Os compostos fenólicos, vulgarmente denominados por polifenóis, são metabolitos secundários das plantas e dos frutos, e desempenham um papel importante na sua cor (incluem pigmentos amarelos, cor-de-laranja, vermelhos e azuis) e no seu sabor (essencialmente amargura e adstringência) (Kim et al., 2003; Cheynier, 2005; Miller et al., 1995; Spanos & Wrolstad, 1992;
Sólidos (solúveis e insolúveis: 16%) Água (84%) Voláteis Aldeídos Éteres Ésteres Álcoois Etileno Ceras e Óleos Essenciais Enzimas Proteases Catalases Oxidases Diastases Pectinases Taninos Pigmentos Antocianinas Clorofilas Flavonóides Ácidos Orgânicos Ácido Málico Ácido Cítrico Vitaminas Azoto Aminoácidos Lisina, Arginina, Histidina, Ácido Aspártico, etc. Minerais Ca, K, Na, Mn, Mg, S, P, etc. Dextrina Hidratos de Carbono Pectina Amido Celulose Açúcares Carotenóides
Khanizadeh et al., 2007b). Estes metabolitos estão também envolvidos no crescimento e na reprodução das plantas, conferem resistência contra agentes patogénicos, predadores e outras pragas, e protegem as culturas da germinação precoce das sementes (Łata et al., 2009; Petkovšek et al., 2007; Veberic et al., 2005).
Os polifenóis são compostos antioxidantes que atrasam ou inibem os processos de oxidação de lípidos ou outras biomoléculas, através da inibição da iniciação/propagação das reações oxidativas em cadeia e, por isso, capazes de contrariar os efeitos negativos da oxidação que ocorrem nos tecidos animais (Huang et al., 2005). Estes compostos são, pois, conhecidos pelos seus efeitos bioativos no organismo humano onde atuam como antioxidantes, antimutagénicos (Soares et al., 2008; Linseisen et al., 2007; Feskanich et al., 2000), antivirais (Suárez et al., 2010; Hamauzu et al., 2005) e sequestradores de radicais livres (Bravo, 1998; Mustafa et al., 2010), entre outros efeitos. A atividade de sequestração de radicais livres dos compostos fenólicos fica a dever-se essencialmente às suas propriedades de redução, as quais permitem que estes atuem como agentes doadores de electrões e de prótões e sequestradores de oxigénio singleto (Babbar et al., 2011).
Foram já identificadas mais de 8.000 estruturas fenólicas, que variam estruturalmente desde simples moléculas (i.e. ácidos fenólicos com uma estrutura de anel C6) até compostos altamente polimerizados (i.e., taninos) (Kris-Etherton et al., 2002). Em termos químicos, os fenólicos são compostos que possuem um ou mais anéis aromáticos com um ou mais grupos hidroxilo e são geralmente classificados em ácidos fenólicos, flavonóides, stilbenos, cumarinas e taninos (Figura 1.6). Alcalóides Genesteína Isoflavonóides Compostos Organosulfurados Fenólicos Alcalóides Compostos
Azotados Carotenóides α-Caroteno ß-Caroteno ß-Criptaxantina Luteína Zeaxantina Astaxantina Licopeno Flavonóides Ácidos
Fenólicos Stilbenos Cumarinas Taninos
Isotiacianatos Índoles
Compostos Sulfurados Alílicos
Ácidos Hidroxi-
benzóicos Ácidos Hidroxi-cinâmicos Flavonóis Flavonas (Catequinas) Flavanóis Flavanonas Antocianinas Gálico p-Cumárico Quercetina Apigenina Catequina Eriodictiol Cianidina
Na indústria alimentar, os polifenóis são utilizados em baixas concentrações para proteger os alimentos contra a deterioração oxidativa. Contudo, em concentrações elevadas, podem contribuir para a descoloração dos alimentos e interagir com proteínas, hidratos de carbono e minerais (Imeh & Khokhar, 2002), e promover a formação de sedimentos indesejáveis e de pigmentos amarelos e escuros (escurecimento), nomeadamente em sumos de fruta (Spanos & Wrolstad, 1992; Olesek et al., 1988). Ainda relativamente a este setor, importa salientar que o fracionamento do fruto – que ocorre durante o processamento de alguns produtos derivados, como o sumo de maçã – conduz à perda de uma fração importante de compostos fenólicos, designadamente flavonóis e dihidrochalconas (e.g. floridzina), que se encontram sobretudo na casca (McGhie et al., 2005, Van der Sluis et al., 2001; Scalbert & Williamson, 2000).
