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Type: TESE
Title: Biodisponibilidade de calcio, magnesio, cobre e zinco na soja (Glycine max) e em novas variedades de feijão comum (Phaseolus vulgaris), obtidas por melhoramento genetico classico e sua relação com fatores antinutricionais não proteicos
Title Alternative: Calcium, magnesium, copper and zinc bioavailability in soy bean (Glycine max) and common-bean (Phaseoulus vulgaris) new varieties, obtained by classic genetic improvement and your relationship with non-protein antinutritional factors
Author: Barrueto Gonzalez, Norka Beatriz
Advisor: Amaya-Farfán, Jaime, 1941-
Abstract: Resumo: Dada a importância que os feijões secos têm na dieta tradicional brasileira, a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA) tem desenvolvido novos cultivares de feijão-comum (P. vulgaris), por meio melhoramento genético, para atender os altos padrões agronômicos e culinários do mercado interno. Entretanto, as características nutricionais destas novas cultivares estão documentadas de maneira incompleta, tanto em termos de conteúdo de macro/micro nutrientes, como também de seus valores biológicos. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o valor nutritivo de sete novas cultivares de feijão: Jalo Precoce, Radiante, Vereda, Pérola, Timbó, Valente e Ouro Branco, da EMBRAPA do Centro de Pesquisa Arroz-Feijão, Goiás. Após análise centesimal de rotina, foram determinados o perfil aminoacídico e alguns importantes componentes minerais (cálcio, ferro, magnésio, cobre e zinco). Os resultados mostram que variações significativas (P<0,05) ocorreram no conteúdo protéico e de carboidratos totais entre todas as cultivares. O teor de proteína variou entre 21 e 28%, com destaque para Radiante, Jalo Precoce e Ouro Branco que tiveram as maiores concentrações. O teor de carboidratos foi de 55,4 (Radiante) a 62,1% (Valente), entretanto, os lipídios permaneceram constantes, variando de 2,4 a 2,8%. As proteínas de todas as novas cultivares alcançaram os padrões internacionais para os requerimento de histidina, valina, isoleucina, leucina, fenilalanina e tirosina. Com destaque para as cultivares Vereda e Ouro Branco, que alcançaram os requerimentos de lisina e treonina. Por outro lado, todas as cultivares apresentaram baixo conteúdo de aminoácidos sulfurados, metionina e cistina. Não foram encontradas diferenças estatísticas significativas entre as cultivares em termos de Mg, Fe e Zn, mas as concentrações de Ca e Cu variaram significativamente (P<0,0001). O conteúdo de ferro foi de 4,7 (Ouro Branco) a 5,5mg/100g (Vereda e Valente), enquanto que o cobre foi de 0,5 (Ouro Branco) a 0,9mg/100g (Radiante), e o conteúdo de zinco foi de 2,4 (Ouro Branco e Pérola) a 3,1mg/100g (Jalo Precoce). Pelos altos teores de Ca se destacaram as variedades Pérola (486), Vereda (428) e Valente (387mg/100g), enquanto que Jalo Precoce, Pérola e Valente apresentaram os maiores teores de Mg (129-117mg/100g). Considerando o fato de que todas as variedades foram cultivadas sob condições estritamente controladas de solo, água e práticas agrícolas, estes resultados podem ser altamente representativos com relação às características individuais de composição, onde as variedades Jalo Precoce, Ouro Branco e Valente apresentaram-se mais vantajosas em termos de composição de nutrientes. A partir destes resultados, três novas cultivares de feijão-comum (P. vulgaris) foram selecionadas, por causa do seu conteúdo de nutrientes, para avaliação da biodisponibilidade mineral e comparar com um cultivar clássico de soja (Glycine Max), var. Conquista. As três cultivares foram: feijão branco ¿Ouro Branco¿, feijão preto ¿Valente¿ e Carioca ¿Pérola¿ e os minerais testados foram os previamente estudados: cálcio, magnésio, cobre e zinco. O balanço metabólico, coeficiente de digestibilidade aparente (CDA) e a taxa de retenção e absorção (R/A) para estes minerais foram os parâmetros determinados, usando ratos Wistars recém-desmamados. Os animais receberam por doze dias dietas contendo exclusivamente os feijões cozidos ou farinha integral de soja tostada. Os níveis de fitatos foram determinados pelo método colorimétrico de Latta & Eskin e os minerais por absorção atômica nas dietas, fezes, urina e fêmur. Além disso e com o objetivo de avaliar o impacto das dietas no crescimento do osso cortical das tíbias, foram feitas medidas histomorfométricas da altura e espessura da cartilagem. Os resultados mostraram que as dietas à base de leguminosas diferiram