosídeo, precursora dos demais tipos de
antocianinas, em altas concentrações no citosol promove oxidação celular. Consequentemente, pode
ocorrer necrose localizada, a qual, se agravada, provoca a morte do vegetal. Assim, o
armazenamento da cianidina-3-glicosídeo ocorre por esta ser um substrato natural da GST, cujo
mecanismo de ação consiste em conjugar as antocianinas ao tripeptídeo glutationa (GSH),
produzindo um complexo que será transferido para o interior do vacúolo celular da casca, onde fica
acumulada (Marrs, 1996) e, dependendo do pH vacuolar, atribui a cor característica de cada
variedade de uva (Moons, 2005).
No que diz respeito à intensificação da cor de frutos por meio do aumento da produção de
antocianinas, Ju et al. (1995) relataram que em maçãs a aplicação de ethephon (250 mg L
-1
) aos 20
dias antes da colheita aumenta o acúmulo de antocianinas e a atividade da UDPG: flavonóide-3-o-
galactosil transferase (UFGalT) durante a maturação. Porém, não observaram efeito na concentração
de flavonóides e na atividade da CHS.
fenilalanina ácido cinâmico ácido p-cumárico p-cumaril CoA
Malonil CoA naringenina chalcona naringenina (flavonona)
naringenina
3-hidroxi antocianidina cianidina-3-glicosídeo
+ UDP-glicose
UFGT
CHI
chalcona isomerase
CHS
chalcona sintase
4CL
p-cumaril
CoA ligase
C4H
ácido cinâmico hidroxilase
COO
-
CH
2
COSCoA
3
p-cumaril CoA
+
PAL
fenilalanina amônio liase
fenilalanina ácido cinâmico ácido p-cumárico p-cumaril CoA
Malonil CoA naringenina chalcona naringenina (flavonona)
naringenina
3-hidroxi antocianidina cianidina-3-glicosídeo
+ UDP-glicose
UFGT
CHI
chalcona isomerase
CHS
chalcona sintase
4CL
p-cumaril
CoA ligase
C4H
ácido cinâmico hidroxilase
COO
-
CH
2
COSCoA
COO
-
CH
2
COSCoA
3
p-cumaril CoA
+
PAL
fenilalanina amônio liase
Ainda em maçãs, Mohamed & Jager (2002) constataram aumento na concentração de cianidina 3-
galactosídeo na casca, após a aplicação de 480 mg L
-1
de ethephon quatro semanas antes da colheita,
o que acelerou o acúmulo de antocianinas e aumentou a porcentagem de rubor, porém sem afetar a
concentração de sólidos solúveis e a firmeza dos frutos. Tal fato também foi constatado por Muphey
& Dilley (1988), sugerindo que uma breve exposição dos frutos ao etileno pode ser eficiente no
aumento da biossíntese de antocianinas, mas insuficiente para afetar outras características do
amadurecimento dos frutos.
Larrigaudiere et al. (1996) associam a intensificação do rubor na casca de maçãs ao aumento na
concentração de antocianinas após aplicação de etileno, com aumento na atividade da PAL. Li et al.
(2002) verificaram aumento na atividade da CHI, e da PAL, sem alteração na atividade da enzima
UFGalT. Porém, Ju et al. (1995) verificaram aumento na atividade da UFGalT durante a maturação de
maçãs tratadas com 250 mg L
-1
de etileno aos 110 dias após o florescimento, sem efeito sobre a
atividade da CHS, embora tenha havido acúmulo de antocianinas.
Boss et al. (1996), analisando a expressão de genes relacionados à rota metabólica das
antocianinas, verificaram que em Vitis vinifera há aumento na expressão de genes que codificam as
enzimas PAL, CHS, CHI e UDPG: flavonóide-3-o-glicosil transferase (UFGT), 10 semanas após o
florescimento das videiras. Há relatos sobre a indução da atividade da PAL em uvas tratadas com
etileno exógeno. Assim, El-Kereamy et al. (2003) e Boss et al. (2003) afirmam que há uma relação
evidente entre o tratamento com etileno e o aumento de genes transcritos, os quais codificam enzimas
envolvidas na biossíntese de antocianinas, tal como a PAL, sem menção às suas atividades.
A aplicação de compostos que estimulam a produção de etileno endógeno em uvas mostrou
acelerar o acúmulo de antocianinas totais na película de suas bagas intensificando sua cor
(Roubelakis-Angelakis & Kliewer, 1986; Kyu et al., 1998; El-Kereamy et al., 2003). Além disso, a
aplicação de etileno exógeno pode ser útil para reduzir o crescimento vegetativo e aumentar a
qualidade visual dos frutos, sem diferenciar-se da firmeza apresentada por aqueles amadurecidos
naturalmente (Mohamed & Jager, 2002).
Embora alguns autores apontem o etileno como promotor do acúmulo de antocianinas, pouco se
sabe sobre os mecanismos fisiológicos e moleculares envolvidos nessa resposta (Kanellis &
Roubelakis-Angelakis, 1993). Porém, é de conhecimento que a aplicação de etileno aumenta a
transcrição de genes que codificam enzimas como a PAL, a CHS e a UFGT. No entanto, não há
estudos em uvas que correlacionem o aumento na expressão desses genes à atividade dessas enzimas.
Em relação à GST, Ageorges et al. (2000) afirmam que pode ocorrer super-expressão de
seqüências gênicas codificadoras dessa enzima no período de desenvolvimento da coloração
avermelhada das uvas, de modo que a mesma estaria intimamente relacionada a últimos passos do
acúmulo de antocianinas nas cascas das uvas. No entanto, são escassos os estudos que relacionam o
aumento no acúmulo de antocianinas promovido pelo ethephon à atividade da GST, estudos que são
pertinentes, uma vez que há comprovada relação entre o aumento da atividade da GST com a elevada
concentração endógena de etileno em diversas espécies vegetais (Itzhaki & Woodson, 1993; Zang &
Rennenberg, 1997).
Íons Ca
2+
também são considerados promotores do acúmulo de antocianinas, por estarem
envolvidos na transdução do sinal que conduz à biossíntese desses pigmentos. Tal fato ocorre pelo
aumento induzido pelo Ca
2+
da concentração de hexoses em células de uva, o que leva à expressão
açúcar-dependente de genes transcriptores da CHS (Vitrac et al., 2000). Trabalhos que relacionam a
ação do cálcio e do etileno são contraditórios, pois Lieberman & Wang (1982) afirmam que o cálcio
inibe a produção de etileno endógeno e auxilia na manutenção da integridade estrutural das
membranas, desempenhando um importante papel na prevenção de desordens fisiológicas nos frutos
em desenvolvimento. Similarmente, Sudha & Ravishankar (2003) relatam a atuação desse íon como
retardante da senescência. Li et al. (2002) e Sudha & Ravishankar (2003) verificaram que o Ca
2+
promove a atividade da enzima ácido 1-carboxílico-1-aminociclopropano oxidase (ACCase),
enzima que participa da biossíntese de etileno endógeno. Outra questão polêmica é a atuação do
Ca
2+
como mensageiro secundário em inúmeros processos fisiológicos, inclusive de diversos
eliciadores da biossíntese de antocianinas, como açúcares e o próprio etileno (Kwak & Lee, 1997).
Taiz & Zeiger (2004) afirmam que o Ca
2+
atua como mensageiro secundário de diversos hormônios
vegetais, exceto do etileno. Portanto, não está totalmente definida a relação que há entre o Ca
2+
e o
etileno.
As propriedades nutracêuticas das antocianinas, aliadas ao interesse agronômico em melhorar a
aparência dos frutos intensificando suas cores, são fatores que despertam os pesquisadores para o
desenvolvimento de técnicas que estimulem a produção de antocianinas em larga escala, como nas
bagas de uvas.
Assim, atraindo a atenção industrial e acadêmica nas últimas duas décadas, as técnicas de
eliciação de antocianinas em cultura de células têm sido sugeridas como possíveis tecnologias no
aperfeiçoamento do processo de acúmulo desses pigmentos para aplicação comercial, de maneira a
torná-las economicamente viáveis (Zhang & Furusaki, 1999; Zhang, et al., 2002). No entanto, são
escassos os trabalhos que chegam a aplicar as tecnologias geradas em laboratório.
Capítulo I
“Comece fazendo o necessário, depois o que é possível e de repente estará fazendo o
impossível.”
São Francisco de Assis
COLORAÇÃO E QUALIDADE DE UVAS ‘RUBI’ TRATADAS COM ETHEPHON E CLORETO DE CÁLCIO
RESUMO – Este trabalho objetivou avaliar o efeito do ethephon, em associação ao cloreto de
cálcio, nas propriedades físico-químicas e na coloração de frutos de uva ‘Rubi’. Para tanto,
quando 30 a 50% das bagas dos cachos apresentavam-se coloridos, os tratamentos foram
realizados e consistiram de pulverização somente com água (T0), com solução de CaCl
2
a
1,5% (T1), além dos tratamentos T2, T3, T4 e T5, com aplicações de ethephon equivalentes a
200, 400, 600 e 800 mg L
-1
, respectivamente, seguido de aplicação única de CaCl
2
a 1,5%
após 24 horas. A acidez, os teores de sólidos solúveis, o Ratio, a firmeza, e, de açúcares
solúveis redutores e flavonóis não foram influenciados pelos diferentes tratamentos.
Concentrações a partir de 200 mg L
-1
de ethephon em associação à solução de CaCl
2
1,5%
promoveram o aumento da biossíntese de antocianinas, bem como dos teores de açúcares
solúveis totais e dos valores de pH, apresentaram-se como as mais indicadas para aplicação
pré-colheita de uvas finas de mesa da variedade Rubi, uma vez que as bagas apresentaram
aumento na coloração, sem alterar outras características que comprometam a qualidade.
Termos de indexação: Vitis vinifera L., etileno, antocianinas, flavonóis, sólidos solúveis, açúcares
ABSTRACT – Color and quality of ‘Ruby’ grape treated with ethephon and calcium chloride.
This research aimed to evaluate the effect of ethephon associated with calcium chloride in color
increase of ‘Ruby’ grape fruits, without to change the physical and chemical properties of the
berries. Thus, when the cluster showed from 30 to 50% of color, the treatments performed were a
group sprayed only with water (T0), other sprayed only with 1.5% CaCl
2
solution (T1), in addition
to the T2, T3, T4 and T5 treatments, with applications of ethephon equivalent to 200, 400, 600 and
800 mg L
-1
, respectively, followed by a single application of 1.5% CaCl
2,
after 24 hours. The
application of ethephon at levels higher than 200 mg.L
-1
with 1.5% CaCl
2
solution were the most
indicated for pre-harvest application at ‘Ruby’ table grape because these levels increased the fruit
color, without to change another quality features, such as acidity, firmness, levels of soluble solids,
reducer soluble sugars and pH values.
Index terms: Vitis vinifera L., ethylene, anthocyanins, flavonols, soluble solids, sugars
Introdução
O valor comercial da uva (Vitis vinifera L.) é influenciado por seu aspecto visual, dessa
forma, frutos limpos, firmes, sadios e uniformes quanto ao tamanho, cor, forma e maturação
possuem maior valor agregado. Entrevistado pela revista Toda Fruta em julho de 2003, o
produtor de uvas do município de Jales, Estado de São Paulo, Sr. José Ramazoto, considera a
variedade Rubi a uva fina de mesa de maior aceitação no mercado devido ao preço e à sua
atrativa coloração rósea. No entanto, o produtor declara que determinadas condições climáticas
dificultam a coloração das bagas durante a maturação, resultando em cachos pouco coloridos
e/ou sem uniformidade. Tal dificuldade também é enfrentada por produtores da região centro-
oeste do Estado de São Paulo, principalmente, nos períodos em que a amplitude térmica é baixa
(Saito & Franca, 2007).
As dificuldades da viticultura são inúmeras e, na tentativa de melhorar a produtividade e
outros aspectos relacionados à qualidade desses frutos, muitas vezes, os reguladores vegetais são
indispensáveis (Nachtigal, 2003). Assim, Morris & Canthon (1982) destacam o sucesso na
intensificação da cor de uvas com aplicações de ethephon.
O ethephon, nome genérico do ácido 2-cloroetilfosfônico, após ser absorvido pelas plantas é
convertido em fosfato, cloreto e etileno, esse último um hormônio vegetal envolvido em vários
processos do ciclo de vida das plantas inclusive na maturação de frutos e na senescência
(Szyjewicz et al., 1984; Mailhac & Chervin, 2006). O ethephon tem sido associado ao aumento
na coloração das bagas e no número de bagas coloridas, devido a seu envolvimento no aumento
da síntese de pigmentos, tais como antocianinas, promovendo desta forma, maior uniformidade
na cor dos cachos (Szyjewicz et al., 1984; Kyu et al., 1998; El-Kereamy et al., 2003; Mailhac &
Chervin, 2006). Testes de concentrações de ethephon, de 500 a 1000 mg L
-1
, comprovam a
eficácia do produto como eliciador da síntese de antocianinas dependendo do estádio de
maturação das bagas e da cultivar estudada (Hale et al., 1970).
Esses pigmentos são sintetizados a partir da rota dos fenilpropanóides e incluem-se na classe
dos flavonóides, os quais têm recebido especial atenção nos últimos anos devido às propriedades
antioxidantes que apresentam, agindo como anticancerígenos e reduzindo a incidência de
doenças cardíacas (Winkel-Shirley, 2001).
A aplicação de ethephon pode ou não interferir nas características físico-químicas da uva.
Morris & Canton (1982) não obtiveram respostas utilizando concentrações crescentes de
ethephon (200, 400 e 800 mg L
-1
) sobre a coloração, os teores de sólidos solúveis e a acidez
titulável em uva cv. Concord. No entanto, Leão & Assis (1999) relatam que o ethephon
promoveu redução da acidez titulável e aumento da coloração das bagas de uva ‘Reb Globe’
cultivadas no Nordeste do Brasil.
Como o etileno promove a formação da celulase, a aplicação do ethephon pode diminuir a
firmeza das bagas. Tal fato pode ser evitado com a aplicação de compostos que liberam íons cálcio,
uma vez que este elemento atua na manutenção e integridade da membrana celular. Além disso, de
acordo com Vestrheim (1970), a presença de cálcio promove o aumento da síntese de antocianinas
em casca de maçã, sugerindo que o cátion provavelmente atue como mensageiro secundário nesse
processo. No entanto, o mecanismo de ação do Ca
2+
na promoção da cor em uva talvez seja
independente da ação do etileno, pois Taiz e Zeiger (2004) afirmam que o íon não atua como
mensageiro secundário desse regulador.
Assim, este trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos da aplicação de diferentes
concentrações de ethephon, em associação ao cloreto de cálcio, na coloração de bagas de uva (Vitis
vinifera L.) ‘Rubi’, bem como nas propriedades físico-químicas.
Material e Métodos
O experimento foi conduzido em parreiral de uva da variedade Rubi situado no sítio Santa
Marina no município de Botucatu, Estado de São Paulo, com coordenadas geográficas de 22,89º S,
48,45º W e altitude de 804 m, em janeiro de 2005.
O delineamento experimental consistiu-se de blocos casualizados, com quatro repetições.
