Área: Bioquímica
VALOR NUTRICIONAL DE DIFERENTES GENÓTIPOS DE FEIJÃO-CAUPI
Renalison Farias Pereira1; Jackeline Lima de Medeiros2; Tiago de Lavor Gama3; Ana Fontenele Urano
Carvalho4
1
Mestrando em Bioquímica, Estudante, Universidade Federal do Ceará, Av. Humberto Monte S/N, Fortaleza, CE. E-mail:
[email protected].
2
Mestre em Bioquímica, Nutricionista, Universidade Federal do Ceará, Av. Humberto Monte S/N, Fortaleza, CE.
3
Graduando em Nutrição, Estudante, Universidade Estadual do Ceará, Av. Paranjana 375, Fortaleza, CE.
4
Doutora em Bioquímica, Professora, Universidade Federal do Ceará, Av. Humberto Monte S/N, Fortaleza, CE.
Resumo – O feijão-caupi (Vigna unguiculata L. Walp.) é um alimento muito consumido em regiões do Brasil
pelo valor nutritivo. Desta forma, é necessário que a composição proximal de genótipos obtidos por
melhoramento genético convencional seja analisada para identificação de possíveis parentais, que é o objetivo
deste trabalho. A composição proximal foi obtida através de metodologias oficiais para proteínas, lipídios,
cinzas, fibras e carboidratos por diferença. Dentre os genótipos analisados foi verificado que a média para
proteínas totais foi de 22,95%, lipídios totais, 1,60%, fração mineral, 3,84%, fibras dietética totais, 17,80% e
carboidratos digeríveis, 53,79%. Portanto, o feijão- caupi se afirma como uma fonte proteica e de fibras, onde o
genótipo com maior valor total de proteínas e fibras, consecutivamente, foi o BRS-JURUÁ e MNC03-761F-1,
sendo os possíveis parentais para o melhoramento genético.
Palavras-chave: Vigna unguiculata, composição proximal, alimento.
Introdução
O feijão-caupi (Vigna unguiculata L. Walp.), é um alimento consumido em diversos países como
exemplos: os Estados Unidos da América, Reino Unido, Nigéria, e o Brasil, onde na região Norte e Nordeste,
esse é um alimento de primeira necessidade para essas populações, tanto pelo seu valor nutricional quanto às
questões socioeconômicas (XAVIER et al., 2007; FREIRE FILHO et al., 2011).
A partir de uma preocupação mundial de aprimorar a produção de alimentos para a população,
considerando além das necessidades dos agricultores, empresários e exportadores, o melhoramento genético do
feijão-caupi desenvolvidos pela Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) busca desenvolver
cultivares com maior qualidade nutricional para a população brasileira consumidora desse alimento (SANDS,
2009; FREIRE FILHO et al., 2011). Deste modo, há uma indispensabilidade de identificar entre os novos
genótipos de feijão-caupi os de maior qualidade nutricional para posterior propagação e distribuição destas
cultivares para os agricultores.
Portanto, o objetivo deste trabalho é obter a composição proximal de trinta e três novos genótipos de
feijão-caupi, produzidos pela EMBRAPA através de melhoramento genético, e identificar os possíveis parentais
para continuidade desse programa de melhoramento.
1
Material e Métodos
Sementes de feijão-caupi (V. unguiculata) de genótipos diferentes foram obtidas pela EMBRAPA MeioNorte (Teresina - Piauí) foram moídas em moedor elétrico de café (CADENCE ®, Modelo MDR301), peneirada
(40 mesh – 0,42 µm) e seca em estufa (QUIMIS®, Modelo Q314M242 ou FANEM®, Modelo 515) a 40 ºC por
24 h. As farinhas de sementes foram então acondicionadas à temperatura ambiente em potes plásticos
hermeticamente fechados até a realização das análises.
A composição proximal foi feita por metodologias oficiais (AOAC INTERNATIONAL, 2000) para
análises em triplicatas de fração mineral, lipídica, proteica e de fibras. O teor de carboidratos foi mensurado por
diferença das frações analisadas.
Cinzas: Para determinação gravimétrica de cinzas (fração mineral) cada genótipo foi incinerado em
cadinhos de porcelana à temperatura de 550 °C por 4 h em forno mufla (QUIMIS®, Modelo Q318M24). O valor
de cinzas totais foi calculado pela diferença entre os pesos inicial e final dos cadinhos.
Lipídios: A fração lipídica através de extrator de Soxhlet, onde a extração lipídica foi realizada com
hexano (1:5 p/v) foi constante por 8 h e a coleta final permaneceu em béqueres. Após a coleta, o solvente foi
evaporado do extrato lipídico em capela de exaustão noite adentro e em estufa de secagem por mínimo 30 min.
