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Detecção precoce de fungos em mamão papaia pode reduzir perdas na pós-colheita

Publicado em 11 outubro 2020

Por Fabélia Oliveira

Pesquisadores da Embrapa Meio Ambiente (SP), em parceria com a Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), desenvolveram e otimizaram um método para extração e análise de metabólitos voláteis de mamão papaia. O objetivo é detectar precocemente a presença de fungos causadores de podridões enquanto ainda estão na fase de quiescência, o que, grosso modo, poderia se traduzir como assintomáticos. Trata-se de um resultado de extrema relevância para reduzir as perdas na fase de pós-colheita, impactando diretamente a exportação da fruta fresca.

De acordo com o pesquisador da Embrapa Meio Ambiente Daniel Terao, na exportação de frutas frescas, fungos causadores de doenças na pós-colheita têm causado sérios prejuízos aos produtores, exportadores e importadores. Isso ocorre porque, quando as frutas são embarcadas no Brasil elas estão aparentemente sadias, porém fungos quiescentes estão presentes e os sintomas só aparecem com o processo de amadurecimento durante o armazenamento e transporte.

Segundo estimativas da Organização das Nações Unidas para a Alimentação e Agricultura (FAO), um terço das frutas e olerícolas se perdem depois de colhidas. A Identificação convencional dos fungos causadores de doenças só é possível após o aparecimento dos sintomas e envolve etapas dispendiosas de isolamento e posterior caracterização estrutural por microscópio ou molecular, por meio da extração de DNA.

Larissa Rocha Terra (foto à esquerda), doutoranda da Unicamp e bolsista da Fapesp, que desenvolve seu projeto de pesquisa na Embrapa Meio Ambiente, explica que, como o aroma e o sabor dos frutos estão intimamente ligados à percepção da qualidade pelos consumidores, a extração e análise de compostos voláteis produzidos pelo mamão pode ser uma ferramenta para a detecção precoce de contaminação por fungos.

“O que ocorre é que as características sensoriais envolvem, na maioria dos casos, compostos orgânicos voláteis, como benzilisotiocianato, terpenos, hidrocarbonetos, ésteres, aldeídos, cetonas, álcoois e ácidos orgânicos. A composição de tais metabólitos voláteis pode ser alterada pela presença de micro-organismos que causam uma modificação no metabolismo da fruta, resultando na síntese de novas substâncias ou na mudança dos níveis daquelas já existentes”, complementa.

Método reuniu conhecimentos de ciência e design para análise metabolômica

Segundo Sonia Queiroz, pesquisadora da área de química analítica e orgânica da Embrapa Meio Ambiente, as análises de voláteis de alimentos por cromatografia consistem em três passos fundamentais: extração, separação cromatográfica e identificação dos compostos. Um método bem estabelecido de extração de voláteis é a microextração em fase sólida, que é uma técnica de preparo de amostras simples e eficaz, onde é utilizada uma agulha revestida com material adsorvente que, quando em contato com compostos voláteis, é capaz de extraí-los e concentrá-los em uma única etapa.

Dessa forma, os cientistas desenvolveram um sistema em que o mamão é inserido em um frasco, onde é deixado determinado tempo para condicionamento. Em seguida, a fibra de microextração em fase sólida é exposta no headspace (espaço vazio) para a extração dos compostos voláteis. Posteriormente, os analitos são dessorvidos termicamente da fibra na porta de injeção de um cromatógrafo a gás acoplado a um espectrômetro de massas (GC-MS), para a análise dos metabólitos voláteis produzidos (análise metabolômica).

Os pesquisadores perceberam que a eficiência do método depende da definição de alguns parâmetros, como a fibra utilizada, o tempo em que o mamão permanece acondicionado, o tempo de exposição da fibra e a programação de temperatura do forno do cromatógrafo. A variação desses parâmetros influencia na quantidade de voláteis detectados.

De acordo com a pesquisadora e professora do Instituto de Química da Unicamp Marcia Miguel Castro Ferreira, uma maneira de estudar o efeito de alguns fatores sobre uma resposta e também avaliar o efeito da interação entre eles é utilizar planejamentos experimentais (DoE- do inglês Design of Experiments). No uso de DoE, o nível dos fatores são variados simultaneamente, o que permite um menor número de experimentos, comparado a avaliações univariadas (avaliação da resposta ao modificar o nível de um fator enquanto os outros são mantidos constantes) e a possibilidade de avaliar a interação entre eles (o que ocorre com a resposta quando aumenta-se o nível de dois ou mais fatores simultaneamente).

Estudo resultou na extração de mais de 100 voláteis de papaia

No estudo, os pesquisadores investigaram a eficiência de duas fibras, uma revestida com polidimetilsiloxano (PDMS) e outra com polidimetilsiloxano/divinilbenzeno (PDMS/DVB). Eles verificaram que a PDM/DVB foi a responsável por extrair um maior número de voláteis da amostra, principalmente os compostos mais polares e essa fibra foi então selecionada para dar prosseguimento nos estudos.

Os parâmetros da programação de temperatura do forno do cromatógrafo foram também modificados até que conseguiram diminuir o tempo da corrida cromatográfica de 40 para 35 minutos, mantendo uma alta quantidade de picos detectados.

Finalmente, o DoE foi utilizado, mais precisamente um planejamento composto central (CCD- do inglês Central Composite Design), para avaliar quais seriam os níveis ótimos do tempo de acondicionamento e do tempo de exposição da fibra para amostrar uma maior quantidade de voláteis. Com o CCD foi possível construir uma superfície de resposta que permitiu uma análise mais profunda dos dados. Os autores concluíram que um tempo de acondicionamento de 10 minutos e um tempo de exposição da fibra de 45 min já seria suficiente para realizar as análises propostas, uma vez que mais de 100 voláteis de mamão papaia verde foram detectados.

As informações são da Embrapa.