estatisticamente uma das outras em termos de cálcio (275-480mg/100g), magnésio (108-262mg/100g), cobre (0,5-1,06mg/100g) e zinco (2,4-5,0mg/100g), e que as dietas à base de feijão Carioca ¿Pérola¿ e feijão preto ¿Valente¿, bem como a soja foram as que maior conteúdo mineral apresentaram. As dietas à base de feijão mostraram baixos teores de fitatos (3,1-3,9mg/g), especialmente com relação à soja (6,5mg/g). A análise estatística do balanço mineral detectou diferenças significativas entre os índices biológicos obtidos para os tratamentos de feijão e soja. As dietas ¿Valente¿ e ¿Pérola¿ mostraram alto balanço de cálcio (22-25mg/d), em comparação com as dietas ¿Ouro Branco¿ (12,8mg/d) e soja (14,4mg/d). A taxa de retenção e absorção (R/A), entretanto, foi maior para a dieta soja (99,0%), seguida pela dieta ¿Valente¿ (96,7%). Com relação ao CDA para cálcio, a dieta ¿Pérola¿ se destacou (92,5%) entre todos os tratamentos à base de leguminosas e Controle (AIN-93G). Os índices de avaliação revelaram que a soja teve maior balanço de magnésio (4,7mg/d) entre todas as dietas è base de feijão, entretanto o CDA foi melhor para a dieta ¿Pérola¿ (82%), apesar da taxa R/A ter sido melhor para ¿Valente¿ (7,1%) e soja (6,8%), enquanto que ¿Ouro Branco¿ e Controle (AIN-93G) tiveram índices negativos (valores de balanço e R/A). Com relação ao cobre, todas as dietas à base de leguminosas tiveram resultados negativos de balanço e CDA, de maneira similar ao que foi observado para o zinco. A dieta à base de soja, entretanto, mostrou balanço e CDA positivos para cobre e zinco. Por outro lado, somente a dieta Controle teve resposta positiva no teste de balanço de zinco, apesar da taxa de R/A para as dietas ¿Ouro Branco¿ e ¿Pérola¿ ter sido alta. Juntando estes dados, os índices sugerem que a biodisponibilidade de cálcio e magnésio não foi afetada pelos fitatos presentes nestas fontes alimentares, porém, para o zinco e o cobre este efeito foi evidente. As medidas histomorfométricasm, entretanto, não detectaram nenhuma diferença entre os diversos tratamentos à base de feijão e soja. Além disso, pode ser concluído que a baixa ingestão de cálcio dos grupos alimentados com leguminosas, acarretou alterações no sistema esquelético, tais como alta redução do platô da cartilagem de crescimento e na espessura do osso em si, mesmo que a retenção de cálcio no fêmur dos animais tratados com as dietas ¿Pérola¿ e soja tenham sido significativa

Abstract: Given the importance that dry beans have in the traditional Brazilian diet, the Brazilian Agency for Agricultural Research (EMBRAPA) has developed new cultivars of common beans (P. vulgaris) by means of classical breeding expecting to meet higher agronomic and culinary standards for the domestic market. Nevertheless, the nutritional characteristics of these new cultivars are incompletely documented, both in terms of macro/micro nutrient contents and biological value. The objective of the present work was to evaluate the nutritive value of seven new dry bean cultivars: Jalo Precoce, Radiante, Vereda, Pérola, Timbó, Valente e Ouro, from the Embrapa Rice and Bean Research Center in Goiás. After routine proximal composition, their amino acid profiles and key mineral components (calcium, iron, magnesium, zinc and copper) were determined. The results show that substantial and significant (P<0,05) variations occur in protein and carbohydrates among all the cultivars. Protein contents varied between 21 and 28%; Radiante, Jalo Precoce and Ouro Branco having the highest contents. In turn, the total carbohydrate contents ranged between 55,4 for Radiante, to 62.1%, for Valente, whereas the lipids remained rather constant, varying from 2.4 to 2.8%. The proteins of all these new cultivars met the international standard requirements for histidine, valine, isoleucine, leucine and phenylalanine plus tyrosine. Additionally, the cultivars Valente and Ouro Branco stood out because of their contents for lysine and threonine that also met the requirements. As in the case of all leguminous seeds, all the cultivars were low in the sulfurcontaining amino acids, methionine and cysteine. No statistical differences were noticed among the cultivars in terms of Mg, Fe and Zn, but the concentrations of Ca and Cu did vary significantly (P<0.0001). Iron contents varied from 4.7 in Ouro Branco, to 5.5mg/100g in Vereda and Valente, while copper ranged from 0.5 in Ouro Branco, to 0.9mg/100g, in Radiante, and the zinc contents went from 2.4 (Ouro Branco and