O teor de lipídios totais foi calculado pela diferença entre o peso inicial e final dos béqueres.
Proteínas: O método Microkjeldahl foi utilizado para determinação do teor proteico das sementes de
feijão-caupi. O material mineralizado foi submetido ao ensaio fotocolorimétrico (BAETHGEN; ALLEY, 1989)
em espectrofotômetro. A medição da concentração total de nitrogênio (N) foi determinada em comparação à
curva padrão obtida com diferentes concentrações de sulfato de amônio ((NH4)2SO4) (VETEC®) utilizando como
fator de conversão de nitrogênio para proteína 6,25.
Fibra Dietética Total: Para a determinação da concentração de fibra alimentar total o método enzimáticogravimétrico 985.29 (AOAC INTERNATIONAL, 2000) foi realizado, onde após a digestão enzimática o teor de
fibra das amostras foi calculado subtraindo do peso do resíduo da amostra a proteína e cinzas.
Resultados e Discussão
De acordo com a tabela 1, a média dos resultados para os genótipos de feijão-caupi para proteínas totais
foi de 22,95 ± 1,84%, lipídios totais, 1,60 ± 0,16%, fração mineral, 3,84 ± 0,25%, fibras dietética totais, 17,80 ±
1,80% e carboidratos digeríveis, 53,79 ± 2,40%. Valores de proteínas, cinzas e lipídios foram semelhantes a
outros genótipos originados por melhoramento genético convencional pela EMBRAPA ou cultivares locais
(CARVALHO et al., 2012). E também semelhantes aos de “feijão fradinho cru” divulgado pela Tabela Brasileira
de Composição de Alimentos (NÚCLEO DE ESTUDOS E PESQUISAS EM ALIMENTAÇÃO, 2011), onde os
seguintes valores nutricionais (modificados para % e com base em peso seco) são para proteínas, 23,13%,
lipídios, 2,74%, cinzas, 4,00%, carboidratos totais, 70,10%, e fibras, 23,60%.
Levando em consideração a recomendação de ingestão diária (U.S. FOOD AND DRUG
ADMINISTRATION, 2011) o feijão-caupi é um alimento rico em proteínas com o valor médio aproximado de
23 g em 100 g de sementes. Porém as proteínas tem seu valor nutritivo dependente de vários fatores, como
2
digestibilidade, aminoácidos essenciais, fatores antinutricionais e processamento (DAMODARAN; PARKIN;
FENNEMA, 2010).
Além de ser uma fonte proteica, o feijão-caupi é uma fonte de fibra dietética (carboidratos não digeríveis)
composta geralmente de celulose, polissacarídeos não amiláceos e lignina com valor médio aproximadode 18 g
em 100 g de sementes. Essa característica torna o feijão-caupi um alimento funcional onde as fibras,
nutricionalmente importantes, auxiliam o trato gastrintestinal, além de poderem reduzir índices de colesterol
sanguíneo e moderar a resposta glicêmica dependendo do tipo de fibra presente no alimento (DAMODARAN;
PARKIN; FENNEMA, 2010).
Estes fatores e especificidades relevantes para a qualidade proteica e função das fibras dietéticas
juntamente com a funcionalidade devem ser estudados para a melhor inserção no mercado agrícola de genótipos
de feijão-caupi que atendam a demanda de mercado de forma satisfatória.
Tabela 1. Composição proximal de trinta e três diferentes genótipos de feijão-caupi (Vigna unguiculata).
