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Este trabalho foi escrito por:

Wilson de Almeida Orlando Junior ^*; Ana Flávia Coelho Pacheco ; Kely de Paula Correa ; Isabella de Andrade Rezende ;Paulo Henrique Costa Paiva ;Flaviana Coelho Pacheco

*Autor correspondente (Corresponding author) – Email: [email protected]

Prof. Dr. Wilson de Almeida Orlando Junior, Professora/pesquisadora do Instituto de Laticínios Cândido Tostes – EPAMIG-MG

Prof. Dra. Ana Flávia Coelho Pacheco, Professora/pesquisadora do Instituto de Laticínios Cândido Tostes – EPAMIG-MG

Prof. Dra. Kely de Paula Correa, Professora/pesquisadora do Instituto de Laticínios Cândido Tostes – EPAMIG-MG

Prof. M.Sc. Isabella de Andrade Rezende, Centro Universitário de Viçosa – UNIVIÇOSA.

Prof. Dr. Paulo Henrique Costa Paiva, Professor/pesquisador do Instituto de Laticínios Cândido Tostes – EPAMIG-MG.

Flaviana Coelho Pacheco, Mestranda em Ciência e Tecnologia de Alimentos UFV e Membra do Laboratório de Inovação no Processamento de Alimentos – LIPA/DTA/UFV.

Resumo: As abóboras pertencem à família Cucurbitaceae, destacando-se as espécies Curcubita moschata, C. argyrosperma Huber, C. ficifolia Bouche, C. maxima Duchesne, C. moschata Duchesne e C. pepo L. São compostas por fitoquímicos, incluindo carotenoides, que desempenham várias atividades biológicas oriundas de mecanismos relacionados ao metabolismo. Evidências ​​de vários estudos epidemiológicos em animais e testes em humanos demonstram as ações farmacológicas dos carotenoides da abóbora. Os resíduos da abóbora como as sementes também apresentam benefícios à saúde humana. Estas sementes contêm principalmente óleo e proteínas de grande potencial para serem usadas como ingredientes alimentares funcionais. Esta revisão apresenta aspectos relevantes da cultura da abóbora que são pouco explorados e precisam de maior atenção, bem como de seus carotenoides característicos. Além disso, traz informações sobre a composição das sementes de abóbora, com foco nos óleos e proteínas que apresentam potencial promissor como ingrediente funcional.

Palavras–chave: Alimentos Funcionais, Óleos Essenciais, Propriedades Bioativas, Proteínas de Semente de Abóbora.

Abstract: Pumpkins belong to the Cucurbitaceae family, with emphasis on the species Curcubita moschata, C. argyrosperma Huber, C. ficifolia Bouche, C. maxima Duchesne, C. moschata Duchesne and C. pepo L. They are composed of phytochemicals, including carotenoids, that perform various biological activities arising from mechanisms related to metabolism. Evidence from multiple animal epidemiological studies and human trials demonstrate the pharmacological actions of pumpkin carotenoids. Pumpkin residues such as seeds also have benefits for human health. These seeds contain mainly oil and proteins of great potential to be used as functional food ingredients. This review presents relevant aspects of pumpkin culture that are little explored and need more attention, as well as its characteristic carotenoids. In addition, it provides information on the composition of pumpkin seeds, focusing on oils and proteins that have promising potential as a functional ingredient.

Key words: Functional Foods, Essencial oils, Bioactive Properties, Pumpkin Seed Proteins.

INTRODUÇÃO

A abóbora, fruto da aboboreira, é uma olerícola, pertencente a ordem Curcubitales, da família Curcubitaceae. Seu cultivo tem se ampliado nas regiões tropicais ao redor do mundo, principalmente nas zonas de baixa altitude e clima quente, ganhando mais importância econômica ao passar dos anos [1]. Num total de 24 espécies que são compreendidas pelo gênero Curcubita, seis delas se destacam: C. moschata, C. argyrosperma Huber, C. ficifolia Bouche, C. maxima Duchesne, C. moschata Duchesne e C. pepo L. Sua composição nutricional é um dos fatores que a torna um alimento tão comum na alimentação humana, visto que é fonte de vitaminas (A, B e C), fibras, magnésio, cálcio, ferro e caroteno [2]. Suas sementes também possuem um valor nutricional considerável, fornecendo proteínas e óleos (ácidos graxos) [3].

