Pimentas… o ardido que faz bem à saúde

Autores são do Laboratório de Biotecnologia Vegetal da Unesp de Assis

Pesquisas desenvolvidas no Laboratório de Biotecnologia Vegetal (LBVeg), vinculado ao Departamento de Biotecnologia da Faculdade de Ciências e Letras da Unesp, Câmpus de Assis, vem explorando acessos cultivados de Capsicum em diferentes vertentes. Plantas como as pimentas e pimentões do gênero Capsicum (Solanaceae) têm sido foco de inúmeras pesquisas em diferentes áreas do conhecimento, devido ao seu potencial biotecnológico, benefício nutricional e, principalmente, pela sua importância no agronegócio brasileiro e mundial.

O Brasil é o principal centro de origem e domesticação de espécies cultivadas e silvestres de Capsicum, e neste gênero observamos cerca de 36 espécies, das quais cinco são amplamente cultivadas pelo homem desde os primórdios da Agricultura. E são inúmeros os tipos de pimentas comercializados pela população. A variabilidade de frutos é muito grande. E a ardência, então, nem se fala. Também conhecida como pungência, a característica do “ardido” das pimentas é muito variável. Podemos encontrar pimentas extremamente ardidas, pouco ardidas e as conhecidas pimentas doces. Para conhecer um pouco mais sobre o quanto varia a ardência das pimentas de que você gosta consulte a Escala de Scoville.

“Em 1912, enquanto trabalhava para uma farmacêutica, o farmacêutico Wilbur Scoville desenvolveu um método para medir o “grau de calor” das pimentas. Este teste é chamado de Teste Organoléptico de Scoville ou Procedimento de Diluição e Prova. No teste original, Scoville misturou a pimenta pura com uma solução de água com açúcar. Então, um painel de provadores bebeu esta solução. Quanto mais solução de água e açúcar é necessária para diluir uma pimenta, mais alta sua pungência. Depois disso, o método foi melhorado e foram criadas as unidades de calor Scoville (Scoville heat units, ou SHU). Assim, 1 xícara de pimenta, que equivale a 1000 xícaras de água, corresponde a 1000 unidades na escala de Scoville. A substância Capsaicina, aquela que gera a ardência nas pimentas, quando pura, equivale a 15 milhões de unidades Scoville.” (https://pt.wikipedia.org/wiki/Escala_de_Scoville).

Atualmente, inúmeras variedades morfologicamente distintas das espécies cultivadas (Capsicum annuum L., C. baccatum L., C. chinense Jacq., C. frutescens L. e C. pubescens Ruiz & Pavon) podem ser encontradas em mercados e feiras livres (Figura 1), abastecendo a agroindústria mundial, sustentando a agricultura familiar e criando perspectivas no crescimento da área cultivada e no consumo para os mercados interno e externo, seja na forma in natura, seja processada (condimentos, conservas, temperos).

Figura 1. Acessos ardidos e doces de pimentas pertencentes às espécies de Capsicum annuum, C.chinense, C. frutescens, C. baccatum e C. praetermissum, evidenciando a variabilidade de tipos existentes que são avaliados no Laboratório de Biotecnologia Vegetal da FCL, Assis.

O que atrai a atenção de pesquisadores de todo o mundo para as espécies de Capsicum é o fato de as mesmas constituírem uma rica fonte de compostos bioativos, com destaque para os compostos fenólicos (ácidos fenólicos e flavonoides), carotenoides envolvidos na pigmentação dos frutos (capsantina, criptoxantina,), capsaicinoides (capsaicina, dihidrocapsaicina, por exemplo), alguns dos quais responsáveis pela ardência  (pungência), e vitaminas dos complexos C, E, A (caroteno e provitamina A) e B (B2- riboflavina, B3-niacina, B6). Estes compostos são explorados quanto às suas propriedades funcionais como antioxidantes, anticancerígenos, anti-inflamatórios, antialérgicos, antimutagênicos ou antibacterianos e assim empregados na conservação de alimentos ou como agentes no controle de neuropatia diabética, osteoartrite, psoríase e obesidade, entre outras enfermidades que afligem o homem.