Dois grupos controle de plantas foram mantidos, sendo pulverizado somente com água (T0)
e outro pulverizado somente com solução de CaCl
2
a 1,5% (T1). As concentrações de
ethephon aplicadas foram equivalentes a 200, 400, 600 e 800 mg L
-1
, caracterizando os
tratamentos T2, T3, T4, e T5, respectivamente. A única aplicação de ethephon ocorreu
quando os frutos apresentavam visualmente de 30 a 50% de coloração. A aplicação do CaCl
2
foi realizada 24 horas após a aplicação das soluções de ethephon, para que não houvesse
alteração no pH da solução com o regulador, igual a 4,0. Utilizado como fonte de etileno o
produto comercial Ethrel
®
com 240 g L
-1
de ethephon e adicionado à solução essa solução o
espalhante adesivo Natural Óleo
®
a 0,5%. A pulverização foi dirigida aos cachos utilizando-se
pulverizador costal-manual com bico do tipo cone regulável.
Vinte e cinco dias após a aplicação do ethephon, cachos amostrados ao acaso tiveram suas
bagas coletadas seguindo o método recomendado pelo MAPA (2004) para as avaliações de
pH, acidez titulável (AT), sólidos solúveis (SS), firmeza das bagas, açúcares solúveis totais e
açúcares solúveis redutores. Além disso, as cascas foram retiradas, congeladas em nitrogênio
líquido e armazenadas em free zer a – 80°C para posterior quantificação dos teores de
antocianinas e flavonóis.
As medidas de pH foram obtidas em potenciômetro portátil. A acidez titulável foi aferida
por titulação com NaOH 0,1 N e expressa em g ácido tartárico 100 mL
-1
de mosto. Teores de
sólidos solúveis foram expressos em °Brix, obtido por leitura em refratômetro de mesa. A
firmeza, calculada por meio de texturômetro com ponteiro TA 9/1000 cuja distância de
penetração correspondeu a 15 mm e com velocidade de 2 mm seg
-1
, foi expressa em g força
-1
.
As determinações de açúcares solúveis totais foram realizadas pelo método do fenol-sulfúrico
(Dubois et al., 1956), enquanto que as de açúcares solúveis redutores foram realizadas pelo
método de Somogy – Nelson (1945), ambos expressos em mg mL
-1
. Além disso, calculou-se a
relação entre sólidos solúveis e acidez titulável (Ra tio).
Para a quantificação dos teores de antocianinas e flavonóis, foram utilizadas 5 g de cascas
cuja extração dos pigmentos foi realizada de acordo com Lees & Francis (1972), com
maceração da casca em solução de etanol 95% e HCl 1,5 M na proporção de 85/15 v v
-1
. Em
seguida, leituras da absorbância foram realizadas em espectrofotômetro UV-visível a 374 nm
para flavonóides, teores expressos em mg de quercetina 100 g
-1
de casca, e a 535 nm para
antocianinas, cujos teores foram expressos em mg de cianidina-glicosídeo 100 g
-1
de casca.
Os resultados foram submetidos à análise de variância (teste F) e as médias comparadas
pelo teste Tukey a 5 % de significância (P≤0,05), exceto os resultados de teores de
antocianinas que foram submetidos à regressão utilizando o programa SAS.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Observa-se na Tabela 1 que as diferentes concentrações de ethephon não influenciaram
nos teores de açúcares totais, já nos açúcares redutores maiores teores foram observados nos
frutos submetidos à aplicação das concentrações 600 e 800 mg L
-1
de ethephon, em
comparação à testemunha.
Trabalhos como o de Weaver & Pool (1971) relatam que o ethephon não afeta os teores
de açúcares nas bagas de uva. No entanto, Chervin (2006) sugere que o etileno pode exercer
influência no acúmulo de açúcares, uma vez que durante a maturação da uva esse regulador
promove a expressão de genes codificantes de transportadores de sacarose, aumentando a
síntese desses e, conseqüentemente, o deslocamento da sacarose dos locais de sua formação
para o vacúolo das bagas, onde ocorre a conversão enzimática do dissacarídeo em glicose e
frutose (Davies & Robinson, 1996; Manning, 1998). Dessa forma, tal fato pode justificar os
maiores teores de açúcares solúveis redutores observados na presença de elevadas
concentrações de ethephon, no presente estudo.
Tabela 1. Açúcares solúveis totais; açúcares solúveis redutores; pH; firmeza; sólidos solúveis (SS); acidez
titulável (AT) e Ratio (SS/AT) de uvas ‘Rubi’ tratadas com diferentes concentrações de ethephon associadas a
1,5% de CaCl
2.
Avaliações
Tratamentos
Açúcares
Totais
(mg mL
-1
)
Açúcares
Redutor
es
(mg mL
-1
)
pH
Firmeza
(g força
-1
)
SS
(°Brix)
AT
(% ác.
tartárico)
Ratio
(T0) Controle sem CaCl
2
56,39 a 32,47 c 3,42 b 61,67 a 14,68 a 4,93 a 2,98 a
(T1) Controle com 1,5% de CaCl
2
54,89 a 52,56 abc 3,48 ab 66,13 a 14,33 a 4,93 a 2,92 a
(T2) 200 mg L
-1
ethephon + CaCl
2
66,82 a 38,78 bc 3,50 a 61,13 a 14,95 a 4,81 a 3,13 a
(T3) 400 mg L
-1
ethephon + CaCl
2
63,74 a 50,64 abc 3,51 a 59,63 a 14,93 a 4,85 a 3,09 a
(T4) 600 mg L
-1
ethephon + CaCl
2
65,88 a 57,40 ab 3,46 ab 62,50 a 14,93 a 4,57 a 3,28 a
(T5) 800 mg L
-1
ethephon + CaCl
2
66,54 a 57,20 ab 3,46 ab 56,00 a 14,05 a 4,76 a 2,68 a
Coeficiente de variação (CV) 21,26 19,80 1,03 9,07 4,50 6,86 8,42
Valores seguidos de mesma letra na coluna não diferem significativamente entre si pelo teste Tukey a 5% de
probabilidade. Média de quatro repetições.
Os valores de pH apresentaram-se maiores nos frutos que receberam a solução de CaCl
2
naqueles
que receberam aplicação das menores concentrações de ethephon 200 e 400 mg L
-1
(Tabela 1)
.
Resultados semelhantes foram observados por Lima et al. (2000) ao estudarem o efeito de
concentrações de CaCl
2
em uva ‘Itália’, sugerindo que o CaCl
2
influencia o pH das bagas. Porém, as
diferentes concentrações de ethephon utilizadas não tiveram efeito sobre o pH, fato também
observado por Szyjewicz et al. (1984).
Os resultados obtidos quanto à firmeza das bagas não foram influenciados pelo ethephon e pelo
CaCl
2
. Entretanto, Yahuaca et al. (2001) verificaram menor firmeza das bagas de uva ‘Red Malaga’
tratadas com esse regulador, devido ao amolecimento da polpa e não da casca. Também, é válido
mencionar o trabalho de Brackmann et al. (2002) que verificaram menor perda de matéria fresca de
bagas de uvas ‘Dona Zilá’ e ‘Tardia de Caxias’ tratadas com CaCl
2
pós-colheita. Levando em
consideração que o etileno possa promover a síntese de enzimas pécticas (Salisbury & Ross, 1992) a
ausência de influência desse regulador, observada, pode ser explicada pela aplicação da solução de
CaCl
2
, pois os íons Ca
+2
auxiliam na manutenção da integridade da membrana celular (Conway et al.,
1995).
Os teores de sólidos solúveis também não foram influenciados pelos diferentes tratamentos, assim
como observado por Leão & Assis (1999) em uvas ‘Red Globe’ tratadas com ethephon. No entanto,
muitos trabalhos relatam aumento dessa variável em uvas de diferentes cultivares (Szyjewicz et al.,
1984). De acordo com o Regulamento Técnico de Identidade e de Qualidade para a Classificação da
Uva Fina de Mesa (CQH/CEAGESP, 2007), as uvas podem ser colhidas com teores de sólidos
solúveis a partir de 14ºBrix, ou seja, abaixo dos valores apresentados nesse estudo. Assim, verifica-se
que no presente estudo a aplicação de ethephon e CaCl
2
não influenciaram nos teores de sólidos
solúveis e todas as bagas encontravam-se aptas à comercialização.
Em relação à acidez titulável, também não se observou influência dos tratamentos sobre esta
variável, assim como observado por Leão & Assis (1999).
Além disso, como conseqüência da não influência do ethephon e CaCl
2
verificada sobre os teores
de sólidos solúveis e acidez titulável, o Ratio também não foi alterado.
Maiores teores de antocianinas foram obtidos nas bagas na presença de CaCl
2
e de ethephon, com
tendência à estabilização a partir da aplicação de 400 mg L
-1
de ethephon associado com 1,5% de
CaCl
2
(Figura 1).
y = -0,682x
2
+ 5,4787x + 7,1729
R
2
= 0,9909
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
012345
Tratam entos (mg.L
-1
de ethephon)
mg de cianidina glicosídeo.100g de
casca
-1
Figura 1. Teores de antocianinas (mg cianidina-glicosídeo.100g casca
-1
) em uva Rubi. Tratamentos:
(0) Água; (1) solução de CaCl
2
a 1,5%; (2) 200 mg.L
-1
ethephon + CaCl
2
1,5%; (3) 400 mg L
-1
ethephon + CaCl
2
1,5%; (4) 600 mg L
-1
ethephon + CaCl
2
1,5%; (5) 800 mg L
-1
ethephon + CaCl
2
1,5%. Médias de quatro repetições.
Os resultados de teores de antocianinas apresentados na Figura 1 encontram apoio na afirmação
de El-Kereamy et al. (2003) os quais relatam maiores teores de antocianinas em uvas tratadas com
etileno. Além disso, Muphey & Dilley (1988) afirmam que uma breve exposição de uvas ao etileno
pode ser suficiente para o aumento da biossíntese de antocianinas, mas insuficiente para afetar outras
características do amadurecimento, justificando a eficiência da única aplicação de ethephon realizada.
Apoiado nos estudos de Riov et al. (1969), Ju et al. (1995), Zhang & Furusaki (1999) e Sudha &
Ravishankar (2003), o presente estudo reafirma que o ethephon elicia a biossíntese de antocianinas, o
que provavelmente deve-se ao fato desse regulador promover o aumento de etileno endógeno, que por
sua vez pode atuar na transcrição de genes que codificam enzimas importantes da rota biossintética
desses pigmentos, tais como a fenilalanina amônia liase (PAL), chalcona sintase (CHS), chalcona
isomerase (CHI) e UDP-glicose: flavonóide 3-o-glicosil transferase (UFGT), em estudos com frutos
de maçã e em uva
Além do efeito do ethephon, é válido ressaltar que no presente estudo o cálcio também promoveu
aumento dos teores de antocianinas. Similarmente, Sudha & Ravishankar (2003), em cultura de
células de cenoura, relataram que o cálcio é essencial à produção de antocianinas. Desse modo, Vitrac
et al. (2000) propõem que o envolvimento do Ca
2+
na indução da biossíntese de antocianinas ocorra a
partir da expressão gênica da CHS. Essa enzima tem extrema importância na rota biossintética desses
flavonóides, a qual se expressa como conseqüência do aumento nos teores de hexoses intracelulares,
que por sua vez são sinalizados pelo Ca
+2
.
Tabela 2. Teores de flavonóis (mg quercetina 100g casca
-1
) em uva ‘Rubi’ tratados com diferentes
concentrações de ethephon associadas à solução de CaCl
2
a 1,5%
.
Tratamentos mg de quercetina 100g de casca
-1
(T0) Controle sem CaCl
2
14,32 a
(T1) Controle com 1,5% de CaCl
2
14,57 a
(T2) 200 mg L
-1
ethephon + CaCl
2
16,39 a
(T3) 400 mg L
-1
ethephon + CaCl
2
16,21 a
(T4) 600 mg L
-1
ethephon + CaCl
2
18,47 a
(T5) 800 mg L
-1
ethephon + CaCl
2
15,83 a
Coeficiente de variação (CV) 12,20
Valores seguidos de mesma letra na coluna não diferem significativamente entre si pelo teste Tukey a 5% de
probabilidade. Média de quatro repetições.
Em relação aos teores de flavonóis, não foi possível a construção de um modelo de regressão
polinomial, pelo fato dos resultados não terem apresentado tendência definida. Assim, as médias
referentes a essa variável foram comparadas pelo teste Tukey (P≤0,05) (Tabela 2).
Na tabela 2, pode ser observado que também não houve influência da aplicação de ethephon e
cálcio sobre os teores de flavonóis. Tal fato encontra-se em discordância aos resultados obtidos por
Awad & Jager (2002) que ao realizarem estudos com reguladores vegetais em maçãs, sugeriram que o
ethephon pode aumentar os teores de quercetina-3-glicosídeo. Além disso, é válido mencionar que no
presente estudo houve diferença de comportamento entre os teores de antocianinas e flavonóis
obtidos, mas apesar dessas diferentes classes de flavonóides compartilharem dos mesmos precursores,
segundo Awad et al. (2000), a regulação biossintética delas pode ser independente uma da outra, o
que provavelmente ocorra como conseqüência da separação física dos precursores da rota a nível
celular.
CONCLUSÃO
Diante dos resultados obtidos, pode se concluir que o ethephon e o cálcio atuando no aumentando
a biossíntese de antocianinas, bem como dos teores de açúcares solúveis redutores e dos valores de
pH e não influenciaram os outros aspectos de qualidade analisados. Além disso, aplicações de
concentrações de ethephon a 200 mg L
-1
em associação à solução de CaCl
2
1,5 %, apresentaram-se
como as mais indicadas para aplicação pré-colheita de uvas finas de mesa da variedade Rubi.
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Capítulo II
“Vá tão longe quanto possa ver e quando chegar poderá ver ainda mais longe.”
Thomas Calyle
ETHEPHON PROMOVE A SÍNTESE E O ACÚMULO DE ANTOCIANINAS EM UVAS ‘RUBI’ SEM
ALTERAR OUTRAS CARACTERÍSTICAS DA VARIEDADE
RESUMO- o acúmulo de antocianinas em Vitis vinifera L. var. Rubi é responsável pela coloração
característica da variedade, atribuindo às uvas maior valor comercial e nutricional. O presente estudo
tem como objetivo verificar o efeito da aplicação de diferentes concentrações de ethephon sobre a
coloração das bagas de uva ‘Rubi’ ao longo de 18 dias, por meio da avaliação da atividade das
enzimas relacionadas à síntese e ao acúmulo de antocianinas, respectivamente, fenilalanina amônia-
liase (PAL) e glutationa s-transferase (GST). Além disso, também foram avaliadas algumas
características da qualidade de frutos como sólidos solúveis, acidez titulável, ratio, pH, açúcares
solúveis totais e redutores que poderiam sofrer influência das concentrações desse regulador. Os
resultados obtidos revelam que a aplicação de diferentes concentrações de ethephon promoveram
aumento crescente nos teores de antocianinas ao longo dos 18 dias após a aplicação (DAA) como
conseqüência da indução na atividade da enzima PAL aos 3 DAA e aumento da atividade da enzima
GST ao longo do período de estudo, sem que os demais aspectos da qualidade tenham sido
influenciados.
Termos de indexação: antocianinas, etileno, fenilalanina amônia-liase, glutationa S-transferase, Vitis
vinifera.