O gênero Curcubita, que é nativo das Américas, possui uma das mais diversas morfologias dos frutos e estruturas quando comparado com outras espécies do reino vegetal. Apresenta um número elevado de cromossomos (2n = 40), o que sugere que o gênero se originou por meio de alopoliploidia [4]. Sua planta possui caule herbáceo, rastejante, raízes adventícias e gavinhas que auxiliam na fixação da planta, hábito de crescimento indeterminado, ramos longos, folhas grandes com coloração verde-escura, apresentando manchas prateadas e pecíolos longos. Durante o seu florescimento há uma maior predominância de flores masculinas em relação às femininas na maioria das cultivares. Estas flores se destacam pelo seu tamanho. São grandes e amareladas, sendo que as femininas possuem o ovário bastante aparente. Além disso, são totalmente dependentes das abelhas para a polinização e consequentemente o desenvolvimento do seu fruto [5].

A grande diversidade dentre as espécies encontradas no Brasil se deve à troca de sementes que ocorria entre os povos (indígenas, quilombolas e também por agricultores familiares) que já cultivavam a abóbora muito antes da chegada dos colonizadores europeus. Com o passar do tempo, isto levou à ocorrência de vários fatores genéticos, como a hibridação, permitindo a ampla base genética que temos na atualidade [2].

A abóbora, classificada como uma hortaliça frutífera, é uma cultura bastante popular e de fácil aceitação, por isso faz parte da alimentação básica na dieta de muitos brasileiros e também de várias outras culturas ao redor do mundo. São de fácil produção e utilizadas para fins na indústria, alimentação, matéria prima para medicamentos e, por isso, são uma importante fonte de emprego e renda [6]. O sistema de produção mais utilizado é o policultivo, que é o cultivo de vários tipos de plantas na mesma área, fazendo-se o uso ou não de tecnologias, como sementes certificadas, sistemas de irrigação, adubação controlada, manejo de pragas e doenças, uso de máquinas agrícolas, entre outros [7].

A produção exata no Brasil é desconhecida até o presente momento, visto que o último levantamento realizado pelo IBGE foi no ano de 2006, que mostrou uma produção de 385 mil toneladas de frutos maduros, em uma área cultivada de pouco mais de 88 mil hectares e uma produtividade de 4,4 toneladas por hectare. Alguns dados mais recentes, fornecidos pela Associação Brasileira do Comércio de Sementes e Mudas (ABCSEM) estimam a produção brasileira de abóbora em 726 mil toneladas por ano apenas de abóboras japonesas e mais 551 toneladas por ano de abobrinhas [8]. Enquanto a produção mundial de abóbora foi de 27 milhões de toneladas, sendo a China responsável por 29% deste valor. [1].

Outra característica da abóbora que tem ganhado muita atenção são suas sementes, que são ricas fontes de nutrientes essenciais como óleos (37-45%) e proteínas (25-37%) [9]. É fonte de fitoesteróis, compostos fenólicos, antioxidantes, tocoferóis e pequenos níveis de carotenoides, que são responsáveis por atividades biológicas benéficas para a saúde humana [10]. Além disto, ajudam na prevenção de doenças gástricas, câncer de mama, colorretal e pulmão, retardo na progressão da hipertensão, doenças de próstata artrite, dentre outras [11] [12].

Diante do exposto, objetivou-se com esta revisão apresentar alguns aspectos relevantes da cultura da abóbora que são pouco estudados e precisam de maior atenção, bem como de seus carotenoides característicos. Além disso, traz informações sobre a composição das sementes de abóbora, com foco nos óleos e proteínas, que apresentam potencial promissor como ingrediente alimentar funcional.