GENÓTIPO
PROTEÍNAS
LIPÍDIOS
CINZAS
FIBRAS
CARBOIDRATOS
BRS-ARACÊ (AR)
26,18 ± 0,44
1,88 ± 0,07
3,60 ± 0,05
17,97 ± 0,77
50,37
BRS-ITAIM (IT)
21,60 ± 0,39
1,89 ± 0,08
3,52 ± 0,02
15,26 ± 0,16
57,73
BRS-JURUÁ (JU)
27,34 ± 0,43
1,84 ± 0,07
3,94 ± 0,05
19,28 ± 0,52
47,60
MNC01-649F-1-3 (AB)
22,61 ± 0,35
1,72 ± 0,04
4,31 ± 0,07
18,36 ± 0,41
53,00
MNC01-649F-2-1 (BC)
24,25 ± 0,15
1,70 ± 0,03
4,08 ± 0,06
18,25 ± 0,32
51,72
MNC01-649F-2-11 (CD)
22,92 ± 0,35
1,64 ± 0,04
4,32 ± 0,06
19,48 ± 0,96
51,64
MNC02-675-4-9 (DE)
21,03 ± 0,57
1,67 ± 0,04
4,15 ± 0,09
19,58 ± 0,22
53,57
MNC02-675F-4-2 (QR)
23,44 ± 0,27
1,48 ± 0,03
3,55 ± 0,03
19,05 ± 0,52
52,48
MNC02-675F-4-9 (PQ)
24,07 ± 2,00
1,49 ± 0,02
3,63 ± 0,04
18,46 ± 0,28
52,01
MNC02-675F-9-2 (RS)
21,23 ± 0,06
1,46 ± 0,04
4,01 ± 0,08
18,89 ± 0,50
54,41
MNC02-675F-9-3 (ST)
20,38 ± 0,83
1,47 ± 0,08
3,90 ± 0,03
17,48 ± 0,56
56,77
MNC02-675F-9-5 (EF)
19,58 ± 0,50
1,51 ± 0,03
3,86 ± 0,06
18,36 ± 0,13
56,69
MNC02-676F-1 (FG)
20,61 ± 0,39
1,60 ± 0,02
4,06 ± 0,04
20,41 ± 0,33
53,32
MNC02-676F-3 (UV)
23,39 ± 0,49
1,47 ± 0,03
4,06 ± 0,02
19,31 ± 0,45
51,77
MNC02-677F-2 (GH)
20,80 ± 1,37
1,39 ± 0,09
3,53 ± 0,03
19,29 ± 0,28
54,99
MNC02-677F-5 (HI)
20,89 ± 1,35
1,85 ± 0,03
3,75 ± 0,08
18,58 ± 0,41
54,93
MNC02-680F-1-2 (IJ)
21,68 ± 0,81
1,54 ± 0,02
3,81 ± 0,05
18,66 ± 0,81
54,31
MNC02-682F-2-6 (VX)
25,26 ± 0,22
1,31 ± 0,05
4,14 ± 0,01
19,50 ± 0,83
49,79
MNC02-683F-1 (XZ)
24,62 ± 0,72
2,00 ± 0,01
3,87 ± 0,08
14,06 ± 0,33
55,45
3
MNC02-684F-5-6 (AC)
22,87 ± 0,37
1,53 ± 0,03
3,72 ± 0,03
15,69 ± 0,23
56,19
MNC02-689-2-8 (JK)
24,90 ± 0,10
1,57 ± 0,03
3,89 ± 0,02
19,32 ± 0,46
50,32
MNC02-701F-2 (KL)
21,43 ± 0,36
1,80 ± 0,02
3,94 ± 0,06
16,18 ± 0,87
56,65
MNC03-725F-3 (BD)
24,94 ± 0,60
1,57 ± 0,08
4,01 ± 0,11
18,99 ± 0,96
50,49
MNC03-736F-2 (LM)
23,02 ± 0,06
1,48 ± 0,02
4,02 ± 0,02
16,82 ± 0,62
54,66
MNC03-736F-6 (NO)
23,18 ± 0,13
1,63 ± 0,11
4,07 ± 0,03
16,07 ± 0,75
55,05
MNC03-736F-7 (CE)
23,84 ± 2,15
1,60 ± 0,04
3,77 ± 0,06
15,97 ± 0,09
54,82
MNC03-737F-11 (LO)
24,48 ± 0,18
1,52 ± 0,00
3,55 ± 0,04
16,75 ± 0,07
53,70
MNC03-737F-5-1 (DF)
24,31 ± 2,56
1,44 ± 0,09
3,41 ± 0,08
14,58 ± 0,12
56,26
MNC03-737F-5-10 (GI)
22,34 ± 0,17
1,55 ± 0,03
3,87 ± 0,07
18,42 ± 0,73
53,82
MNC03-737F-5-11 (HJ)
24,41 ± 0,53
1,58 ± 0,00
3,50 ± 0,05
14,95 ± 0,52
55,56
MNC03-737F-5-4 (EG)
23,22 ± 0,11
1,62 ± 0,02
3,36 ± 0,11
15,25 ± 0,41
56,55
MNC03-737F-5-9 (FH)
22,10 ± 0,32
1,57 ± 0,06
3,61 ± 0,04
17,07 ± 0,08
55,65
MNC03-761F-1 (OP)
20,55 ± 1,39
1,38 ± 0,03
3,93 ± 0,03
21,11 ± 0,22
53,03
FEIJÕES (MÉDIA)
22,95 ± 1,84
1,60 ± 0,16
3,84 ± 0,25
17,80 ± 1,80
53,79 ± 2,40
50 (g/dia)
65 (g/dia)
-
25 (g/dia)
300 (g/dia)
RID
Todos os valores em % com base no peso seco da amostra. Média ± desvio padrão (n=3). RID = Recomendação
de Ingestão Diária (U.S. FOOD AND DRUG ADMINISTRATION, 2011).