ABSTRAT- Ethephon promotes the synthesis and accumulation of anthocyanins in grapes ‘Ruby’
without modifying other characteristics of the variety. Anthocyanin accumulation in Vitis vinifera
L. var. ‘Rubi’ is responsible for the distinctive coloration of this variety and ascribes to the grapes a
higher commercial and nutritional value. This research aims to verify the effect of application of
different ethephon concentrations on berry coloration of ‘Ruby’ grape along 18 days through the
activity evaluation of the enzymes related to anthocyanin synthesis and accumulation, phenylalanine
ammonia-lyase (PAL) and glutathione S-transferase (GST) activities, respectively. Moreover, some
features related to the fruit quality which could undergo influence of ethephon concentrations also
were evaluated such as soluble solids , titrable acidity, Ratio, pH and total and reducer soluble sugars.
The results obtained revealed that the application of different ethephon concentrations it promoted a
distinct increase in the anthocyanin levels along 18 days after application (DAA) as a consequence of
PAL activity induction, at 3 DAA, and GST activity increase along the period of this research,
without to influence other quality aspects.
Index terms: anthocyanins, ethylene, phenylalanine ammonia-lyase, glutathione S-transferase, Vitis
vinifera.
Introdução
O processo de amadurecimento da uva não continua após sua colheita, o que a caracteriza como
fruto não-climatérico. Dessa maneira, o momento da colheita deve ser criteriosamente definido,
para que seja oferecido ao consumidor um produto de boa qualidade. Na prática, o principal fator
para a determinação do ponto de colheita é o teor de sólidos solúveis, medido em ºBrix (Barros et
al., 1995).
Por outro lado, produtores de uva afirmam que o fato da variedade Rubi ser o tipo de uva fina de
mesa de maior aceitação no mercado deve-se ao seu preço acessível e à sua atrativa coloração rósea.
Essa coloração, característica da variedade, é conferida pelo acúmulo de antocianinas na casca dos
frutos. Esses pigmentos têm despertado o interesse da comunidade científica, pois além de serem
responsáveis pela coloração de diferentes tipos de uvas, promovem inúmeros benefícios à saúde
humana, devido a sua ação antioxidante, inibição do crescimento de células cancerosas e, ainda,
apresentam importante papel na prevenção de doenças coronarianas (Andriambeloson, 1998).
As antocianinas são sintetizadas a partir da rota dos fenilpropanóides, que se inicia com a
conversão da fenilalanina em ácido cinâmico, pela atividade da enzima fenilalanina amônia-liase
(PAL; E.C. 4.3.1.5) (Fosket, 1994).
O armazenamento das antocianinas produzidas ocorre no vacúolo da casca por ação da enzima
glutationa S-transferase (GST; E.C. 2.5.1.18), conhecida por seu importante papel na prevenção do
estresse oxidativo celular, inclusive ao promover a transferência desses pigmentos para o vacúolo,
pois a cianidina-3-glicosídeo, precursora dos diferentes tipos de antocianinas, que em altas
concentrações no citosol promovem a oxidação celular, com conseqüente necrose localizada
podendo-se agravar e provocar a morte do vegetal. Assim, o armazenamento da cianidina-3-
glicosídeo ocorre por esta ser um substrato natural da GST e, de acordo com o pH do vacúolo, as
antocianinas podem variar de cor, conferindo à casca das uvas cores que podem variar de vermelha a
púrpura (Marrs, 1996).
Fatores como amplitude térmica diária e temperatura do ar interferem na qualidade dos frutos
de videira, pois influenciam na coloração e acúmulo de açúcares. Quanto maior a amplitude, melhor a
coloração e quanto maior a temperatura do ar, mais doces são as uvas. No entanto, temperaturas
acima de 35ºC inibem a síntese de antocianinas (Sato & Franca, 2004; Spayd et al., 2002).
Em regiões produtoras de uvas ‘Rubi’ que, em determinadas épocas do ano, apresentam baixa
amplitude térmica, como é o caso do centro-oeste do Estado de São Paulo, Brasil, os cachos
produzidos são pouco coloridos e/ou sem uniformidade, o que leva à perda do valor comercial e
nutricional dos frutos. Em Petrolina, PE, na região do semi-árido brasileiro, grande produtora de uvas
finas de mesa, além da baixa amplitude térmica as temperaturas chegam a 35ºC com freqüência.
Dessa forma, uma das possíveis soluções seria a utilização de reguladores vegetais, que já é uma
prática comum na viticultura nas diferentes fases fenológicas tanto que, segundo Nachtigal (2003),
muitas vezes torna-se indispensável para melhorar a qualidade dos frutos produzidos. Dessa forma,
quando o ethephon, regulador vegetal utilizado como liberador de etileno exógeno, aplicado em
concentrações de 500 a 1000 mg L
-1
apresenta eficácia comprovada como estimulador da coloração
em diferentes variedades de Vitis vinifera L., inclusive em Rubi (Hale et al., 1970; Wincks, 1982;
Szyjewicz et al., 1984). A atuação desse regulador vegetal ocorre em nível molecular, pois promove
a transcrição de genes que codificam as enzimas da biossíntese das antocianinas (El-Kereamy et al.,
2003).
É de conhecimento que o ethephon promove o aumento da atividade da enzima GST por ser um
sinalizador de estresse oxidativo, mas pouco se sabe a respeito da ativação dessa enzima como
conseqüência do aumento da síntese de antocianinas.
No entanto, a aplicação de concentrações excessivas desse regulador pode resultar em efeitos
indesejáveis, uma vez que o etileno induz inúmeras alterações químicas associadas ao
amadurecimento dos frutos, incluindo mudanças nas paredes celulares, o que pode aumentar a
incidência de desgrane e amolecimento das bagas (Szyjewicz et al., 1984).
Portanto, este trabalho teve como objetivo verificar o efeito da aplicação de diferentes
concentrações de ethephon sobre a coloração de uva ‘Rubi’, por meio de sua influência na atividade
das enzimas PAL e GST e verificar se o regulador vegetal interfere em outras características da
variedade.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi conduzido no sítio Santa Marina, área de cultivo de Vitis vinifera L. da
variedade Rubi, situado no município de Botucatu, Estado de São Paulo, com coordenadas
geográficas de 22,89º S, 48,45º W e altitude de 804 m, em janeiro de 2005.
O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com quatro repetições.
As concentrações de ethephon aplicadas foram equivalentes a 0 (somente água), 200, 400, 600 e
800 mg L
-1
caracterizando os tratamentos T1 (controle), T2, T3, T4 e T5, respectivamente. O produto
comercial Ethrel
®
com 240 g L
-1
de ethephon foi utilizado como fonte de ethephon, adicionando-se à
solução de tratamento, espalhante adesivo Natural Óleo
®
a 0,5%.
A única aplicação das soluções de ethephon, por meio de pulverizador costal-manual, com
pressão de trabalho de 4,2 a 8,4 kgf cm
-2
, foi direcionada aos cachos quando estes apresentavam entre
30 e 50% de coloração característica.
Para as avaliações foram realizadas seis coletas dos cachos de uva a intervalos de três dias após a
aplicação do ethephon para as análises de pH, acidez titulável (AT), sólidos solúveis (SS), firmeza,
açúcares solúveis totais e redutores e teores de antocianinas e flavonóides. As bagas foram coletadas
de acordo com o método recomendado pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento
(MAPA, 2004).
As determinações de atividades das enzimas PAL e GST foram realizadas em três coletas, aos
três, nove e quinze dias após a aplicação do ethephon (DAA).
As medidas de pH foram obtidas por meio de potenciômetro portátil. A acidez titulável foi aferida
por titulação com NaOH 0,1 N e expressa em g ácido tartárico 100 mL
-1
de mosto (% ácido tartárico).
Os teores de sólidos solúveis foram expressos em °Brix obtidos por leitura em refratômetro de mesa.
A firmeza foi calculada pelo uso de texturômetro com ponteiro TA 9/1000, cuja distância de
penetração correspondeu a 15 mm e com velocidade 2 mm s
-1
foi expressa em g força
-1
. A
quantificação dos teores de açúcares solúveis totais foi realizada pelo método fenol-sulfúrico (Dubois
et al., 1956), enquanto que as de açúcares solúveis redutores, pelo método de Somogy–Nelson (1945),
ambos expressos em mg mL
-1
. Além disso, calculou-se a relação entre sólidos solúveis e acidez
titulável (Ratio).
Para a avaliação dos teores dos pigmentos e determinações enzimáticas, 5 g de cascas foram
congeladas em nitrogênio líquido e armazenadas em freezer a – 80°C até o momento da extração.
A extração dos pigmentos foi realizada de acordo com Lees & Francis (1972), com maceração da
casca em solução de etanol 95% e HCl 1,5 M na proporção de 85/15 v v
-1
. Em seguida, leituras da
absorbância foram realizadas em espectrofotômetro UV-visível a 374 nm para flavonóides, teores
expressos em mg de quercetina 100 g
-1
de casca, e a 535 nm para antocianinas, cujos teores foram
expressos em mg de cianidina-glicosídeo 100 g
-1
de casca.
Para a determinação da GST, o extrato foi obtido segundo o método descrito por Ekler et al.
(1993), com modificações, procedendo-se com a maceração das cascas em tampão Tris-HCl 0,2 mol
L
-1
pH 7,8 contendo 1 mmol L
-1
de EDTA e 7,5% (p v
-1
) de PVPP (polivinilpirrolidona), seguido de
centrifugação a 14.000 x g por 20 min a 4ºC. O sobrenadante contendo o extrato enzimático foi
armazenado a -20ºC. O sistema de reação, de acordo com Wu et al. (1996), conteve extrato
enzimático, tampão fosfato de potássio (KPi) 100 mmol L
-1
pH 6,9, GSH 3,3 mmol L
-1
e CDNB
(cloro-dinitro-benzeno) 30 mmol L
-1
. A formação do complexo GSH-CDNB foi quantificada por
leituras de absorbância em espectrofotômetro UV-visível a 340 nm, utilizando-se o coeficiente de
extinção molar 10 mmol L
-1
cm
-1
. A atividade da GST foi expressa em nmol do complexo GSH-
CDNB formado (min
-1
mg
-1
de proteína).
O extrato para a determinação da PAL foi obtido segundo método descrito por Hiratsuka et al.
(2001) com modificações, procedendo-se com maceração de 2g de casca em tampão borato 100 mmol
L
-1
pH 8,8, seguido de centrifugação a 10.000 x g por 30 minutos a 4ºC. Posteriormente, saturou-se o
sobrenadante com sulfato de amônio 70% e centrifugou-se novamente o material a 10.000 x g por 30
min a 4ºC. O pellet resultante foi ressuspendido no tampão de extração e utilizado para a
determinação da atividade da PAL. Para tanto, seguiu-se o método descrito por Ferrarese et al. (2000),
de modo que o sistema de reação conteve tampão borato 100 mmol L
-1
pH 8,8, extrato enzimático e
L-fenilalanina 50 mmol L
-1
, incubado a 40ºC por 60 min com posterior adição de HCl 5M para
interromper a reação. O ácido cinâmico formado foi analisado em HPLC, coluna microsorb C18 250
mm X 4,6 mm X 1/4" e detectado de acordo com o tempo de retenção em UV 275 nm, o extrato foi
eluído em metanol 7%. A quantificação foi calculada com base na área dos picos obtidos. Dessa
forma, a atividade enzimática foi expressa em µg de cinamato min
-1
mg
-1
de proteína.
A concentração de proteínas solúveis totais nos extratos foi determinada pelo método de Bradford
(1976), com leituras de absorbância realizadas em espectrofotômetro UV-visível a 595 nm, utilizando-
se caseína como padrão.
Os resultados foram submetidos à análise de variância (teste F), com posterior construção de
modelos de regressão polinomial, a 5% de significância.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
No presente estudo, a análise de variância revela que as diferentes concentrações de ethephon
aplicadas em cachos de uva ‘Rubi’ influenciaram nos teores de açúcares redutores, antocianinas e
na atividade das enzimas fenilalanina amônia-liase (PAL) e glutationa S-transferase (GST). No
entanto, essa influência não foi observada nos teores de sólidos solúveis, na acidez titulável, Ratio,
pH, firmeza das bagas, teores de açúcares solúveis totais e teores de flavonóis ao longo do
amadurecimento dos frutos (Tabela 1). Não houve interação significativa entre as concentrações de
ethephon em função do DAA quanto aos valores dessas características avaliadas.
Tabela 1. Análise de variância referente às avaliações de sólidos solúveis, acidez titulável, Ratio,
pH, firmeza das bagas, teores de açúcares solúveis totais e redutores, flavonóis, antocianinas e
atividade das enzimas PAL e GST de uva ‘Rubi’ submetida à aplicação de diferentes concentrações
de ethephon, realizadas ao longo de 18 dias.
ns: Interação não significativa. *Significativa a 5% de probabilidade. ** Significativa a 1% de probabilidade.
O teor de sólidos solúveis é o índice de maturidade utilizado como parâmetro para a
comercialização de uvas, sendo 14ºBrix o valor mínimo estabelecido pelo MAPA (2004) para o
consumo de uvas finas de mesa. Porém, no presente estudo, no início das análises, três dias após a
aplicação do ethephon (DAA), os frutos já apresentavam o teor mínimo de sólidos solúveis
estabelecido, com valores médios de 14,1ºBrix, apesar disso, os produtores consideravam que as
uvas não estavam prontas para a comercialização devido à escassa coloração dos cachos. Tais teores
aumentaram até os 15 DAA, estabilizando-se com valor médio de 16,5ºBrix (Figura 1).
Variáveis
F P
R>F CV%
SÓLIDOS SOLÚVEIS
0,52 0,953
NS 3,54
ACIDEZ TITULÁVEL
0,93 0,549
NS 9,43
R
ATIO
0,71 0,756
NS 6,53
PH
1,14 0,313
NS 1,86
F
IRMEZA
0,83 0,677
NS 13,08
A
ÇÚCARES TOTAIS
0,97 0,500
NS 14,21
A
ÇÚCARES REDUTORES
1,67 0,046* 11,18
F
LAVONÓIS
1,27 0,209
NS 24,99
A
NTOCIANINAS
5,11 <0,0001** 16,73
A
TIVIDADE ENZIMÁTICA DA PAL
10,21 <0,0001** 23,16
A
TIVIDADE ENZIMÁTICA DA GST
7,95 <0,0001** 13,81
Esses resultados estão de acordo com aqueles encontrados por Leão & Assis (1999) nas cv. Red
Globe, mas, discordantes daqueles obtidos por Eynard (1975) em cv. Rubi Cabernet e por Jensen et
al. (1977) em cv. Rubi Seedless, os quais relatam aumento diferencial dessa variável resultando,
nesses casos, a antecipação da colheita.
y(X) = -0,0014x
3
+ 0,0367x
2
- 0,0779x + 14,03
R
2
= 0,9969
12
13
14
15
16
17
18
369121518
Dias após aplicação de ethephon (DAAE)
Sólidos solúveis (ºBrix)
0
200
400
600
800
média
mg.L
-1
ethephon
Figura 1. Sólidos solúveis (ºBrix) de uvas ‘Rubi’ em seis avaliações (3, 6, 9, 12, 15 e 18 DAA) após a
aplicação de ethephon (0, 200, 400, 600 e 800 mg L
-1
). Nenhuma interação significativa entre
concentrações de ethephon e DAA foi observada a 5% de probabilidade – sem ajuste. A curva indica o
ajuste médio das cinco concentrações de ethephon em cada época de coleta.