CAROTENOIDES CARACTERÍSTICOS DA ABÓBORA

Os carotenoides são compostos pigmentados, sintetizados apenas por plantas e microrganismos e que atuam como substâncias antioxidantes. Nas plantas, participam de alguns mecanismos de proteção e também na fotossíntese. As frutas e legumes são os alimentos mais comuns na dieta humana e com a maior presença de carotenoides, que são responsáveis por suas cores vermelha, amarela e laranja, o que torna muitas vezes estes alimentos atrativos para o consumidor [13] [14]. Dentre as formas de carotenoides, o β-caroteno (pró-vitamina A) e o α-caroteno são os principais encontrados nas abóboras [15].

Sabe-se, por meio da literatura científica, que existe uma relação entre dieta e doenças crônicas. Diante disto, várias diretrizes foram formuladas ao redor do mundo no intuito de buscar uma prevenção para o câncer, doenças cardiovasculares, diabetes e osteoporose. Uma das recomendações é buscar aumentar o consumo de alimentos vegetais como frutas e legumes já que são ótimas fontes de carotenoides e outros fitoquímicos biologicamente ativos, que possuem vários benefícios oriundos de mecanismos relacionados ao metabolismo [16]. A tabela 1 mostra exemplos de estudos com carotenoides presentes em abóboras e seus benefícios.

As espécies reativas de oxigênio (EROs) são formas reduzidas de oxigênio que são capazes de gerar diversas reações no nosso organismo. As EROs são geradas pela atividade metabólica normal, assim como fatores ligados à qualidade e estilo de vida, como exercícios, dieta, tabagismo, estando implicadas na progressão de várias doenças crônicas. Os antioxidantes são capazes de mitigar este efeito nocivo das EROs, logo, têm ganhado atenção dos pesquisadores. Na Figura 1 se pode observar o efeito do estresse oxidativo e antioxidantes em doenças crônicas [16] [19].

Por ser uma importante fonte de carotenoides para o organismo humano, o cultivo de abóbora apresenta grande potencial social e econômico. Isto se dá devido ao maior interesse da população no que diz respeito ao bem-estar e saúde, que vem cada vez mais procurando ingerir alimentos de melhor qualidade e com maiores benefícios.  

SEMENTES DE ABÓBORA E POTENCIAL ALIMENTAR FUNCIONAL

Durante o processamento das abóboras, principalmente pelas indústrias de doces, grande quantidade de resíduos são gerados, constituídos principalmente de sementes e cascas.  As sementes representam 5% do peso total da abóbora e são uma fonte muito saudável de proteínas e óleo. 

A Tabela 2 apresenta a composição centesimal média (%) de sementes de abóbora.

O óleo de sementes de abóbora tem atraído cada vez mais atenção devido ao seu potencial nutracêutico. Possui ácidos graxos importantes, predominantemente os ácidos linoléico, esteárico, oleico e palmítico [21], que cobrem mais de 95% dos ácidos graxos totais e cerca de 75% dos quais são ácidos graxos insaturados [22], conforme apresentado na Tabela 3. Além disso, pequenas concentrações de outros ácidos graxos como o ácido araquídico e linolênico também foram relatadas [20]. 

Os ácidos graxos insaturados têm sido extensivamente estudados devido aos seus efeitos benéficos ao organismo (Tabela 4).

 O óleo de sementes de abóbora também inclui quantidades elevadas de numerosos constituintes não triacilglicerois, como os tocoferóis, que desempenham um papel vital na supressão da formação de radicais livres em sistemas biológicos [28].

Além disso, o óleo de sementes de abóbora contém quantidades específicas de compostos fenólicos. Os compostos fenólicos formam um amplo grupo de compostos sintetizados como produtos metabólicos secundários em plantas [29; 30] possuindo propriedades antioxidantes essenciais [31]. Isso devido à presença de um grupo funcional hidroxila que possui capacidade de eliminação de radicais, tornando-o adequado para reduzir o risco de algumas doenças degenerativas induzidas por oxidação [32]. Conforme apresentado na Tabela 3 , os estudos descobriram que os compostos fenólicos dominantes nas sementes de abóbora são os ácidos tirosol , vanilina , p-hidroxibenzóico, caféico, ferúlico e vanílico; e algumas pequenas quantidades de ácidos luteolina, protocatecuico, trans-p-cumárico e siríngico .

