Feijões: características químicas e ocorrência de aflatoxinas

Abstract

As leguminosas, como o feijão, são consideradas importantes fontes de nutrientes para humanos e a contaminação por fungos e consequente produção de micotoxinas pode estar diretamente influenciada pela sua composição química. Alguns compostos estão associados aos mecanismos de defesa das leguminosas atuando como inibidores de enzimas digestivas ou barreiras físicas à patógenos. É o caso dos compostos fenólicos (CF) e algumas estruturas de caráter proteico. O objetivo deste estudo foi verificar a susceptibilidade de feijões à contaminação por aflatoxinas (AFLAs), através da avaliação da presença de compostos inibidores de enzimas fúngicas. Foi realizada a validação de um método para determinação de AFLAs em feijão. Os CF livres (solúveis em metanol), conjugados (solúveis em etanol) e ligados, bem como as diferentes frações proteicas (albumina, globulina, glutelina e prolamina) foram determinadas em 10 amostras de feijão pertencentes às espécies Phaseolus vulgaris, Vigna unguiculata e Vigna angularis. O seu potencial como inibidor de α-amilase foi testado nos extratos fenólicos e protéicos. Os feijões vermelho e carioca apresentaram os maiores teores de CF totais (1766 µg.g -1 e 1190 µg.g -1 , respectivamente) e os feijões fradinho e branco os menores teores (183 µg.g -1 e 192 µg.g -1 ). Os extratos de CF conjugados apresentaram os teores mais elevados de AF, onde os feijões amendoim se destacou pela maior concentração (68 µg.g -1 ) e o feijão azuki pelo menor (28 µg.g -1 ). Nos extratos de CF livres e conjugados, o ácido clorogênico foi o majoritário em 60% dos feijões analisados e nos extratos de CF ligados, o ácido ferúlico foi o majoritário em 90% dos feijões analisados. Com relação às frações proteicas solúveis, o feijão carioca apresentou o maior teor de albumina (559 mg.g -1 ), globulina (164 mg.g -1 ) e glutelina (325 mg.g -1 ). Com relação à fração prolamina, o feijão preto (brasileiro e chinês) apresentou o maior teor (64 e 65 mg.g -1 , respectivamente), seguido pelo feijão carioca (54 mg.g -1 ). Os limites de detecção (LDm) obtidos para o método de determinação de AFLAs foram de 2,4 µg.kg-1 ; 0,036 µg.kg-1 e 0,06 µg.kg-1 para as AFLAs B1, B2 e G2 e os limites de quantificação (LQm) foram de 4,8 µg.kg-1 (AFLAB1); 0,12 µg.kg- 1 (AFLA B2 e G2). Não foram detectadas AFLAs B1, B2, G1 e G2 nos feijões analisados. Os CF dos extratos etanólicos dos feijões amendoim e azuki e os extratos contendo as proteínas solúveis em etanol dos feijões carioca e fradinho foram testados quanto ao seu potencial para inibição da α-amilase de Aspergillus oryzae (atividade de 4,8 mg amido hidrolisado.mg proteína-1 .mL-1 ). O extrato proteico do feijão fradinho se destacou, pois atingiu um percentual de inibição específica de aproximadamente 56%. Os CF apresentaram uma tendência à inibição incompetitiva e os extratos proteicos não apresentaram um comportamento de inibição que permitisse definir o mecanismo de inibição. Os extratos protéicos e fenólicos dos feijões mostraram ser capazes de inibir a amilase fúngica sugerindo que este fato pode estar associado a ausência da presença de AFLAs nas amostras analisadas.

Legumes, such as beans, are considered important source of nutrients for human and fungal contamination and subsequent mycotoxin production can be directly influenced by its chemistry composition. Some compounds are associated with defense mechanisms of legumes acting as inhibitors of digestive enzymes or physical barriers to pathogens. This is the case of phenolic compounds (CF) and some protein character structures. The objective of this study was to determine the susceptibility of beans to aflatoxin contamination (AFLAs), by assessing the presence of inhibitory compounds of fungal enzymes. Was performed the validation of a method for determining AFLAs in beans. The free (soluble in methanol), conjugates (soluble in ethanol) and linked CF as well as the different fractions of proteins (albumin, globulin, prolamin and glutelin) were determined in 10 samples belonging to the bean species Phaseolus vulgaris, Vigna unguiculata and Vigna angularis. Its potential as α- amylase inhibitor was tested in protein extracts and phenolic. The red and carioca beans had the highest total CF contents (1766 μg.g-1 and 1190 μg.g-1 , respectively) and fradinho and white beans had the lower levels (183 μg.g-1 and 192 μg.g -1 ). The conjugates CF extracts showed the highest levels of AF, where amendoim stood by the higher concentration (68 μg.g-1 )and the azuki beans at the lower level (28 μg.g-1 ). In CF free extracts (soluble in methanol and ethanol 80%), chlorogenic acid was majority in 60% of beans analyzed and in linked CF extract, ferulic acid was majority in 90% of beans analyzed. Regarding the soluble protein fractions, carioca beans had the highest content of albumin (559 mg.g-1 ), globulin (164 mg.g-1 ) and glutelin (325 mg.g-1 ). Regarding the prolamine fraction, black beans (Brazilian and Chinese) had the highest content (64 and 65 mg.g-1 , respectively), followed by the carioca bean (54 mg.g-1 ). The detection limits (LDm) obtained for the method of determining AFLAS were 2.4 µg.kg-1 ; 0.036 µg.kg-1 and 0.06 µg.kg-1 to AFLAs B1, B2 and G2, and the limits of quantification (LQm) were 4.8 µg.kg-1 (AFLAB1); 0.12 µg.kg-1 (AFLA B2 and G2). There were no AFLAs B1, B2, G1 and G2 in the analyzed beans. The CF of ethanol extracts of amendoim and azuki beans and extracts containing the soluble proteins in ethanol of carioca and fradinho beans were tested for their potential for inhibition of α- amylase from Aspergillus oryzae (activity hidrolisado.mg starch 4.8 mg protein-1 . ml-1 ). The protein extract of fradinho beans stood out because it reached a percentage of specific inhibition of approximately 56%. CF showed a tendency to uncompetitive inhibition and protein extracts did not show an inhibiting define the behavior that would allow inhibition mechanism. The protein and phenolic extracts from beans proved capable of inhibiting fungal amylase suggesting that this fact may be associated with absence of the presence of AFLAS in the samples analised.