Ácidos orgânicos presentes nas uvas como o málico e tartárico, são degradados durante a
maturação desses frutos (Coombe, 1987). Tal fato foi observado no presente trabalho onde as uvas
apresentaram decréscimo médio de 0,14% da acidez titulável entre o início e o final das avaliações.
Aos 15 DAA, momento de colheita dos frutos pelos produtores, tais teores corresponderam a 0,44%
de ácido tartárico (Figura 2). É válido mencionar que, a exemplo do observado quanto aos sólidos
solúveis, não houve interação significativa entre concentrações de ethephon e DAA em relação à
acidez titulável das uvas.
Leão e Assis (1999) observaram que, em uva ‘Red Globe’, não houve influência do ethephon
sobre a acidez titulável quando aplicado em concentrações acima de 200 mg L
-1
. Porém, Weaver e
Montgomery (1985) observaram que a aplicação de ethephon reduziu a acidez em uvas ‘Carignane’,
variedade destinada à produção de vinho, o que foi confirmado por Chervin (2006) em uvas
viníferas ‘Cabernet Sauvignon’ cultivadas em região de clima frio.
Assim, embora os resultados apresentados sejam controversos, tal fato se deve à diferença de
clima e dos tipos de uvas estudados. É descrito que, elevadas temperaturas causam diminuição da
acidez, em função da produção de etileno (Kanellis & Roubelakis-Angelakis, 1993). Isso ocorre
porque a aplicação de etileno exógeno em frutos não-climatéricos de clima frio incrementa a
(DAA)
concentração de etileno endógeno, o que imediatamente eleva a taxa respiratória e acelera o
metabolismo dos frutos, com conseqüente degradação de seus ácidos orgânicos (Wills et al., 1989;
Kader, 1992; Salteivt, 1999).
y(x) = 7E-05x
3
- 0,002x
2
+ 0,0066x + 0,548
R
2
= 0,9687
0,4
0,5
0,6
0,7
3 6 9 121518
Dias após aplicação de
ethephon
(DAAE)
Acidez titulável
(% ácido tartárico)
0
200
400
600
800
média
mg.L
-1
ethephon
Figura 2. Acidez titulável (% ácido tartárico) de uvas ‘Rubi’ em seis avaliações (3, 6, 9, 12, 15 e 18 DAA)
após a aplicação de ethephon (0, 200, 400, 600 e 800 mg L
-1
). Nenhuma interação significativa entre
concentrações de ethephon e DAA foi observada a 5% de probabilidade – sem ajuste. A curva indica o
ajuste médio das cinco concentrações de ethephon em cada época de coleta.
O metabolismo dos principais ácidos resulta na sua conversão a sais e o pH das bagas sofre
aumento gradativo durante o amadurecimento, sendo mais acentuado no seu início (Winkler et al.,
1974; Hrazdina et al., 1984). Porém, no presente estudo, a aplicação de ethephon deu-se
praticamente ao final desse período, justificando a estabilidade desses resultados ao longo do tempo
avaliado, sem interação significativa entre concentrações de ethephon e DAA. Assim, os valores
médios de pH das uvas ‘Rubi’ oscilaram entre 3,49 e 3,53, estes últimos obtidos aos 15 DAA.
A relação entre teores de sólidos solúveis e acidez titulável, Ratio, permite a programação
adequada da colheita, podendo ser previsto o potencial de armazenamento das uvas. Assim como
Leão e Assis (1999), observou-se neste trabalho, que em relação ao Ratio também não houve
interação significativa entre concentrações de ethephon x DAA, com valores médios variando de
33,94 a 40,36 no momento considerado pelos produtores apropriado para a colheita, ou seja, aos 15
DAA.
A firmeza é uma das características determinantes na palatabilidade e vida útil da uva. Sua
redução acontece ao longo do amadurecimento, caracterizando o amaciamento das bagas (Seymour
& Gross, 1996). Em concordância, os resultados aqui obtidos revelam que, em relação a essa
característica, embora não tenha havido interação significativa entre concentrações do regulador x
DAA no período avaliado, valores médios oscilaram entre 0,63 g força
-1
, obtidos aos 3 DAA e 0,57
(DAA)
g força
-1
, aos 18 DAA. Tal decréscimo pode ser justificado pelo fato das análises terem sido
realizadas ao final do processo de amadurecimento das uvas.
No momento da colheita para a comercialização (15 DAA), as uvas apresentaram valor médio
de firmeza igual a 0,61 g força
-1
. Segundo Yahuaca et al. (2001), a firmeza das bagas da uva de
mesa ‘Red Malaga’ é reduzida com a aplicação de 9 mg L
-1
de ethephon.
Os principais açúcares existentes nas uvas da espécie Vitis vinifera L. são glicose e frutose que
representam 99% dos açúcares solúveis totais presentes no mosto (Winkler et al., 1974). Não foi
observada, no presente estudo, interação significativa entre concentrações de ethephon e DAA
quanto aos teores de açúcares solúveis totais. Além disso, houve baixa oscilação desses teores com
valores médios de 278,74 mg de glicose mL
-1
de mosto, aos 3 DAA, e 282,28 mg de glicose mL
-1
de mosto, aos 18 DAA, resultado concordante aos observados por Leão e Assis (1999).
Em relação aos teores de açúcares solúveis redutores os resultados observados neste estudo
revelam interação significativa entre concentrações de ethephon x DAA nas uvas ao longo do
período avaliado, naquelas que não receberam aplicação de ethephon e naquelas que receberam as
concentrações de 200 e 400 mg L
-1
(Figura 3).
Assim, as uvas que receberam as menores concentrações de ethephon, apresentaram incremento
praticamente linear de açúcares solúveis redutores ao longo do período de estudo. Aos 15 DAA,
definido pelo produtor como o melhor momento para a colheita, as uvas tratadas com as maiores
concentrações de ethephon apresentaram os menores valores de açúcares solúveis redutores.
40
50
60
70
80
90
100
369121518
Dias após aplicação de ethephon (DAAE)
Açúcares redutores (mg glicose.mL
-1
)
0
200
400
600
800
mg.L
-1
ethephon
Figura 3. Teores de açúcares solúveis redutores (mg glicose mL
-1
de mosto) de uvas ‘Rubi’ em seis coletas
(3, 6, 9, 12, 15 e 18 DAA) após a aplicação de ethephon (0, 200, 400, 600 e 800 mg L
-1
). Interações
significativas entre concentrações (0, 200 e 400 mg L
-1
) de ethephon x DAA observadas a 5% de
probabilidade. Não observada interação em 600 e 800 mg L
-1
– sem ajuste.
y(♦) = 0,1782x
2
- 2,0431x + 70,753 R
2
= 0,95
y(■) = 2,249x + 50,794 R
2
= 0,91
y(
▲) = 1,9631x + 50,988 R
2
= 0,87
(DAA)
Recentes estudos têm evidenciado a contribuição positiva do etileno no desenvolvimento do
sabor e aroma das uvas (Tesnière et al., 2004; Mailhac & Chervin, 2006), características estas,
determinadas pela relação entre os teores de açúcares e a acidez da polpa. Desse modo, Chervin
(2006) enfatiza a importância de reconsiderar o papel do etileno no acúmulo de açúcares em uvas,
até pouco tempo desconhecido em frutos não-climatéricos. Segundo o mesmo autor, o etileno
promove a expressão de genes codificantes de transportadores de sacarose, o que aumenta seu
deslocamento dos locais de formação até o vacúolo das células do mesocarpo, onde ocorre a
conversão enzimática do dissacarídeo em glicose e frutose (Davies & Robinson, 1996; Manning,
1998), conversão realizada pela invertase vacuolar, cuja síntese é diminuída logo que a baga
amadurece (Manning et al., 2001). Essas informações permitem sugerir que no presente estudo a
aplicação de elevadas concentrações de ethephon pode ter acelerado os processos bioquímicos
associados à maturação, antecipando a redução da expressão de genes relacionados à síntese das
invertases.
Os flavonóis, presentes na casca das uvas, principalmente na forma de quercetina, são
flavonóides que atribuem cor amarela aos frutos. Assim, embora sejam minoritários, atuam na co-
pigmentação da casca juntamente com as antocianinas (Allen, 1994).
No presente estudo, foi observado que os teores médios de flavonóis na casca das uvas ‘Rubi’
aumentaram ao longo do período estudado, porém sem ter sido verificada interação significativa
entre concentrações de ethephon x DAA. No entanto, é válido ressaltar que, ao longo do tempo as
bagas tratadas com ethephon apresentaram incremento médio desses teores igual a 0,547 mg de
quercetina g
-1
casca enquanto que nas bagas não tratadas esse aumento foi de 0,273 mg de
quercetina g
-1
casca.
Segundo Awad & Jager (2002) e Li et al. (2002), o ethephon promove aumento significativo
nos teores de quercetina-3-glicosídeo em maçãs.
Apesar disso, os resultados apresentados podem ser justificados pelo fato da regulação
biossintética das diferentes classes de flavonóides ser independente uma da outra, embora elas
compartilhem dos mesmos precursores (Awad et al., 2001).
As antocianinas são os pigmentos majoritários da casca das uvas e, portanto, os principais
responsáveis pela cor vermelha das bagas (Mazza,1995), a qual é característica marcante das uvas
‘Rubi’.
No presente estudo, observou-se interação significativa entre concentrações de ethephon x DAA
quanto aos teores de antocianinas na casca de uva ‘Rubi’. Esses teores foram maiores nas uvas
tratadas com ethephon a partir dos seis DAA. Ao final do período de análise (18 DAA), tais uvas
apresentaram teores similares e consideravelmente maiores que o controle (Figura 4). Vale ressaltar
que aos 15 DAA o produtor já considerava ideal para a colheita e comercialização.
Os resultados apresentados nesse estudo reiteram aqueles obtidos por Hale et al. (1970),
Sttenkamp et al. (1977), Szyjewicz et al. (1984), Roubelakis-Angelakis & Kliewer (1989), Kyu et
al. (1998), Farag et al. (1998), Leão & Assis (1999), El-Kereamy et al. (2003), Jeong et al. (2004),
Chervin et al. (2004) e Mailhac & Chervin (2006), que apesar de terem sido realizados em
localidades diferentes e, consequentemente, variadas condições climáticas, verificaram a efetiva
ação de compostos precursores de etileno como promotores da cor em Vitis vinifera L.
El-Kereamy et al. (2003) afirmam que a intensificação na cor da baga seguido do aumento de
etileno está relacionada à transcrição de genes específicos da biossíntese das antocianinas.
Segundo Lelièvre et al. (1997), o etileno também promove a degradação das clorofilas que
contribui para a maior expressão da cor característica da uva ‘Rubi’. Assim, sugere-se que o etileno
atue em múltiplos mecanismos que culminam na intensificação e uniformização da cor dos cachos
de uva.
Além disso, o etileno age como promotor da expressão de genes relacionados à síntese de
enzimas como a fenilalanina amônia-liase (PAL) e a chalcona sintase (CHS), entre outras, que são
essenciais na rota biossintética dos flavonóides (Roubelakis-Angelakis & Kliewer, 1989; Kyu et al.,
1998; El-Kereamy et al., 2003). A enzima PAL tem reconhecida importância na síntese das
antocianinas por iniciar a cascata de reações da biossíntese dos fenilpropanóides (Hiratsuka et al.,
2001).
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
3 6 9 12 15 18
Dias após aplicação de ethephon (DAAE)
Antocianinas
(mg cianidina-3 glicosídeo.g
-1
casca)
0
200
400
600
800
mg.L
-1
ethephon
Figura 4. Teores de antocianinas (mg de cianidina-3-glicosídeo g
-1
de casca) de uvas ‘Rubi’ em seis coletas
(3, 6, 9, 12, 15 e 18 DAA) após a aplicação de ethephon (0, 200, 400, 600 e 800 mg L
-1
). Interações
significativas entre as concentrações de ethephon x DAA observadas a 5% de probabilidade.
y(♦) = -0,0001x
3
+ 0,0041x
2
- 0,033x + 0,1283
R
2
=0,9638
y(■) = -0,0001x
3
+ 0,0032x
2
- 0,005x + 0,0426
R
2
=0
,
9523
y(●) = -0,0007x
2
+ 0,0233x + 0,0292 R
2
=0,9129
y(x) = -0,0006x
2
+ 0,0246x - 0,0175 R
2
=0,9866
(DAA)
No presente estudo interação significativa entre concentrações de ethephon x DAA foi
observada em relação à atividade da enzima PAL. Assim, detectou-se elevada atividade da PAL nas
cascas de uva ‘Rubi’dos frutos submetidos aos tratamentos com ethephon nas concentrações de 200,
600 e 800 mg L
-1
de ethephon, aos 3 DAA que reduziu-se linearmente ao longo do período avaliado,
naquelas tratadas com as maiores concentrações (Figura 5). Por outro lado, as uvas tratadas com
400 mg L
-1
e as não tratadas apresentaram atividade máxima da PAL aos 9 DAA.
Os resultados apresentados concordam com aqueles obtidos por Larrigaudiere et al. (1996), Li
et al. (2002) e Faragher & Brohier (2003) em maçãs e com os observados por Steenkamp et al.
(1977) e El-Kereamy et al. (2003) em uvas, ambas tratadas com ethephon, a fim de verificar o efeito
desse regulador na coloração dos frutos.
De maneira similar, Hyodo et al. (1971) e Chalutz (1973) observaram atividade máxima da PAL
48 horas após a aplicação de ethephon em cenoura e ervilha, respectivamente, com posterior
redução dessa atividade. Tal fato pode ser devido à inibição da enzima por retroalimentação
negativa em função do excesso de ácido cinâmico produzido (Engelsma, 1970).
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
3915
Dias após a aplicação de
ethephon
(DAAE)
Atividade da PAL
(µg ácido cinâmico.min
-1
).mg
-1
proteína
0
200
400
600
800
mg.L
-1
ethephon
Figura 5. Atividade [(µg ácido cinâmico min
-1
) mg
-1
de proteína] da fenilalanina amônia-liase (PAL) de uvas
‘Rubi’ em três coletas (3, 9 e 15 DAA) após a aplicação de ethephon (0, 200, 400, 600 e 800 mg L
-1
).
Interações significativas entre as concentrações de ethephon x DAA observadas a 5% de probabilidade.
Não observada interação em 200 mg L
-1
- sem ajuste.
Chalutz (1973) destaca que além de induzir a síntese da enzima PAL, o etileno pode também
regular a sua atividade, como indicado por sua inibição ao longo do tempo. Mas, apesar de não
haver informações a respeito do papel do etileno no sistema regulador da atividade da PAL, supõe-
y(♦)= -0,0808x2 + 1,3688x - 0,9408 R
2
=0,99
y(▲) = -0,0263x2 + 0,4955x + 1,725 R
2
=0,99
y(●)= -0,3932x + 8,6694
R
2
=0,93
(DAA)
se que o etileno atue no mecanismo de regulação que envolve o sistema PAL-sintetizante e PAL-
inativante, o qual consiste em, após um período de intensa atividade da enzima, o sistema inativador
é acionado e torna-se dominante (Koukol et al., 1961; Zucker, 1968; Hyodo et al., 1971).
