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Estudo seleciona genótipos de guaraná mais produtivos e com maior potencial energético e antioxidante

Publicado em 22 fevereiro 2021

Por Neo Mondo

Pesquisa inédita, que alia diversidade genética a características de interesse agroindustrial, abre novos mercados nas áreas de cosméticos e fármacos

O potencial de uso de produtos de guaraná pela indústria farmacêutica ganhou reforço com informações de uma pesquisa que avaliou e quantificou por métodos científicos a presença de substâncias responsáveis pelos seus efeitos energéticos e antioxidantes. Genótipos que fazem parte do programa de melhoramento genético do guaranazeiro conduzido pela Embrapa Amazônia Ocidental (AM), que estavam selecionados como mais produtivos, foram também analisados em relação ao teor de cafeína, teobromina, teofilina, catequina e epicatequina. A maior concentração de algumas dessas substâncias nos genótipos permite classificá-los com mais energéticos, mais antioxidantes, ou com ambas as características.

Os dados do estudo são apresentados no artigo “Divergência fitoquímica entre genótipos de guaraná em função de caracteres agroindustriais”, publicado na Crop Science, periódico científico internacional da área de agronomia, cujos trabalhos são submetidos à revisão por pares, ou seja, profissionais com competências na mesma área dos autores. O artigo tem autoria dos pesquisadores Natasha Nina, professora na Universidade Federal do Amazonas (Ufam) no campus de Humaitá (AM); Flávia Schimpl, professora do Instituto Federal do Amazonas (Ifam) campus de Presidente Figueiredo (AM); e André Atroch e Firmino Filho, ambos pesquisadores da Embrapa Amazônia Ocidental.

O resultado faz parte da pesquisa e tese de doutorado “Divergência genética, adaptabilidade e estabilidade e ganhos de seleção para caracteres agroindustriais de genótipos de guaranazeiro”, defendida pela agrônoma Natasha Nina, com orientação de Atroch, e de Flávia Schimpl. A tese foi defendida no âmbito do Programa de Pós-graduação em Agronomia Tropical, da Ufam e recebeu em 2020 premiação alusiva à defesa em 2019, na categoria de Melhor Tese do Programa de Pós-Graduação em Agronomia Tropical.

Pesquisa inédita associa diversidade genética a características agroindustriais

Nina informa que a pesquisa é inédita não só por estudar a diversidade genética em função de caracteres agroindustriais, de metabólitos e produtividade de sementes do guaraná, como também pela avaliação da função dos metabólitos de sementes do guaraná voltadas à seleção de genótipos para o melhoramento genético.

Atroch, que é o coordenador do programa de melhoramento de guaranazeiro, conta que desde o começo do programa há mais de 30 anos vem sendo feitas seleções de variedades do Banco Ativo de Germoplasma (BAG) de guaranazeiro da Embrapa com base na avaliação de produtividade, resistência a doenças e características vegetativas como porte da planta e descritores do fruto.

Em decorrência, o programa de melhoramento lançou nos últimos anos 18 cultivares, que se destacam principalmente, por serem mais produtivas e apresentarem resistência genética à antracnose, principal doença que ataca a cultura no Amazonas. O pesquisador conta que, mais recentemente, ele e Firmino Filho, que também atua no melhoramento dessa cultura, passaram a buscar material genético com mais alto teor de cafeína por conta do interesse das indústrias farmacêuticas e de bebidas.

“Hoje nós procuramos aliar a resistência a doenças e a produtividade de kg de sementes por planta, além de focar no teor de cafeína nessas sementes, pois não adianta só ter alto teor de cafeína, se a produtividade for baixa”, comenta. Por isso, o trabalho da tese partiu de um grupo selecionado de genótipos de guaranazeiro escolhidos como os oito mais produtivos dentro de experimentos da Embrapa instalados em três municípios do Amazonas. “Escolhemos os oito mais produtivos para estudar mais profundamente”, explica Atroch, citando que entre os diferenciais que se destacam nesse aprofundamento destaca-se o estudo das catequinas e epicatequinas do guaraná, que atuam como antioxidantes.

A tese de doutorado permitiu estimar a diversidade fitoquímica e classificar a tipologia de genótipos de guaraná. As avaliações foram realizadas nos oito genótipos e nove caracteres, em três locais e em dois anos. A teobromina, cafeína, teofilina, catequina e epicatequina foram quantificadas em extratos de sementes maduras de guaraná por Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE). Foi calculada a produtividade de sementes secas e em função de cada metabólito.

Guaraná – Foto: Felipe Rosa Resultados agregam valor ao guaranazeiro

Os genótipos foram classificados em três grupos comerciais de acordo com os quimiotipos. Assim, no grupo de guaraná antioxidante estão a BRS Maués e mais um genótipo. No grupo guaraná energético estão três genótipos, entre eles a cultivar BRS CG-372. Para o grupo de guaraná antioxidante e energético destacaram-se três genótipos. A cultivar BRS Maués e mais um genótipo mostraram maiores teores de catequina e epicatequina. Dois genótipos destacaram-se pelos maiores teores de cafeína.