Os “Capsicum” apresentam outras particularidades importantes, em termos das relações de parentesco entre as espécies, na evolução de seus cariótipos, na sua ampla variabilidade genética. O LBVeg vem desenvolvendo desde pesquisas de caracterização dos recursos genéticos até projetos de germinação e cultivo de células in vitro. Variedades cultivadas e semicultivadas de Capsicum consumidas por populações locais já foram analisadas para verificação da ocorrência de polimorfismos cromossômicos intra e interespecíficos (Figura 2) que podem auxiliar na elucidação de questões referentes à evolução cariotípica do gênero.

Figura 2. Caracterização do complemento cromossômico de diferentes acessos das espécies de Capsicum baccatum, C. chinense e C. annuum.

Na área de Biologia Molecular, a aplicação de marcadores moleculares tipo RAPD permitiu a caracterização da variabilidade genética em Capsicum annuum, C. chinense, acessos de provável origem híbrida e outras espécies (Figura 3). Níveis significativos de  polimorfismo entre os acessos foram demonstrados, comprovando a expressiva diversidade genética existente nas espécies cultivadas e, complementando tais análises, marcadores moleculares ISSR têm sido ensaiados.

Figura 3. Uso de marcadores moleculares na caracterização de polimorfismo genético de diferentes acessos das espécies de Capsicum chinense e C. annuum.

Outra importante área de pesquisa desenvolvida no LBVeg se refere à avaliação de extratos de frutos maduros de diferentes pimentas quanto aos níveis de compostos bioativos como fenóis, flavonoides e capsaicinoides e sua atividade antioxidante, e aqueles com  atividade expressiva estão sendo explorados quanto a sua competência para o desenvolvimento in vitro.

Recentemente foram realizadas análises da citotoxicidade, genotoxicidade e atividade antioxidante de extratos de espécies cultivadas e semicultivadas de Capsicum (Figura 4). Interessante constatar que espécies semicultivadas como C. praetermissum têm mostrado maior atividade antioxidante total, maiores concentrações de compostos fenólicos e flavonoides e níveis mais elevados de capsaicina em comparação a C. annuum, C. frutescens, C. baccatum e C. chinense. Em nossas pesquisas, os extratos de C. praetermissum e C. baccatum apresentaram baixo potencial citotóxico e genotóxico em comparação com outros genótipos, abrindo perspectivas para o uso seguro e sustentável na produção de fármacos ou na cosmética.

Figura 4. Estratégia metodológica para avaliação de compostos bioativos em Capsicum: caracterização dos compostos, da atividade antioxidante, potencial citotóxico e genotóxico.

Do ponto de vista da perspectiva do cultivo in vitro, os acessos contendo as maiores concentrações de compostos fenólicos e flavonoides, níveis elevados de capsaicina e baixo  potencial citotóxico e genotóxico, como Capsicum baccatum, foram explorados em experimentos de germinação in vitro e protocolos otimizados para a obtenção de explantes axênicos (Figura 5), visando o estabelecimento de cultura de calos e células em suspensão.

Figura 5. Estratégia metodológica para a germinação in vitro, cultura de calos, cultura de células em suspensão visando o estabelecimento de um bioprocesso em biorreator para o escalonamento da produção de extratos com propriedades antioxidantes em Capsicum.

Mais recentemente, variáveis críticas de operação, associadas às etapas de cultivo de células em suspensão de Capsicum baccatum, utilizando sistema de frascos em agitação, foram avaliadas para produzir metabólitos secundários com propriedades antioxidantes. Os resultados serão empregados no estabelecimento de um bioprocesso a ser executado em biorreator tipo tanque com agitação e aeração, permitindo o escalonamento da produção de extratos com propriedades antioxidantes.

Um dos aspectos que merecem destaque nesse cenário todo refere-se à participação dos discentes dos cursos de graduação em Engenharia Biotecnológica e de Ciências Biológicas e do Programa de Pós-graduação – Mestrado em Biociências do Câmpus da FCL, Assis, os quais contribuíram significativamente para o desenvolvimento dessas pesquisas. Assim, através da pesquisa científica o LBVeg e sua equipe tem procurado a aplicação e o desenvolvimento de estratégias clássicas e inovações tecnológicas que possam contribuir com o conhecimento e a exploração da rica biodiversidade brasileira, bem como com a agricultura, através do estudo de espécies vegetais de interesse econômico.

Dra. Mônica Rosa Bertão e Dr. Darío Abel Palmieri atuam no Laboratório de Biotecnologia Vegetal, Departamento de Biotecnologia, Faculdade de Ciências e Letras, Unesp – Universidade Estadual Paulista, Assis, Brasil,

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