A GST é uma enzima presente em diferentes organismos cuja função é a conjugação de
compostos exógenos tóxicos, denominados xenobióticos, ao tripeptídeo glutationa (GSH),
produzindo complexos com toxicidade reduzida (Marrs, 1996). Além disso, por mecanismo similar,
a GST facilita o transporte de antocianinas para o vacúolo das células, o que leva ao aumento da cor
da casca das uvas (Moons, 2005).
Na Figura 6 a interação significativa entre concentrações de ethephon x DAA permitiu a
observação do aumento gradativo da atividade da enzima GST na casca de uvas ‘Rubi’ ao longo do
período estudado. Tal comportamento foi maior nas uvas tratadas com o regulador, principalmente,
a partir dos 9 DAA, destacando-se neste momento de avaliação, a atividade nas uvas tratadas com
as concentrações de 200 e 600 mg L
-1
de ethephon. Aos 15 DAA, as atividades da GST nas uvas
tratadas foram similares e, consideravelmente, maiores do que naquelas sem tratamento.
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
3915
Dias após a aplicação de ethephon (DAAE)
Atividade da GST
(GSH-CDNB nmol.min
-1
).mg
-1
proteína
0
200
400
600
800
mg.L
-1
ethephon
Figura 6. Atividade [(GSH-CDNB nmol.min
-1
) mg
-1
de proteína] da glutationa S-transferase (GST) de uvas
‘Rubi’ em três coletas (3, 9 e 15 DAA) após a aplicação de ethephon (0, 200, 400, 600 e 800 mg L
-1
).
Interações significativas entre concentrações de ethephon x DAA observadas a 5% de probabilidade.
Dessa forma, houve relação positiva entre presença de ethephon e aumento da atividade da
GST. Nesse contexto, deve ser mencionado que o ácido cinâmico e a cianidina-3-glicosídeo são
substratos naturais da GST (Marrs, 1996; Alfenito, 1998; Taulavuori et al., 2004), que lança tais
compostos para dentro do vacúolo por meio da conjugação com a GSH. Dessa forma, associa-se a
maior atividade da GST no decorrer do período de avaliação aos elevados teores de antocianinas
observados e talvez à alta atividade da PAL verificada anteriormente aos 3 DAA.
y(♦) = 0,1898x2 - 0,5674x + 0,6788 R
2
= 0,99
y(■) = -0,1988x2 + 1,2316x - 0,7284 R
2
= 0,99
y(▲) = 0,296x + 0,1393 R
2
= 0,99
y(●) = -0,2512x2 + 1,2887x - 0,5375 R
2
= 0,99
y(x) = -0,0555x2 + 0,5239x - 0,08 R
2
= 0,99
(DAA)
É de conhecimento que o etileno promove a senescência programada, induzindo a peroxidação
dos lipídios de membrana. Consequentemente a promoção da atividade da GST poderia amenizar o
estresse oxidativo provocado pelo regulador, possibilitando a manutenção da integridade celular
(Itzhaki & Woodson, 1993; Zang & Rennenberg,1997). Porém, observou-se no presente estudo que
o aumento da atividade da GST não teve relação direta com a concentração de ethephon aplicada.
Além disso, segundo Ageorges et al. (2006), pode ocorrer super-expressão de seqüências gênicas
codificadoras da GST no período de desenvolvimento da coloração avermelhada das uvas, de modo
que esta enzima estaria intimamente relacionada com os últimos passos do acúmulo das
antocianinas nas cascas das uvas.
Portanto, o aumento praticamente linear observado quanto à atividade da GST ao longo do
tempo sugere-se ter ocorrido devido a sua função de transportadora de antocianinas para o vacúolo.
C
ONCLUSÃO
Os resultados apresentados neste estudo permitem concluir que as diferentes concentrações de
ethephon promoveram acréscimo no acúmulo de antocianinas na casca de uvas ‘Rubi’ como
conseqüência do aumento da atividade das enzimas relacionadas à biossíntese e armazenamento
dessas, sem prejudicar outros aspectos da qualidade da variedade. Dessa forma, uma única
aplicação de 200 mg L
-1
de ethephon no momento em que visualmente os cachos apresentavam de
30 a 50% de coloração foi suficiente para obter resultados satisfatórios na coloração de uvas ‘Rubi’.
R
EFERÊNCIAS
Ageorges, A.; Issaly, R.; Picaud, S.; Delrot, S.; Romieu C. Characterization of an active sucrose
transporter gene expressed during the ripening of grape berry (Vitis vinifera L.). Plant Physiol.
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Capítulo III
"O prazer no trabalho aperfeiçoa a obra."
Aristóteles
CÁLCIO NA COLORAÇÃO E QUALIDADE DE UVAS ‘RUBI’ TRATADAS COM ETHEPHON
RESUMO - A uva fina de mesa da variedade Rubi destaca-se pela grande aceitação do mercado
consumidor devido ao preço acessível e à sua cor atrativa a qual é atribuída ao acúmulo de
antocianinas. No entanto, nem sempre as condições ambientais favorecem o adequado acúmulo
desses pigmentos acarretando desvalorização comercial e nutricional desses frutos. Assim, o
presente estudo tem como objetivo verificar o efeito da aplicação de diferentes concentrações de
ethephon associadas à posterior aplicação de CaCl
2
1,5% sobre a coloração e a qualidade das bagas
de uva ‘Rubi’ ao longo de 18 dias, por meio da avaliação da atividade das enzimas relacionadas à
síntese e ao acúmulo de antocianinas, respectivamente, fenilalanina amônia-liase (PAL) e glutationa
S-transferase (GST). Além disso, também foram avaliadas outras características da qualidade de
frutos como sólidos solúveis, acidez titulável, Ratio, pH, açúcares solúveis totais e redutores. Os
resultados obtidos revelam que a aplicação de diferentes concentrações de ethephon associadas ao
CaCl
2
promoveram aumento diferencial nos teores de antocianinas ao longo dos 18 dias após a
aplicação do ethephon (DAA), como conseqüência da antecipação na indução da atividade da
enzima PAL, aos 3 DAA, nas bagas que receberam as concentrações de 400 e 800 mg L
-1
de
ethephon associadas ao CaCl
2
e também ao aumento da atividade da enzima GST ao longo do
período de estudo, sem que os demais aspectos da qualidade tenham sido influenciados.
Termos de indexação: antocianinas, cálcio, etileno, fenilalanina amônia-liase, glutationa S-
transferase, Vitis vinifera.
ABSTRAT - Calcium on coloration and quality of ‘Rubi’ grapes treated with ethephon. Ruby is a
variety of refined table grape which stands out for its high acceptance by consumer market due to
accessible price and attractive color, which is ascribed to anthocyanin accumulation. However,
environmental conditions not always propitiate a suitable accumulation of these pigments, which
leads to a commercial a nutritional devaluation of these fruits. Thus, the present research aims to
verify the effects of applications of different ethephon concentrations associated to later application
of CaCl
2
1.5% on coloration an quality of ‘Ruby’ grape berries along 18 days through activity
evaluation of the enzymes related to anthocyanin synthesis an accumulation, phenylalanine
ammonia-lyase (PAL) an glutathione S-transferase (GST) respectively. Moreover, other features
related to fruit quality as soluble solids, titrable acidity, Ratio, pH and total and reducer soluble
sugars also were evaluated. The results obtained revealed that application of different ethephon
concentrations associated to CaCl
2
promoted a distinct increase at the anthocyanin levels along 18
days after application of ethephon (DAA) as a consequence of PAL activity induction, at 3 DAA, in
those berries which were sprayed with 400 and 800 mg L
-1
of ethephon concentrations associated to
Ca
2+
, and also due to GST activity increase along the period of this research, without influence on
other quality aspects.
Index terms: anthocyanins, calcium, ethylene, phenylalanine ammonia-lyase, glutathione S-
transferase, Vitis vinifera L.
INTRODUÇÃO
A viticultura no Brasil cresceu 67,7% no período de 1996 a 2002, tornando-se uma importante
atividade econômica para o País (Sato, 2004). Esse incremento na produção pode ser atribuído ao
aumento na exportação e consumo de uvas de mesa (Agrianual, 2002), sendo a Niagara, Itália e
Rubi as principais variedades consumidas no Brasil (Sato, 2004).
Dentre as variedades de uvas finas de mesa, a Rubi destaca-se pela grande aceitação do mercado
consumidor. Tal fato se deve ao preço acessível e, principalmente, à cor atrativa, uma vez que em
primeira instância, a qualidade comercial dessa variedade é atribuída a sua cor vermelha
característica (Hiratsuka et al., 2001; Li et al., 2002).
Os pigmentos responsáveis pela coloração avermelhada são as antocianinas, membros da classe
dos flavonóides que exercem importante papel ecológico em diferentes espécies vegetais; em flores
são responsáveis por atrair polinizadores, em frutos por atrair dispersores de sementes e em diversos
outros órgãos vegetais são sintetizadas em resposta a estresses, por exemplo, a prolongada
exposição à luz ultravioleta (Asen, 1983; Weiss, 2000). Para a saúde humana, recentes estudos
comprovam sua ação benéfica devido à capacidade antioxidante que possuem (Mazza, 1997), além
do poder de inibir o crescimento de células cancerígenas (Kamei et al., 1993) e, ainda, por agirem
no controle da fragilidade capilar, prevenindo assim, o desenvolvimento de doenças
cardiovasculares (Boniface et al., 1986; Miniati, 1993). Dessa forma, alimentos que contêm
antocianinas podem ser chamados de alimentos funcionais ou nutracêuticos, pois, além de nutrir,
modulam processos bioquímico-fisiológicos beneficiadores da saúde humana (Sgarbieri e Pacheco,
1999).
Produtores de uva fina de mesa ‘Rubi’ de diferentes regiões do Brasil, tais como o Nordeste e
Sudeste, relatam que em determinadas épocas do ano há produção de uvas pouco coloridas. Isso
acontece pelo fato da síntese das antocianinas ser dependente de fatores ambientais, conforme
constatado pelos estudos de Sato & Franca (2000) e Spayde et al. (2002). Esses autores comprovaram
que, quanto maior a amplitude térmica, melhor a coloração e quanto maior a temperatura do ar, mais
doces são as uvas. Nas regiões produtoras, tem sido detectada baixa síntese de antocianinas em
condições de temperatura acima de 35ºC e baixa amplitude térmica.
Por essas razões, há um crescente interesse em obter-se maior acúmulo desses pigmentos
flavonoídicos nas cascas das uvas, onde ficam armazenados. As antocianinas são sintetizadas,
principalmente, no início da maturação das bagas, de modo que os teores podem triplicar-se em
uma semana, com posterior estabilização (Fernández-López et al., 1999). Nesse sentido, a aplicação
do ethephon (ácido 2-cloroetilfosfônico) em bagas de uvas no período de maturação é uma
alternativa para obter-se maior biossíntese de antocianinas. Seu mecanismo de ação baseia-se em
promover a liberação de etileno exógeno, o qual promove a transcrição de genes que codificam
enzimas da rota biossintética das antocianinas, como a fenilalanina amônia-liase (PAL; E.C.
4.3.1.5), enzima que inicia a síntese dos compostos fenólicos (El-Kereamy et al., 2003). Além da
ação de enzimas de biossíntese, pode ocorrer aumento da atividade da enzima glutationa S-
transferase (GST; E.C. 2.5.1.18) durante a maturação das uvas. A GST atua na translocação das
antocianinas para o interior do vacúolo das células de modo que esse armazenamento resulta em
maior coloração das bagas (Marrs, 1996).
O etileno está associado a inúmeros processos do amadurecimento, promovendo mudanças
físico-químicas nos frutos, mesmo naqueles não-climatérios como a uva. No entanto, os efeitos da
aplicação de ethephon em frutos de videira dependem de fatores como variedade, concentração a
ser aplicada e estádio de desenvolvimento ou maturação das bagas (Szyjewicz et al., 1983). A sua
aplicação em altas concentrações pode resultar em efeitos indesejáveis para a qualidade dos frutos,
como o desgrane ou o amolecimento das bagas, pois o etileno aumenta a atividade de enzimas
relacionadas à degradação da parede celular, tais como celulases e pectinases (Szyjewicz et al.,
1984).
Íons Ca
2+
também são considerados promotores do acúmulo de antocianinas por estarem
envolvidos na transdução do sinal que conduz à biossíntese desses pigmentos. Tal fato ocorre pelo
aumento da concentração de hexoses em células de uva que é induzido pelo Ca
2+
, o que leva à
expressão açúcar-dependente de genes transcriptores da chalcona sintase (CHS, EC 2.3.1.74),
enzima envolvida na biossíntese das antocianinas (Vitrac et al., 2000). Além disso, o cálcio inibe a
produção de etileno endógeno e auxilia na manutenção da integridade estrutural das membranas,
desempenhando um importante papel na prevenção de desordens fisiológicas nos frutos em
desenvolvimento (Lieberman & Wang, 1982) e atuando como retardante da senescência (Sudha &
Ravishankar, 2003).
Assim, considerando-se que a aplicação de solução doadora de cálcio juntamente com o
ethephon poderia amenizar os efeitos negativos de altas concentrações aplicadas do regulador sobre
a qualidade dos frutos, o presente estudo teve como objetivo verificar o efeito da aplicação de
diferentes concentrações de ethephon, associada à aplicação de CaCl
2
1,5%, sobre a coloração de
uva ‘Rubi’. Para tanto, foram avaliados os teores de antocianinas e flavonóis, bem como as
atividades das enzimas PAL e GST, além de aspectos indicadores de sua qualidade, como pH, teor
de sólidos solúveis, firmeza, conteúdo de açúcares solúveis totais e redutores e teor de acidez
titulável nas bagas.
MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi conduzido em janeiro de 2005, na cultura de uva da variedade Rubi
localizada no sítio Santa Marina, município de Botucatu, Estado de São Paulo, com coordenadas
geográficas de 22,89º S, 48,45º W e altitude de 804 m.
O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com quatro repetições, cada qual
representada por uma planta.
O produto comercial utilizado como fonte de etileno foi o Ethrel
®
com 240 g L
-1
de ethephon e
como fonte de Ca
2+
utilizou-se o CaCl
2
a 1,5%. Às soluções de tratamento foi adicionado o espalhante
adesivo Natural Óleo
®
a 0,5%.
Para a aplicação dos tratamentos foi utilizado pulverizador costal-manual com pressão de trabalho
de 4,2 a 8,4 kgf cm
-2
. A aplicação das soluções de ethephon foi realizada quando os frutos
apresentavam de 30 a 50% de coloração característica e decorridos 24 horas aplicou-se a solução de
CaCl
2
para evitar alteração no pH da solução com o ethephon.
As concentrações de ethephon aplicadas foram 200, 400, 600 e 800 mg L
-1
, caracterizando os
tratamentos T2, T3, T4 e T5, respectivamente. Estabeleceram-se dois grupos controle, um pulverizado
somente com água (T0) e outro somente com a solução de CaCl
2
1,5 % (T1).