Assim como genótipos cultivados na Nigéria, onde os valores para proteína variaram de 22,9 a 32,5%, 2,9
a 3,9% de cinzas, 1,4 a 2,7% de lipídios e 59,7 a 71,6% de carboidratos totais (NIELSEN; BRANDT; SINGH,
1993) os genótipos brasileiros, objetos deste estudo, tiveram uma variação de com valores aproximadamente
semelhantes.
Logo, para as análises da concentração de proteína nos genótipos estudados mostraram que o genótipo
com o menor valor proteico foi o MNC02-675F-9-3 (ST) com média 20,38% e o BRS-JURUÁ (JU) o que tem
maior teor de proteínas com 27,34%. Para as análises do teor de fibra dietética total mostram que o MNC02683F-1 (XZ) tem a menor concentração com 14,06% e MNC03-761F-1 (OP) sendo o genótipo que tem o maior
valor com 21,11%. Portanto, considerando a relevância nutricional de proteínas e fibras os possíveis genótipos
parentais para melhoramento genético seriam o que possui maior teor proteico, BRS-JURUÁ, e maior teor de
fibras, MNC03-761F-1.
Conclusões
4
O feijão-caupi (V. unguiculata) tem um potencial para ser explorado com um alimento funcional rico em
proteínas e fibras tendo uma variação de seus nutrientes entre os genótipos obtidos por melhoramento genético
convencional. Desta forma, o genótipo BRS-JURUÁ pelo seu maior valor proteico e o MNC03-761F-1 por ter
quantidade maior de fibras dietética total seriam os mais promissores para utilização como parentais e posterior
propagação de feijão-caupi que atenda às necessidades da população.
Agradecimentos
À EMBRAPA Meio-Norte (Projeto: “Desenvolvimento de cultivares para o agronegócio do feijãocaupi no Brasil”); À Fundação Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico (Projeto:
“Inclusão de novos genótipos de feijão-caupi e de outras leguminosas de elevado valor nutricional e funcional na
alimentação da população do semi-árido”); Ao Laboratório de Bioprospecção de Recursos Regionais
(Bioprospec) do Departamento de Biologia da Universidade Federal do Ceará, onde o trabalho foi desenvolvido.
Referências
AOAC INTERNATIONAL. Official Methods of Analyses. 17. ed. Washington, DC: AOAC International.
2000.
BAETHGEN, W. E.; ALLEY, M. M. A manual colorimetric procedure for measuring ammonium nitrogen in
soil and plant Kjeldahl digests. Communications in Soil Science and Plant Analysis, [New York], v. 20, n. 910, p. 961-969, 1989.
CARVALHO, A. F. F. U et al. Nutritional ranking of 30 Brazilian genotypes of cowpeas including
determination of antioxidant capacity and vitamins. Journal of Food Composition and Analysis. v. 26, n.1-2,
p. 81-88. May-June, 2012.
DAMODARAN, S.; PARKIN, K.L.; FENNEMA, O. R. Química de Alimentos de Fennema. 4. ed. Porto
Alegre: Artmed, 2010. 900 p.
FREIRE FILHO, F. R. et al. Feijão-caupi no Brasil: produção, melhoramento genético, avanços e desafios.
Teresina: Embrapa Meio-Norte, 2011. 84 p.
NIELSEN, S.S.; BRANDT, W.E.; SINGH, B.B. Genetic Variability for Nutritional Composition and Cooking
Time of Improved Cowpea Lines. Crop Science. v. 33, n. 3, p. 469-472. May, 1993.
NÚCLEO DE ESTUDOS E PESQUISAS EM ALIMENTAÇÃO (Universidade Estadual de Campinas). Tabela
Brasileira de Composição de Alimentos. 4. ed. rev. e ampl. Campinas: NEPA-UNICAMP. 2011. 161 p.
SANDS, D. C. et al. Elevating optimal human nutrition to a central goal of plant breeding and production of
plant-based foods. Plant Science, v. 177, n. 5, p. 377–389, Nov. 2009.
U.S. FOOD AND DRUG ADMINISTRATION. Calculate the Percent Daily Value for the Appropriate
Nutrients.
2011.
Disponível
em:
<http://www.fda.gov/Food/GuidanceComplianceRegulatoryInformation/GuidanceDocuments/FoodLabelingNutr
ition/FoodLabelingGuide/ucm064928.htm>. Acesso em 20 Ago. 2012.
XAVIER, T. F. et al. Ontogenia da nodulação em dois cultivares de feijão-caupi. Ciência Rural. v. 37, n. 2, p.
561-564, 2007.
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