A pesquisa resultou na indicação dos genótipos mais produtivos, adaptáveis e estáveis, e dos que apresentaram ganhos superiores no índice de seleção. Além de identificar genótipos com potencial para serem lançados como futuras cultivares, também foram propostos cruzamentos para uso no programa de melhoramento genético do guaraná.

Ainda nas conclusões do trabalho se verificou a influência de fatores como temperatura e chuva nas características químicas dos genótipos. “É interessante que a cultura do guaraná seja implantada em locais com temperaturas mais altas para obter maiores teores de cafeína e em locais com maiores precipitações médias anuais para alcançar teores mais altos de catequinas”, destaca Nina.

Existe uma grande diversidade genética de guaranazeiros e, embora já se conheça alguns dos efeitos terapêuticos da planta, as substâncias podem se manifestar em maior ou menor grau de acordo com o genótipo que está sendo cultivado e com as características do ambiente. “O conhecimento do comportamento do guaranazeiro em diferentes ambientes tem a finalidade de auxiliar o programa de melhoramento genético do guaranazeiro na busca dos que apresentam maiores concentrações de metilxantinas e fenólicos, associado à produtividade”, explica a cientista.

Para Schimpl, coorientadora da tese, as informações obtidas com este trabalho ajudam a fortalecer a cultura do guaraná. “Que o guaraná é uma planta estimulante e com o elevado teor de cafeína já era de conhecimento público, mas a quantificação de compostos antioxidantes tem sido explorada há pouco tempo, o que abre novas possibilidades de aplicações e comercialização, como por exemplo, para a indústria de cosméticos e fármacos”, afirma.

Schimpl acrescenta que, como a Embrapa já vem trabalhando há bastante tempo com o melhoramento genético do guaraná, com o foco em produtividade e resistência a doenças, o avanço dado em conhecer a diversidade fitoquímica desses genótipos ajuda na caracterização do material genético e serve de subsídio para dar continuidade ao programa de melhoramento, focando nos compostos e teores. “Esse trabalho trouxe bastante informação, mas mais do que isso, abriu um leque de possibilidades, desde estudos que visem compreender os eventos genéticos e bioquímicos que resultam na variação da composição encontrada nos frutos, passando pela variação da composição em toda a planta, até as alterações fitoquímicas por mudanças ambientais”, comenta a agrônoma, que atua em pesquisas em fisiologia vegetal e metabolismo secundário de plantas.

Propriedades terapêuticas consolidam o guaraná como produto funcional

As propriedades terapêuticas do guaraná são atribuídas às metilxantinas e aos polifenóis. As metilxantinas atuam como estimuladores do sistema nervoso central e são encontradas principalmente no café, chá, cacau, além do guaraná. Já os polifenóis são grupos de moléculas que atuam como antioxidantes, ou seja, atuam na prevenção de radicais livres que oxidam as células, associados a várias doenças.

No grupo das metilxantinas estão inclusas a teofilina, a teobromina e a cafeína. Nina pontua que o guaraná é a planta conhecida com o maior teor de cafeína, possuindo mais do que o dobro da quantidade presente no café, três vezes a do chá (matéria seca), cinco vezes a da cola, seis vezes a do mate, e oito vezes a do cacau. A teofilina, teobromina e cafeína já são utilizadas na composição de alguns medicamentos para diversas finalidades.

Considerando os polifenóis, o guaraná também se destaca em relação aos demais quando se compara os teores de catequinas. A catequina encontrada no guaraná é duas vezes a do chá, semelhante ao encontrado na cola e 10 vezes a quantidade no cacau. O teor de epicatequina é semelhante ao encontrado no chá, duas vezes ao encontrado na cola e mais de três vezes a quantidade no cacau.

De acordo com revisão de literatura citada na tese de doutorado, existem vários efeitos para a saúde a partir desses compostos encontrados no guaraná. Destaca-se a ação dos fenólicos como antioxidantes e atribuídos principalmente às catequinas (catequina e epicatequina). Essas substâncias são consideradas biodisponíveis, ou seja, podem ser absorvidas e utilizadas pelo organismo humano. Estudos anteriores realizados por pesquisadores da Faculdade de Saúde Pública (FSP) da Universidade de São Paulo (USP), com apoio da Fapesp, verificaram a absorção e os efeitos biológicos das catequinas do guaraná em voluntários humanos.

Entre as propriedades antioxidantes do guaraná, indicados com base em diversos estudos, são citados efeitos anticancerígenos, como controle do processo de metástase, redução da proliferação de células tumorais e aumento da morte de células cancerígenas por apoptose, controle do melanoma, atividade antienvelhecimento, prevenção de trombose, atividade antimicrobiana, controle de doença cardiovascular e dos níveis de colesterol total e o LDL (colesterol ruim), entre outros.