Após a aplicação das soluções foram realizadas seis coletas a intervalos de três dias, de cachos
cujas bagas foram amostradas seguindo o método recomendado pelo MAPA (2004). Por meio do
suco dessas bagas (mosto) foram avaliados pH, acidez titulável (AT), firmeza, teores de sólidos
solúveis (SS), conteúdo de açúcares solúveis totais e redutores, antocianinas e flavonóis.
As determinações de atividades das enzimas PAL e GST foram realizadas em três coletas, aos
três, nove e quinze dias após a aplicação do ethephon (DAA).
As medidas de pH foram obtidas por meio de potenciômetro portátil. A acidez titulável foi aferida
por titulação com NaOH 0,1 N e expressa em g ácido tartárico 100 mL
-1
de mosto. Os teores de
sólidos solúveis foram expressos em °Brix, obtidos por leitura em refratômetro de mesa. A firmeza foi
calculada pelo uso de texturômetro com ponteiro TA 9/1000, cuja distância de penetração
correspondeu a 15 mm e com velocidade de 2 mm s
-1
, expressa em g força
-1
. A quantificação dos
teores de açúcares solúveis totais foi realizada pelo método fenol-sulfúrico (Dubois et al., 1956),
enquanto que as de açúcares solúveis redutores pelo método de Somogy–Nelson (1945), ambos
expressos em mg mL
-1
. Além disso, calculou-se a relação entre sólidos solúveis e acidez titulável,
ratio.
Para a avaliação dos teores dos pigmentos e determinações enzimáticas, 5 g de cascas foram
congeladas em nitrogênio líquido e armazenadas em freezer a –80°C até o momento da extração.
A extração dos pigmentos foi realizada de acordo com Lees & Francis (1972), com maceração da
casca em solução de etanol 95% e HCl 1,5 M na proporção de 85/15 v v
-1
. Em seguida, leituras da
absorbância foram realizadas em espectrofotômetro UV-visível a 374 nm para flavonóis, teores
expressos em mg de quercetina 100 g
-1
de casca e a 535 nm para antocianinas, cujos teores foram
expressos em mg de cianidina-glicosídeo 100 g
-1
de casca.
Para a determinação da atividade da GST, o extrato foi obtido segundo o método descrito por
Ekler et al. (1993), com modificações, procedendo-se à maceração das cascas em tampão Tris-HCl
0,2 mol L
-1
pH 7,8 contendo 1 mmol L
-1
de EDTA e 7,5% (p.v
-1
) de Polivinilpirrolidona (PVPP),
seguido de centrifugação a 14.000 x g por 20 min a 4ºC. O sobrenadante contendo o extrato
enzimático foi armazenado a -20ºC. O sistema de reação, de acordo com Wu et al. (1996), continha
extrato enzimático, tampão fosfato de potássio (KPi) 100 mmol L
-1
pH 6,9, glutationa (GSH) 3,3
mmol L
-1
e cloro-dinitro-benzeno (CDNB) 30 mmol L
-1
. A formação do complexo GSH-CDNB foi
quantificada por leituras de absorbância em espectrofotômetro UV-visível a 340 nm, utilizando-se o
coeficiente de extinção molar 10 mmol L
-1
cm
-1
. A atividade da GST foi expressa em nmol do
complexo GSH-CDNB formado min
-1
mg
-1
de proteína.
O extrato para a determinação da PAL foi obtido segundo método descrito por Hiratsuka et al.
(2001) com modificações, procedendo-se com a maceração de 2 g de casca em tampão borato 100
mmol L
-1
pH 8,8, seguido de centrifugação a 10.000 x g por 30 minutos a 4ºC. Posteriormente,
saturou-se o sobrenadante com sulfato de amônio 70% e centrifugou-se novamente o material a
10.000 x g por 30 min a 4ºC. O pellet resultante foi ressuspendido no tampão de extração e utilizado
para a determinação da atividade da enzima PAL. Para tanto, seguiu-se o método descrito por
Ferrarese et al. (2000), de modo que o sistema de reação continha tampão borato 100 mmol L
-1
pH
8,8, extrato enzimático e L-fenilalanina 50 mmol L
-1
, incubado a 40ºC por 60 minutos com posterior
adição de HCl 5 M para interromper a reação. O ácido cinâmico formado foi analisado em HPLC a
275 nm em coluna ODS(M) e eluído em metanol:água (70:30, v v
-1
) como fase móvel. Dessa forma, a
atividade enzimática foi expressa em µg de cinamato h
-1
mg
-1
de proteína.
A concentração de proteínas solúveis totais nos extratos foi determinada pelo método de Bradford
(1976), com leituras de absorbância realizadas em espectrofotômetro UV-visível a 595 nm, utilizando-
se caseína como padrão.
Os resultados foram submetidos à análise de variância (teste F), com posterior construção de
modelos de regressão polinomial, a 5% de significância.
Resultados e Discussão
Características de maturação dos frutos e a relação com a pigmentação
Carvalho (1972) afirma que variáveis climáticas influenciam a composição química das uvas,
dessa forma, precauções na condução da cultura, principalmente durante as fases do
desenvolvimento dos frutos, tornam-se importantes para assegurar a qualidade da produção. Além
disso, o amadurecimento das uvas não continua após a colheita. Portanto, o momento da colheita
deve ser criteriosamente definido (Barros et al., 1995). Na prática, o principal fator para a
determinação do ponto de colheita é o teor de sólidos solúveis (SS), definido como 14º Brix o
mínimo aceitável para a comercialização no Brasil (MAPA, 2000).
No presente estudo no início das análises, aos três DAA, os frutos já apresentavam o teor
mínimo recomendado de sólidos solúveis, com valores médios de 14,3º Brix que se elevaram até os
18 DAA, chegando ao valor médio de 16,5º Brix (Figura 1). Este índice é exigido como requisito
básico nas normas norte-americanas de qualidade para uvas de mesa (Bleinroth, 1993). Não foi
verificada interação significativa entre as concentrações de ethephon e a solução de CaCl
2
em
função do tempo (DAA). Esse aumento médio ao longo do tempo é resultante do metabolismo
normal das bagas, pois os ácidos orgânicos são consumidos pela respiração, convertidos e
acumulados em açúcares (Carvalho & Chitarra, 1984).
Diversos trabalhos que avaliaram os teores de sólidos solúveis em bagas de uvas na presença de
ethephon divergem quanto aos resultados, apresentando aumento ou diminuição desses teores
(Szyjewicz, 1984). Essa divergência é explicada pelas diferenças nas variedades estudadas e nas
condições climáticas em que as uvas foram cultivadas. Apesar disso, os resultados do presente
estudo estão de acordo com os verificados por Leão & Assis (1999), que ao aplicarem ethephon em
uvas ‘Red Globe’ cultivadas na região do nordeste do Brasil, Petrolina (PE), não observaram
diferença em relação a essa característica.
Em relação à influência do CaCl
2
1,5%, Lima et al. (2000) verificaram decréscimo no teor de
sólidos solúveis em uva ‘Itália’, cultivada em Petrolina (PE), argumentando que o fato desse cátion
(Ca
2+
) limitar a difusão dos substratos do vacúolo para o citosol conseqüentemente diminuindo o
fluxo glicolítico o pode reduzir a taxa respiratória (Bangerth et al., 1972; Brady, 1987). O presente
estudo não verificou tal influência, o que pode ser explicado pela aplicação de ethephon que,
provavelmente, pode ter evitado a redução acentuada da taxa respiratória das uvas.
13
14
15
16
17
369121518
Dias após aplicação de ethephon (DAAE)
Sólidos solúveis (ºBrix)
controle
0
200
400
600
800
média
mg.L
-1
ethephon
Figura 1. Teores de sólidos solúveis (ºBrix) de uvas ‘Rubi’ em seis avaliações (3, 6, 9, 12, 15 e 18 DAA)
após aplicação de diferentes concentrações de ethephon (0, 200, 400, 600 e 800 mg L
-1
) e CaCl
2
a 1,5%.
Controle representa uvas que não receberam qualquer tratamento. Não houve interação significativa entre
concentrações de ethephon associadas ao CaCl
2
x DAA a 5% de probabilidade – sem ajuste. A curva
indica o ajuste médio das cinco concentrações de ethephon associadas ao CaCl
2
em cada época de coleta.
A acidez, segundo indicador de maturidade das uvas, geralmente diminui ao longo do
amadurecimento, pois, nesse período, o aumento da taxa respiratória eleva o catabolismo do malato,
resultando em diminuição da concentração de ácido málico. Este, juntamente com o ácido tartárico
são os ácidos orgânicos predominantes em Vitis vinifera L. Dessa forma, verificou-se no presente
estudo que no início do período analisado a acidez titulável (AT) apresentou valor médio de 0,55%
de ácido tartárico e ao final, esse valor foi de 0,43% (Figura 2).
As enzimas relacionadas ao metabolismo dos ácidos orgânicos dos frutos, bem como o
transporte desses para o interior dos compartimentos celulares são processos modulados pelo
etileno. Porém, no presente estudo, não houve influência das concentrações de ethephon associadas
ao CaCl
2
x DAA sobre a acidez titulável. Esses resultados são concordantes com os observados por
Lima et al. (2000) em uva ‘Itália’ tratada com CaCl
2
, bem como aqueles verificados por Leão &
Assis (1999) em uva ‘Red Globe’ tratada com ethephon. É válido ressaltar que ambos os estudos
foram realizados no Brasil. No entanto, discordam dos resultados obtidos por Weaver &
Montgomery (1974) e Chervin (2006), os quais verificaram diminuição da acidez em uvas de vinho
tratadas com ethephon, em videiras cultivadas na Europa.
Essa discrepância de resultados provavelmente é uma das conseqüências do efetivo aumento da
taxa respiratória, promovido pelo ethephon, nas uvas cultivadas em regiões de clima frio (Chervin,
2006). Além disso, provavelmente o efeito desse regulador vegetal em uvas de regiões de clima
y(x) = -0,0005x
3
+ 0,009x
2
+ 0,157x + 13,705
R
2
= 0,9919
(DAA)
CaCl
2
tropical não seja suficiente para alterar a acidez. Dessa forma, nem o ethephon nem o CaCl
2
exerceram influência sobre essa variável.
0,3
0,4
0,5
369121518
Dias após aplicação de ethephon (DAAE)
Acidez titulável
(% ácido tartárico)
cont role
0
200
400
600
800
média
y = 0,0006x
2
- 0,0206x + 0,6079
R
2
= 0,9831
0,3
0,4
0,5
0,6
369121518
Dias após aplicação de ethephon (DAAE)
Acidez titulável
(% ácido tartárico)
controle
0
200
400
600
800
média
mg.L
-1
ethephon
Figura 2. Acidez titulável (% de ácido tartárico) de uvas ‘Rubi’ em seis avaliações (3, 6, 9, 12, 15 e 18
DAA) após aplicação de diferentes concentrações de ethephon (0, 200, 400, 600 e 800 mg L
-1
) e CaCl
2
a
1,5%. Controle representa uvas que não receberam qualquer tratamento. Não houve interação
significativa entre concentrações de ethephon associadas ao CaCl
2
x DAA a 5% de probabilidade – sem
ajuste. A curva indica o ajuste médio das cinco concentrações de ethephon associadas ao CaCl
2
em cada
época de coleta.
A conversão dos principais ácidos nos seus respectivos sais resulta em aumento gradativo do pH
das bagas durante o amadurecimento (Winkler et al., 1974; Hrazdina et al., 1984). Porém, no
presente estudo, essa variável manteve-se praticamente estável ao longo do tempo avaliado,
provavelmente porque a aplicação do ethephon deu-se praticante no final da maturação. Dessa
forma, não houve interação significativa entre concentrações de ethephon associadas ao CaCl
2
e
DAA. Os valores médios de pH obtidos aos 15 DAA, momento em que o produtor escolheu para a
colheita, variaram entre 3,46 e 3,52.
Conhecida como Ratio, a relação entre a síntese de açúcares, ou seja, sólidos solúveis (SS) e
consumo dos ácidos orgânicos, acidez titulável (AT) é determinante na característica sensorial das
uvas. Além de contribuir para a qualidade do aroma e do sabor das uvas, o aumento de sólidos
solúveis associado ao declínio da acidez titulável estabelece o estado fisiológico que estimula a
síntese e o acúmulo das antocianinas (Hiratsuka et al., 2001).
Como conseqüência dos resultados obtidos para as duas variáveis relacionadas, no presente
estudo não foi observada influência das concentrações de ethephon associadas ao CaCl
2
x DAA
sobre o Ratio, cujos valores médios obtidos foram 25,62 e 39,74 respectivamente aos três DAA e 18
DAA.
(DAA)
CaCl
2
Outra característica importante para a aceitação comercial das uvas refere-se à palatabilidade e à
vida útil, sendo que a firmeza é importante para a qualidade desses aspectos. A redução da firmeza
das bagas caracteriza a fase de seu amaciamento e acontece ao longo do amadurecimento (Seymour
& Gross, 1996). No presente estudo, o valor médio da firmeza das bagas controle, sem qualquer
tratamento foi de 0,64 g força
-1
aos três DAA, reduzindo-se para 0,61 g força
-1
aos 15 DAA.
Naquelas uvas tratadas apenas com a solução de CaCl
2
1,5%, os respectivos valores foram nesses
momentos iguais a 0,70 e 0,64 g força
-1
, enquanto que as médias de firmeza das bagas tratadas com
as diferentes concentrações de ethephon associadas ao CaCl
2
foram, respectivamente, 0,71 e 0,62 g
força
-1
, também nos períodos acima mencionados. Apesar da redução ter sido mais acentuada nas
bagas submetidas ao tratamento com ethephon, não houve interação significativa desses tratamentos
ao longo do período de análise. Segundo Yahuaca et al. (2001), a firmeza das bagas da uva de mesa
‘Red Malaga’ cultivada na região árida do México é reduzida com a aplicação de 900 g ha
-1
(9 mg
L
-1
) de ethephon. No entanto, tal redução foi atribuída ao amolecimento da polpa (mesocarpo) e não
da casca.
Não há dúvidas quanto ao papel estrutural e funcional do Ca
2+
na manutenção da integridade
das células vegetais e na composição da parede celular (Marschner, 1995), atuando assim, no
controle do amolecimento das bagas (Poovaiah et al., 1988). No presente estudo, em uvas ‘Rubi’
aplicando-se a solução de CaCl
2
a 1,5%, a firmeza das bagas, aos 15 DAA, apresentou valor médio
dos tratamentos igual a 0,62 g força
-1
e naquelas tratadas apenas com as diferentes concentrações de
ethephon, não foi observada influência do regulador x DAA sobre a firmeza, cujo valor médio foi
igual a 0,61 g força
-1
aos 15 DAA. Portanto, na presença ou ausência de Ca
2+
, os valores de firmeza
das bagas de uva ‘Rubi’ tratadas com diferentes concentrações de ethephon foram muito
semelhantes (conforme dados apresentados no Capítulo I).
A sacarose é a principal forma de açúcar transportada para o interior das bagas de uva. Esse
transporte é um processo rigorosamente coordenado com o crescimento e o desenvolvimento dos
frutos (Manning et al., 2001). O acúmulo de sacarose começa no início do amadurecimento e sua
clivagem ocorre no vacúolo celular gerando os principais açúcares solúveis presentes nas bagas de
uva, a glicose e a frutose (Coombe, 1992; Davies & Robinson, 1996). A elevação das concentrações
de açúcares durante o amadurecimento é importante na determinação do aroma das uvas. Além
disso, favorece a expansão celular devido a sua contribuição para o aumento da força osmótica
(Stadler et al., 1999) e por modular a expressão de genes (Koch, 1996), o que torna os açúcares
sinalizadores de mecanismos fisiológicos (Lalonde et al., 1999).