Pérola) to 3.1mg/100g (Jalo Precoce). Insofar as calcium is concerned, Pérola (486), Vereda (428) and Valente (387mg/100g) were the richest, whereas Jalo Precoce, Pérola and Valente stood out because of their high contents of magnesium (129 ¿ 117mg/100g). Considering the fact that all the cultivars were grown under strictly controlled conditions of soil, weather and agricultural practices, these results can be taken as highly representative of the individual compositional characteristics and could be concluded that among the new cultivars, the Jalo Precoce, Ouro Branco and Valente are the most advantageous in terms of nutrient composition. Then, three of those new Brazilian dry bean (P. vulgaris) cultivars were selected because of their nutrient content for mineral bioavailability evaluation, and compared with the classical soybean (Glycine max) cultivar Conquista. The three cultivars were the white bean ¿Ouro Branco¿, a black bean ¿Valente¿ and the Carioca type ¿Pérola¿ and the minerals tested were the least commonly studied: calcium, magnesium, copper and zinc. The metabolic balance, apparent digestibility coefficient (ADC) and the ratio of retention to absorption (R/A) for these minerals were the parameters determined using young Wistar rats (21d). The animals received for twelve days diets consisting exclusively of the cooked beans or the roasted soybean flour. The phytate levels of the diets were determined by the colorimetric method of Latta & Eskin and the minerals by atomic absorption in the diets, feces, urine and femur. Additionally and in order to evaluate the impact of the diets on the cortical bone growth of the tibias, histomorphometric measurements of the height and thickness of the cartilage were made. The results showed that the legume-based diets statistically differed from each other in terms of calcium (275 ¿ 480 mg/100g), magnesium (108 ¿ 262 mg/100g), copper (0.50 ¿ 1.06 mg/100g) and zinc (2.4 ¿ 5.0mg/100g), and that the diets made up of the Carioca ¿Pérola¿ and the Black ¿Valente¿, as well as soy bean were those with the highest mineral contents. The dry bean diets exhibited low concentrations of phytates (3.1 ¿ 3.9mg/g), especially with respect to the soybean (6.5mg/g). Statistical analysis of the mineral balance detected significant differences between the biological indices obtained by the dry-bean and the soybean treatments. The dry bean diets ¿Valente¿ and ¿Pérola¿ exhibited higher balance for calcium (22 ¿ 25mg/d), in comparison to ¿Ouro Branco¿ (12.8mg/d) and the soybean (14.4mg/d) diets. The ratio of retention to absorption (R/A), however, was greatest for the soybean (99.0%), followed by the ¿Valente¿ (96.7%) diet. With regard to the ADC for calcium, in turn, the ¿Pérola¿ ranked first (92.5%) among all treatments and the Control. The evaluation indices revealed that the soybean had the highest magnesium balance (4.7mg/d) among all the dry bean diets, whereas the ADC was best for the ¿Pérola¿ (82%) diet, although the R/A ratios were better for the ¿Valente¿ (7.1%) and soybean (6.8%), while the ¿Ouro Branco¿ and Control gave negative indices (balance and R/A values). With regard to copper, all the dry bean diets gave negative balance and ADC indices, something similar to what was observed for zinc. The soy bean diet, however, showed positive balance and ADCs for both copper and zinc. On the other hand, only the Control diet gave a positive response in the balance test for zinc, although the R/A ratios of the ¿Ouro Branco¿ and ¿Pérola¿ diets were the highest. Taken together, these indices suggest that the little studied calcium and magnesium bioavailability from dry beans is not affected by the phytates present in this staple food, but a suppressive effect on zinc and copper was clear. Histomorphometric measurements, however, did not detect any differences between the various dry bean treatments or the soybean. In addition, it could be concluded that the low calcium intake by dry bean-fed groups had profound consequences to the skeleton system of the animals, such as the height reduction of the cartilaginous grow plates and the thickness of the bone itself, in spite of the femur calcium retention having been significant in the ¿Pérola¿ and soybean diets
Subject: Composição nuticional
Biodisponibilidade de minerais
Fatores antinutricionais
Feijão comum
Soja
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2007
Appears in Collections:FEA - Dissertação e Tese

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