As proteínas têm uma série de funções no desenvolvimento saudável da população, principalmente em relação ao fornecimento de aminoácidos essenciais para a nutrição humana [33]. Neste sentido, o fornecimento dietético de aminoácidos essenciais em quantidade e qualidade adequados é igualmente importante para as funções fisiológicas do corpo humano.

No caso das proteínas de sementes de abóbora, estas apresentam quase todos os aminoácidos essenciais e que desempenham papéis importantes tanto como unidades de construção proteica quanto como intermediários no metabolismo [34].  A composição média de aminoácidos das proteínas de sementes de abóbora é apresentada na Tabela 5.

A maior fração proteica das sementes de abóbora é representada pelas globulinas 12S. As globulinas 12S das sementes de abóbora são também chamadas de cucurbitinas e são homólogas às relatadas em sementes de leguminosas, como as proteínas de soja [36]. A molécula de globulinas 12S tem uma massa molar de 325 kDa e é composta por seis subunidades semelhantes de massa molar igual a 54 kDa. Estas subunidades, por sua vez, contêm duas cadeias polipeptídicas (massas molares de aproximadamente 33 kDa e 22 kDa, respectivamente) que interagem entre si por meio de ligações dissulfeto [37]. As globulinas 12S são acompanhadas por albuminas 2S e essas duas frações proteicas juntas compõem 59% do teor de proteína bruta em sementes de abóbora [36]. Além disso, pequenas quantidades de globulinas 18S foram detectadas, as quais provaram ser um dímero dos componentes 12S [37].

A semelhança da proteína de sementes de abóbora com a de soja indica que as propriedades técnico-funcionais são comparativas às das proteínas de sementes de leguminosas, como capacidade emulsificante, espumante e gelificante [36]. Além disso, as proteínas de sementes de abóbora também podem ser usadas na obtenção de hidrolisados com melhores propriedades técnico-funcionais em relação à proteína nativa. Bučko et al. [38] estudaram a influência da hidrólise enzimática na solubilidade, propriedades interfaciais e emulsificantes do isolado proteico de sementes de abóbora (IPSA). Com a hidrólise enzimática, a solubilidade dos hidrolisados de IPSA aumentou em relação à IPSA nativa no intervalo de pH avaliado. A investigação tensiométrica mostrou que IPSA e seus hidrolisados adsorveram nas interfaces da solução ar-proteína e da solução óleo-proteína em todo o pH (3-8) e força iônica (0 – 1 mol dm-3 NaCl) testados. Isso foi evidenciado devido ao aumento na tensão interfacial após um aumento na concentração de proteína em solução. IPSA nativa não apresentou capacidade emulsificante nas condições avaliadas, porém os seus hidrolisados apresentaram capacidade emulsificante independentemente do pH e da força iônica. 

Aliado ao incremento técnico-funcional proporcionado, os hidrolisados contêm peptídeos que podem desempenhar propriedades potencialmente biológicas como antioxidante, anti-hipertensiva e antidiabética [39; 40; 41; 42]. Esses peptídeos são denominados como “peptídeos bioativos” e são geralmente compostos de 2 a 20 resíduos de aminoácidos [43].

Na tabela 6 são apresentados estudos que mostram as propriedades técnico-funcionais e biológicas desempenhadas por hidrolisados e peptídeos de proteínas de sementes de abóbora obtidos pela ação de proteases.

CONCLUSÕES

A abóbora é uma rica fonte de nutrientes e fitoquímicos como os carotenoides, os quais exibem bioatividades para melhoria da saúde humana. Além disso, mesmo ainda sendo considerada um resíduo, as sementes de abóbora são ricas em óleo e proteínas que apresentam potencial promissor para serem utilizadas como ingrediente alimentar funcional.

Apesar dos resultados promissores das pesquisas desenvolvidas acerca das abóboras e seus componentes intrínsecos, a comunidade científica tem ainda um vasto campo para exploração científica, principalmente no intuito de investigar o potencial dos carotenoides característicos da abóbora e dos óleos e proteínas das sementes de abóbora como ingredientes alimentares funcionais.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem as instituições que contribuíram diretamente para a execução desse trabalho, como a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) e a Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais – Instituto de Laticínios Cândido Tostes (EPAMIG-ILCT).

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