Os teores de açúcares solúveis totais tendem a aumentar ao longo da maturação, o que não foi
detectado ao longo do período desse estudo. Sugere-se que tal fato pode ter ocorrido,
provavelmente, em virtude das avaliações terem sido realizadas no final do amadurecimento das
uvas. Dessa forma, os valores médios obtidos aos 3 e 18 DAA, 290,30 e 292,28 mg de glicose mL
-1
de mosto, respectivamente, indicam a estabilização desses teores, uma vez que, não houve interação
significativa entre as concentrações de ethephon e CaCl
2
x DAA. Esses resultados são concordantes
aos observados por Leão & Assis (1999) que também não obtiveram resultados diferentes dessa
característica em uvas ‘Red Globe’ tratadas com ethephon.
Os teores de açúcares solúveis redutores observados no presente estudo revelam interação
significativa entre as concentrações de ethephon e CaCl
2
, ao longo do período avaliado (Figura 3).
Assim, as uvas que receberam as menores concentrações de ethephon (200 e 400 mg L
-1
) associadas
ao CaCl
2
apresentaram incremento dos teores de açúcares solúveis redutores ao longo do período de
estudo. Naquelas tratadas com as maiores concentrações de ethephon associadas ao CaCl
2
(600 e
800 mg L
-1
), maiores teores foram obtidos aos 12 e 9 DAA, respectivamente. Dessa forma, observa-
se que a aplicação de concentrações de ethephon acima de 600 mg L
-1
acelera a formação de
açúcares redutores.
Os glicosídeos e as cianidinas são os precursores finais da síntese de antocianinas. Geralmente,
esses pigmentos são armazenados após terem sido associados a uma molécula de glicose. Esse
processo é importante para a estabilização das antocianinas (Ju et al., 1995), pois os açúcares a elas
adicionados mantêm a comunicação entre as diferentes regiões da molécula (Brouillard et al.,
2003).
Além disso, os açúcares promovem a produção de antocianinas (Weiss & Halevy, 1991) por
induzirem genes envolvidos em sua biossíntese dessas (Murray et al., 1994; Boss et al., 1996;
Kawabata, 1999). A chalcona sintase (CHS) e a UDP-glicose:cianidina 3-O-glicosiltransferase
(UFGT), as quais atuam na transferência de glicose para a molécula de antocianina promovendo sua
estabilização (Vitrac et al., 2000; Boss et al.,1996).
40
50
60
70
80
90
100
369121518
Dias após aplicação de
ethephon
(DAAE)
Açúcares redutores
(mg glicose.mL
-1
)
controle
0
200
400
600
800
mg.L
-1
ethephon
Figura 3. Conteúdo de açúcares solúveis redutores (mg glicose mL
-1
de mosto) de uvas ‘Rubi’ em seis
coletas (3, 6, 9, 12, 15 e 18 DAA) após a aplicação de diferentes concentrações de ethephon (0, 200, 400,
600 e 800 mg L
-1
) e CaCl
2
a 1,5%. Controle representa uvas que não receberam qualquer tratamento.
Interações significativas entre concentrações (controle, 200 e 400 mg L
-1
) de ethephon associadas ao
CaCl
2
x DAA observadas a 5% de probabilidade. Não observada interação em 600 e 800 mg L
-1
– sem
ajuste.
O etileno promove aumento do deslocamento da sacarose dos locais onde ocorrem é formada
até o vacúolo das células do mesocarpo, onde as invertases atuam na conversão desse dissacarídeo
em glicose e frutose (Davies & Robinson, 1996; Manning, 1998). Segundo Manning et al. (2001), a
síntese da invertase vacuolar é reduzida logo que a baga amadurece. Essas informações permitem
sugerir que no presente estudo a aplicação de elevadas concentrações de ethephon pode ter
acelerado o processo de conversão da sacarose em glicose e frutose, com posterior redução da
síntese de invertases em função do amadurecimento das bagas. Desse modo, tais resultados apóiam
as considerações de Chervin (2006), que enfatiza a importância de se reconsiderar o papel do
etileno no acúmulo de açúcares em uvas, até pouco tempo desconhecido em frutos não-climatéricos.
O Ca
2+
atua como mensageiro secundário na sinalização de açúcares e de etileno (Kwak & Lee,
1997). Assim, o Ca
2+
está estreitamente envolvido na sinalização de açúcares durante a biossíntese
de antocianinas em Vitis vinifera L. A regulação dessa sinalização está relacionada à calmodulina
ou às proteínas quinase Ca
2+
-dependentes, como a hexoquinase. Esta última é considerada por
Vitrac et al. (2000) como um sensor na sinalização de açúcares, levando ao acúmulo de
antocianinas nas uvas.
Concentração, biossíntese e acúmulo de pigmentos
y (◊) = 0,1782x
2
- 2,0431x + 70,753 R
2
= 0,95
y (■)
= 0,1401x
2
- 1,3365x + 69,038 R
2
= 0,89
y (▲) = -0,0374x
3
+ 1,1956x
2
- 9,5063x + 87,17 R
2
=0,99
(DAA)
CaCl
2
Em comparação às antocianinas, os flavonóis são pigmentos minoritários na casca das uvas.
Ainda assim, a quercetina, principal representante dessa classe, atua na co-pigmentação da casca
atribuindo cor amarela aos frutos (Allen, 1994). Sua função é proteger os tecidos vegetais contra as
radiações UV (Winkler-Shirley, 2002).
No presente estudo, foi observado que os teores médios de flavonóis na casca das uvas ‘Rubi’
aumentaram ao longo do período estudado, porém sem haver interação significativa entre
concentrações de ethephon associadas ao CaCl
2
x DAA. No entanto, ao longo do tempo as bagas
tratadas com ethephon e CaCl
2
apresentaram aumento relativo desses teores, ou seja, incremento
médio igual a 0,697 mg g
-1
casca ao longo do período analisado, enquanto que nas bagas controle,
esse foi igual a 0,273 mg de quercetina g
-1
casca e naquelas bagas tratadas apenas com a solução de
CaCl
2
o acréscimo foi de 0,361 mg g
-1
casca. Quando esses resultados são comparados àqueles
obtidos nas uvas tratadas somente com as diferentes concentrações de ethephon, sem CaCl
2
, o
incremento foi de 0,547 mg g
-1
casca, ou seja, menor do que quando associado ao CaCl
2
(Dados
apresentados no capítulo II).
Segundo Awad & Jager (2002) e Li et al. (2002), o ethephon promove aumento significativo
nos teores de quercetina-3-glicosídeo em maçãs. Dessa forma, a ausência de influência das
diferentes concentrações de ethephon na produção de quercetina, no presente estudo, pode ser
devido à ação de enzimas na transformação do precursor dihidroquercetina, comum na formação da
quercetina (flavonol) e da cianidina (antocianina), no sentido de formação de cianidina, em
detrimento da quercetina (Ju et al., 1995). A compreensão dos fatores que determinam a
transformação da dihidroquercetina em flavonol ou antocianina torna-se importante na regulação da
síntese das antocianinas (Ju et al., 1995), pois segundo Awad et al. (2001) apesar dessas classes de
flavonóides compartilharem o mesmo precursor a regulação biossintética é independente.
Quanto aos teores de antocianinas na casca das uvas ‘Rubi’ do presente estudo, observou-se
interação significativa entre concentrações de ethephon e CaCl
2
x DAA. O aumento desses teores
foi linear ao longo do tempo na presença de ethephon e CaCl
2
. Ao final do período de análise (18
DAA), essas mesmas uvas apresentaram teores bastante similares entre si e, consideravelmente,
maiores que o controle que aquelas tratadas apenas com CaCl
2
(Figura 4).
Os resultados apresentados no estudo reiteram àqueles obtidos por Hale et al. (1970), Sttenkamp
et al. (1977), Szyjewicz et al. (1984), Roubelakis-Angelakis & Kliewer (1989), Kyu et al. (1998),
Farag et al. (1998), Leão & Assis (1999), El-Kereamy et al. (2003), Jeong et al. (2004), Chervin et
al. (2004) e Mailhac & Chervin (2006). De maneira similar, embora tais estudos tenham sido
realizados em regiões diversas e, conseqüentemente, sob variadas condições climáticas, também se
verificou a efetiva ação de compostos precursores de etileno como promotores da cor em Vitis
vinifera L.
Os resultados obtidos no presente estudo permitem verificar que o incremento dos teores de
antocianinas foi maior nas uvas tratadas com ethephon e CaCl
2.
Nas bagas das uvas controle houve
estabilização desses teores aos 15 DAA, enquanto naquelas tratadas apenas com CaCl
2
o
incremento até 18 DAA foi mais gradativo. Dessa forma, verifica-se a contribuição do Ca
2+
no
incremento dos teores de antocianinas, hipótese apoiada quando se compara os teores desses
pigmentos nas cascas das uvas tratadas com as diferentes concentrações de ethephon sem
associação com CaCl
2,
cujo valor médio foi de 0,774 mg g
-1
de casca, em relação ao incremento de
0,842 mg g
-1
de casca obtido naquelas que receberam o CaCl
2,
além do ethephon (conforme dados
apresentados no Capítulo II).
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
369121518
Dias após aplicação de
ethephon
(DAAE)
Antocianinas
(mg cianidina 3-glicosídeo.g
-1
)
controle
0
200
400
600
800
mg.L
-1
ethephon
Figura 4. Conteúdo de antocianinas (mg de cianidina-3-glicosídeo g
-1
de casca) de uvas ‘Rubi’ em seis
coletas (3, 6, 9, 12, 15 e 18 DAA) após a aplicação de diferentes concentrações de ethephon (0, 200, 400,
600 e 800 mg L
-1
) e CaCl
2
a 1,5%. Interação significativa entre as concentrações de ethephon x DAA
observada a 5% de probabilidade.
Não há dúvidas quanto à contribuição do ethephon, liberador de etileno nos tecidos vegetais, no
acúmulo de antocianinas nas cascas das uvas. Segundo El-Kereamy et al. (2003), a intensificação na
cor da baga seguido do aumento de etileno está relacionada ao acúmulo de genes que codificam
enzimas específicas da rota biossintética das antocianinas, como a PAL e a CHS. Além disso,
Lelièvre et al. (1997) afirmam que o etileno também promove a degradação das clorofilas, o que
contribui para se obter maior coloração característica da uva ‘Rubi’. Dessa forma, o etileno parece
y(◊) = -0,0001x
3
+ 0,0041x
2
- 0,033x + 0,1283 R
2
= 0,96
y(♦) = -4E-05x
4
+ 0,0018x
3
- 0,0254x
2
+ 0,1469x - 0,1961 R
2
= 0,98
y(■) = -3E-05x
3
+ 0,0004x
2
+ 0,0145x + 0,0111 R
2
= 0,99
(DAA)
CaCl
2
atuar em múltiplos mecanismos que culminam na intensificação e uniformização da cor dos cachos
de uva ‘Rubi’.
O Ca
2+
, além de promover a atividade da enzima ACC oxidase, que participa da biossíntese de
etileno endógeno (Li et al., 2002; Sudha & Ravishankar, 2003), atua como mensageiro secundário
de diversos eliciadores da biossíntese de antocianinas, como açúcares e o próprio etileno (Kwaka &
Lee, 1997).
A cascata de reações de biossíntese das antocianinas é iniciada pela enzima PAL (Hiratsuka et
al., 2001), cuja atividade, no presente estudo, foi influenciada pelas concentrações de ethephon e
CaCl
2
x DAA (Figura 5). Assim, aos 3 e 15 DAA, a atividade da enzima foi maior na presença de
ethephon e Ca
2+
com declínio acentuado aos 9 DAA. É válido mencionar que nas uvas tratadas com
400 e 800 mg L
-1
de ethephon houve discreta diminuição da atividade aos 9 DAA e, posterior,
elevação aos 15 DAA. Naquelas tratadas somente com Ca
2+
, houve declínio constante da atividade
a partir dos 3 DAA. As uvas controle apresentaram comportamento diferenciado, com maior
atividade da enzima PAL aos 9 DAA.
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
9,0
3915
Dias após a aplicação de
ethephon
(DAAE)
Atividade da PAL
(µg ácido cinâmico.min
-1
).mg
-1
proteína
cont role
0
200
400
600
800
mg.L
-1
ethephon
Figura 5. Atividade [(µg ácido cinâmico.min
-1
).mg
-1
de proteína] da fenilalanina amônia-liase (PAL) de uvas
‘Rubi’ em três coletas (3, 9 e 15 DAA) após a aplicação de diferentes concentrações de ethephon (0, 200,
400, 600 e 800 mg L
-1
) e CaCl
2
a 1,5%. Interação significativa entre as concentrações de ethephon x
DAA a 5% de probabilidade. Não observada interação na concentração de 200 mg L
-1
- sem ajuste.
Além disso, Hyodo et al. (1971) e Chalutz (1973) observaram atividade máxima da enzima PAL
48 horas após a aplicação de ethephon em cenoura e ervilha, respectivamente, com posterior
redução dessa atividade. Similarmente, no presente estudo, houve redução da atividade da PAL nas
bagas de uvas na presença de ethephon após 3 DAA, ou seja, 72 horas após os tratamentos. Tal fato
y(◊)= -0,0808x
2
+ 1,3688x - 0,9408 R
2
=0,99
y(
♦)= 0,0415x
2
- 1,205x + 11,327 R
2
=0,99
y(▲)= 0,0857x
2
- 1,3318x + 8,6123 R
2
=0,99
y(
Ж)= 0,0729x
2
- 1,4172x + 10,191 R
2
=0,99
(DAA)
CaCl
2
pode ser devido à inibição da enzima por retroalimentação negativa em função do excesso de ácido
cinâmico produzido (Engelsma, 197).
Chalutz (1973) destaca que além de induzir a síntese da enzima PAL, o etileno pode também
regular sua atividade, inibindo-a ao longo do tempo. Apesar de não haver informações a respeito do
papel do etileno no sistema regulador da atividade da PAL, supõe-se que ele atue nos sistemas PAL-
sintetizante e PAL-inativante. Assim, após um período de intensa atividade da enzima, o sistema
inativador é acionado e torna-se dominante, reduzindo a atividade da PAL (Koukol et al., 1961;
Zucker, 1968; Hyodo et al., 1971).
Esse comportamento da atividade da PAL nas uvas tratadas com ethephon e CaCl
2
ao longo dos
15 DAA difere daqueles apresentados nas uvas tratadas com as mesmas concentrações de ethephon e
sem aplicação de CaCl
2
, cuja atividade enzimática foi elevada aos 3 DAA com posterior redução ao
longo do tempo (conforme dados apresentados no Capítulo II). Essas observações aos 15 DAA
permitem sugerir que, no presente estudo, o posterior aumento da atividade enzimática seja atribuído
à aplicação do CaCl
2.
Tal fato pode ter ocorrido em virtude do Ca
2+
elevar a atividade da enzima ACC oxidase,
promovendo a síntese de etileno endógeno (Li et al., 2002; Sudha & Ravishankar, 2003). Além disso,
a taxa de decomposição do ethephon é reduzida na presença desse cátion (Biddle et al., 1976). Dessa
forma, sugere-se que o aumento da atividade da PAL aos 15 DAA pode estar relacionada ao aumento
da concentração de etileno endógeno, cuja síntese foi induzida pelo Ca
2+
.
Entretanto, a influência do Ca
2+
na atividade de enzimas do metabolismo de compostos fenólicos
ainda não está bem claro, pois os estudos trazem resultados controversos. Em alguns, esse cátion
estimula a atividade da PAL (Castañeda & Pérez, 1996; Kolupaev, 2005) enquanto em outros, o Ca
2+
reduz ou não afeta tal atividade (Kawai et al., 1995; Tomás-Barberán et al., 1997; Ruiz et al., 2003;
Teixeira et al., 2006).
A glutationa S-transferase (GST) é uma enzima presente em diferentes organismos com
conhecida função na desintoxicação de células expostas a compostos tóxicos ou potencialmente
tóxicos. Seu mecanismo de ação consiste na conjugação desses compostos ao tripeptídeo glutationa
(GSH), produzindo complexos com toxicidade reduzida (Marrs, 1996). Por esse mesmo
mecanismo, a GST atua no transporte de antocianinas para o interior do vacúolo celular onde ficam
acumuladas e, dependendo do pH vacuolar, atribuem a cor característica de cada variedade de uva
(Moons, 2005).
Na Figura 6, a interação significativa entre concentrações de ethephon e o CaCl
2
x DAA
permitiu observar aumento gradativo linear da atividade da enzima GST na casca de uvas ‘Rubi’ ao
longo do período estudado. Tal comportamento foi mais evidente nas uvas tratadas com o regulador
vegetal e CaCl
2
de modo que nas uvas controle a atividade da GST aumentou ao longo do tempo de
maneira gradativa.
Dessa forma, houve correlação positiva entre a presença de ethephon e de cálcio no aumento da
atividade da GST ao longo do tempo. Nesse contexto, deve ser mencionado que o ácido cinâmico,
produto da ação da enzima PAL e a cianidina-3-glicosídeo, principal antocianina formada, são
substratos naturais da GST (Marrs, 1996; Alfenito, 1998; Taulavuori et al., 2004). Dessa forma,
associa-se a maior atividade da GST no decorrer do período de avaliação aos elevados teores de
antocianinas observados e à elevada atividade da enzima PAL aos 15 DAA. Além disso, segundo
Ageorges et al. (2006), pode ocorrer super-expressão de seqüências gênicas codificadoras da GST
no período de aumento da coloração avermelhada das uvas.
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,2
3915
Dias após a aplicação de
ethephon
(DAE)
Atividade da GST
(GSH-CDNB nmol.min
-1
).mg
-1
proteína
cont ro le
0
200
400
600
800
mg.L
-1
ethephon
Figura 6. Atividade [(GSH-CDNB nmol.min
-1
) mg
-1
de proteína] da glutationa S-transferase (GST) de uvas
‘Rubi’ em três coletas (3, 9 e 15 DAA) após a aplicação de diferentes concentrações de ethephon (0, 200,
400, 600 e 800 mg L
-1
) e CaCl
2
a 1,5%. Interação significativa entre concentrações de ethephon x DAA
observada a 5% de probabilidade.
É de conhecimento que o etileno promove a senescência programada, induzindo a peroxidação
dos lipídios de membrana. Consequentemente, a atividade da GST ocorreria para amenizar o
estresse oxidativo provocado pelo regulador, possibilitando a manutenção da integridade celular
(Itzhaki & Woodson, 1993; Zang & Rennenberg, 1997). Observou-se no presente estudo que o
aumento da atividade da GST não teve relação direta com a concentração de ethephon aplicada.
y(◊) = 0,1898x
2
- 0,5674x + 0,6788 R
2
=0,99
y(♦) = 0,0466x + 0,1438 R
2
=0,92
y(■) = 0,0663x + 0,1051 R
2
=0,92
y(♦) = 0,0576x + 0,1199 R
2
=0,96
y(●) = 0,0596x + 0,1021 R
2
=0,90
y(Ж) = 0,0038x
2
- 0,0063x + 0,3396 R
2
=0,94
(DAA)
CaCl
2
Segundo os resultados apresentados no Capítulo II a atividade da GST aos 9 DAA nas uvas
tratadas somente com ethephon foi maior em relação à atividade naquelas tratadas com ethephon e
CaCl
2
, com posterior similaridade de atividades aos 15 DAA. Tal fato permite sugerir que a
presença do cálcio diminuiu a atividade da GST. No entanto, não foram encontrados trabalhos que
expliquem essa relação.
CONCLUSÃO
Os resultados apresentados no estudo permitem afirmar que uma única aplicação de ethephon a
partir da concentração de 200 mg L
-1
, em sinergia com o CaCl
2,
promoveram acréscimo no acúmulo
de antocianinas na casca de uvas ‘Rubi’, devido ao aumento ocasionado na atividades enzimáticas
da PAL e da GST, respectivamente relacionadas à biossíntese e armazenamento das antocianinas.
Resultados esses que se refletem visualmente no favorecimento da coloração dos cachos de uva, o
que ocorreu sem que outros aspectos da qualidade comercial desses frutos fossem alterados.
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Considerações Finais
“Meça seu sucesso pelo que teve que fazer para consegui-lo”
Dalai Lama
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Os resultados apresentados nos capítulos I, II e III do presente estudo, assim como aqueles
obtidos por outros autores que investigaram a influência da aplicação do ethephon em uvas, não
deixam dúvidas quanto à influência desse regulador vegetal em muitos aspectos da qualidade dos
frutos dessa cultura. Porém, é descrito que tal influência varia conforme as condições climáticas,
temperatura, concentração do regulador aplicada, variedade, fase de maturação no momento da
aplicação, entre outras. Consequentemente, pode ocorrer ampla diversidade de efeitos devida à
complexidade de interações do ethephon com inúmeros fatores envolvidos no desenvolvimento e
maturação dos frutos. Na tentativa de desvendar essas interações, os resultados obtidos neste e em
outros estudos conduzem a questionamentos sobre o papel do etileno no amadurecimento das uvas,
bem como em outros frutos não-climatéricos.
A influência positiva do ethephon sobre a coloração da casca de uvas é evidenciada em
inúmeros trabalhos realizados em diferentes condições climáticas e com diferentes variedades.
Por aumentar a qualidade visual e, conseqüentemente, o valor comercial das uvas, no presente
estudo a coloração tornou-se o critério de definição para a colheita, pois os teores de sólidos
solúveis já se encontravam dentro dos padrões para a comercialização no momento da aplicação do
ethephon, associado ou não ao CaCl
2
.
Portanto, de acordo com os produtores, 15 dias após a aplicação de ethephon (DAA) foi
considerada a época mais aconselhável para a comercialização das uvas ‘Rubi’ submetidas ao
tratamento com ethephon, associado ou não ao CaCl
2,
o que torna relevante a apresentação dos
resultados obtidos das variáveis avaliadas nesse momento.
Encontram-se representados na Figura 1 os resultados referentes a sólidos solúveis (1A), acidez
titulável (1B), Ratio (1C), pH (1D), firmeza (1E) e flavonóis (1F), que aos 15 DAA não
apresentaram tendência definida, ou seja, não houve interação significativa entre concentrações de
ethephon associadas ou não à solução de CaCl
2
x DAA, a 5% de significância.
Os teores de açúcares solúveis totais foram influenciados pelas diferentes concentrações de
ethephon, apresentando-se, sem associação com o Ca
2+
, maiores nas uvas submetidas aos 200, 400 e
600 mg L
-1
de ethephon e similarmente maiores naquelas tratadas com 800 mg L
-1
de ethephon
associado ao Ca
2+
(Figura 1G). Em relação aos teores de açúcares solúveis redutores (Figura 1H),
apenas as uvas tratadas com ethephon associado ao CaCl
2
apresentaram tendência definida, cujo
comportamento foi de aumento quando submetidas às concentrações de 200 e 400 mg L
-1
de
ethephon.
15,8
16,0
16,2
16,4
16,6
16,8
17,0
0 200 400 600 800
C o ncentraçõ e s de ethephon (mg.L
-1
)
3,9
4,0
4,1
4,2
4,3
4,4
4,5
4,6
4,7
4,8
4,9
0 200 400 600 800
Concentrações de ethephon ( mg.L
-1
)
3,0
3,2
3,4
3,6
3,8
4,0
4,2
0 200 400 600 800
Concentrações de ethephon (mg.L
-1
)
Ratio (SS/AT)
0,50
0,55
0,60
0,65
0,70
0 200 400 600 800
Concentração de ethephon (m g.L
-1
)
Firmeza das bagas
(g.força
-1
)
200
220
240
260
280
300
320
0 200 400 600 800
Concentrações de ethephon (m g.L
-1
)
Açúcares totais
( mg glicose.mL
-1
mosto)
y(♦) = 1E-06x
3
- 0,0013x
2
+ 0,3192x + 268,26 R
2
= 0,82
y(◊) = -0,0003x
2
+ 0,2193x + 260,29 R
2
= 0,74
3,45
3,47
3,49
3,51
3,53
3,55
0 200 400 600 800
Concentrações de ethephon (mg. L
-1
)
pH
0,8
0,9
1,0
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
0 200 400 600 800
Concentrações de ethephon (mg.L
-1
)
Flavonóis
(mg quercetina.g
-1
casca)
70
75
80
85
90
0 200 400 600 800
Concentrações de ethephon (mg.L
-1
)
Açúcares redutores
(mg glicose.mL
-1
mosto)
y(
♦
) = 9E-08x
3
- 0,0001x
2
+ 0,0625x + 76,214 R
2
= 0,55
◊ Sem CaCl
2
♦ Com CaCl
2
◊ Sem CaCl
2
♦ Com CaCl
2
AB
CD
EF
G
H
◊ Sem CaCl
2
♦ Com CaCl
2
Figura 1. Sólidos solúveis (A), acidez titulável (B), Ratio (C), pH (D), firmeza (E), flavonóis (F), açúcares totais
(G) e açúcares redutores (H) de uvas ‘Rubi’ submetidas à diferentes concentrações de ethephon (0, 200, 400,
600 e 800 mg L
-1
) associadas ou não à aplicação de CaCl
2
1,5%. Resultados obtidos aos 15 dias após a
aplicação do ethephon (DAA). Nas Figuras 1A-1F não houve interações significativa a 5% de probabilidade
– sem ajuste.
Maiores teores de antocianinas (Figura 2) foram obtidas nas bagas submetidas ao ethephon, na
presença ou na ausência do Ca
2+
. Porém, não houve diferença quando aplicadas as diferentes
concentrações do regulador e do CaCl
2
sobre tais teores.
0,10
0,12
0,14
0,16
0,18
0,20
0,22
0,24
0,26
0,28
0,30
0 200 400 600 800
Concentrações de ethephon (mg.L
-1
)
Antocianinas
(mg cianidina.g
-1
casca)
sem Ca
com Ca
y(◊)= 1E-09x
3
- 2E-06x
2
+ 0,0007x + 0,1398
R
2
= 0,91
y(♦)= 8E-10x
3
- 1E-06x
2
+ 0,0003x + 0,1748
R
2
= 0,92
Figura 2. Teores de antocianinas (mg cianidina g
-1
casca) em uvas ‘Rubi’ tratadas com diferentes
concentrações de ethephon (0, 200, 400, 600 e 800 mg L
-1
) associadas ou não ao CaCl
2
1,5%, aos
15 dias após a aplicação de ethephon (DAA).
Esse acúmulo de antocianinas pode ser devido à maior atividade da PAL, enzima que atua
no início da biossíntese desses pigmentos, observada, de maneira geral, nas uvas submetidas
ao tratamento com ethephon, mas não na presença de CaCl
2
, aos 3 DAA. Em contrapartida,
verificou-se tendência oposta na presença de Ca
2+
, de modo que, tais bagas apresentaram
menor atividade da PAL quando submetidas ao ethephon (Figura 3A).
De maneira similar ao verificado em relação aos teores de antocianinas, maior atividade
da GST, enzima que promove o acúmulo desses pigmentos no vacúolo celular, foi detectada
nas uvas submetidas ao tratamento com ethephon, independentemente da presença ou
ausência de CaCl
2
. Tal fato permite sugerir que a enzima foi efetiva em promover o acúmulo
intracelular de antocianina na presença do regulador, sem sofrer influência do cálcio (Figura
3B).
Com base no conjunto de resultados observados pode-se uma vez mais confirmar a efetiva
influência do ethephon no incremento de antocianinas na casca de uvas sem que outros
aspectos de sua qualidade tenham sido alterados. Sugere-se que tal incremento seja
conseqüência da influência do ethephon sobre os teores de açúcares e nas atividades das
enzimas de síntese (PAL) e armazenamento (GST), mesmo na ausência da solução doadora de
Ca
2+
.
y(♦) = 5E-10x
4
- 8E-07x
3
+ 0,0004x
2
- 0,0743x + 8,0853
R
2
= 0,99
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
9,0
0 200 400 600 800
Concentrações de ethephon (mg.L
-1
)
y(♦)= 4E-09x
3
- 5E-06x
2
+ 0,0017x + 0,874
R
2
= 0,9151
y(◊)= 5E-09x
3
- 8E-06x
2
+ 0,0035x + 0,7003
R
2
= 0,8823
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
1,1
1,2
0 200 400 600 800
Concentrações de ethephon (mg.L
-1
)
Atividade da GST
( GSH- CDNB nmol . min
-1
).mg
-1
prot eína
Figura 3. Atividade das enzimas PAL (A) e GST (B) em uvas ‘Rubi’ tratadas com diferentes
concentrações de ethephon (0, 200, 400, 600 e 800 mg L
-1
) associadas ou não ao CaCl
2
1,5%,
respectivamente aos 3 e 15 dias após a aplicação do regulador. Na Figura 3A, na ausência de
CaCl
2
, não apresentou interações significativa a 5% de probabilidade – sem ajuste.
◊ Sem CaCl
2
♦ Com CaCl
2
A
B
Analisando de forma pontual, aos 15 DAA, não ficou definida a influência do Ca
2+
associado ao ethephon sobre as variáveis avaliadas, inclusive em relação aos teores de
antocianinas. No entanto, o comportamento oposto observado quanto à atividade da PAL na
presença e ausência da solução de CaCl
2
evidencia a influência do cátion no início da
biossíntese dos fenilpropanóides, sem interferência no acúmulo das antocianinas.
Os resultados apresentados permitem concluir que uvas ‘Rubi’ na fase de mudança de cor
das bagas, de 30 a 50 % do cacho colorido ‘verasion’, submetidas a uma única exposição de
ethephon em concentração de 200 mg L
-1
, sendo essa associada ou não ao CaCl
2
, promove o
aumento no acúmulo de antocianinas, com conseqüente intensificação da coloração e
uniformidade dos cachos, o que possibilita a antecipação da comercialização das uvas ‘Rubi’.
Referências Bibliográficas
“Aquele que analisou a si mesmo está deveras adiantando no conhecimento dos outros”
Denis Didero
t
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