A maçã constitui uma das principais fontes de polifenóis, em particular de flavonóides, da dieta ocidental (Carbone et al., 2011; Boyer & Liu, 2004), e a sua atividade antioxidante está entre as mais elevadas por comparação com os frutos e vegetais frequentemente consumidos (Mari et al., 2010). De entre diversos fitoquímicos da maçã, os polifenóis são aqueles que mais têm sido associados aos efeitos nutracêuticos que o fruto demonstra (Babbar et al., 2011; Ćetković et al., 2008; Boyer & Liu, 2004). Estudos recentes indicam que a maior parte dos compostos fenólicos presentes em maçãs são flavanóis (catequinas e procianidinas), os quais representam cerca de 63-71% do total de polifenóis, mas também podem ser encontrados ácidos hidroxicinâmicos em grandes quantidades (1-31%) (e.g. ácido clorogénico), flavonóis (2- 10%) (glicosídeos de quercetina), dihidrochalconas (0,5-5%) (e.g., floridzina – composto fenólico específico das maçãs) e até antocianinas (1%) em maçãs vermelhas (Gerhauser, 2008; Wojdyło et al, 2008; Cheynier, 2005). Estes compostos localizam-se sobretudo na casca do fruto, mas também na polpa, ainda que em concentrações bastante mais reduzidas (Chinnici et al., 2004a; Spanos & Wrolstad, 1992). Apesar de a casca representar apenas cerca de 10% do peso do fruto inteiro, constitui uma importante fonte de compostos fenólicos (Łata et al., 2009). Todos estes fitoquímicos podem encontrar-se noutros frutos vulgarmente consumidos, excetuando as dihidrochalconas (e.g. floridzina), que são específicas das maçãs (Cheynier, 2005).
Existem, de facto, diferenças entre a composição e a concentração de polifenóis na casca e na polpa do fruto. A casca constitui uma importante fonte de flavonóis, flavanóis, procianidinas, dihidrocalconas e hidroxicinamatos, de onde ressaltam a epicatequina, a procianidina B2 e a floridzina, como os compostos mais abundantes. Para além de polifenóis, a casca contém quantidades consideráveis de triterpenóides – essencialmente na parte interna – que se encontram concentrados na camada de cera cuticular, nomeadamente o ácido ursólico (principal constituinte desta camada de cera), que tem demonstrado possuir propriedades antioxidantes e que, dependendo do período ontogenético, pode atingir 32% (Frighetto et al., 2008). A polpa, em comparação com a casca, é consideravelmente mais pobre em
fitoquímicos, mas possui, ainda assim, um teor muito relevante de procianidinas e de hidroxicinamatos e, em menor proporção, de flavonóis Chinnici et al. (2004b).
O teor de polifenóis totais em maçãs varia consideravelmente entre diferentes variedades, pelas razões apresentadas anteriormente. De acordo com os estudos já efetuados os valores oscilam entre 66,2 mg GAE/100 g de peso fresco (PF) (Vrhovsek et al., 2004) e 420,5 mg GAE/100 g PF (Imeh & Khokhar, 2002), no fruto inteiro, entre 70,4 mg QE/100 g PF (Mari et al., 2010) e 790,0 mg CAE/100 g PF (Yuri et al., 2009), na casca e entre 19,4 mg GAE/100 g PF (Khanizadeh et al., 2008) e 219,8 mg VCE/100 g PF (Eberhardt et al., 2000), na polpa.
As maçãs são habitualmente armazenadas por longos períodos, logo após a colheita, em câmaras de refrigeração e por vezes em ambientes de atmosfera controlada/modificada, com adequação da concentrações de alguns gases, designadamente oxigénio, dióxido de carbono e azoto, pelo que são selecionadas para a produção em larga escala variedades que admitem estas condições, nomeadamente a Fuji, a Golden delicius e a Gala (Kader, 2010; Ahn et al., 2007; Kader, 2003; Bender & Lunardi, 2001; Brackmann et al., 1998; Saquet et al., 1997; Brackmann et al., 1995), em detrimento de variedades mais vulneráveis, como por exemplo a Bravo de Esmolfe (Rocha et al., 2004). Este fator influencia muito mais o teor de compostos fenólicos do que, por exemplo as técnicas de produção frutícola. Neste sentido, sabe-se que o teor de fenólicos totais, a atividade antioxidante total e a atividade de sequestração de radicais, aumentam consideravelmente ao longo do tempo de armazenamento, independentemente das suas condições (refrigeração regular ou refrigeração em atmosfera controlada) (Leja et al., 2003). Contudo, uma das formas mais importantes de manter a qualidade do fruto e minimizar as perdas durante o armazenamento é proceder à colheita na data mais apropriada, uma vez que os frutos colhidos, quer muito cedo quer muito tarde, são mais suscetíveis de sofrerem de desordens fisiológicas do que os frutos colhidos no estado de maturação considerado mais adequado à sua conservação (Kader, 1999; Paull, 1999).
Já as diferentes técnicas de produção frutícola, apesar de influenciarem a concentração de polifenóis em maçãs, não determinam uma diferença substancial no teor destes compostos entre maçãs produzidas em cultura intensiva e em modo biológico, sendo que esta oscilação é apenas notada ligeiramente na fração polpa, em benefício da produção biológica. Esta diferença poderá estar relacionada com as diversas fontes de genótipos, com a tecnologia utilizada durante o crescimento do fruto, ou ainda com o facto das maçãs biológicas estarem sujeitas a condições de stress muito superiores (devido à ausência de fertilizantes e
exposição solar, o número de horas de frio e as condições do solo (Carbone et al., 2011; Yuri et al., 2009; Drogoudi et al., 2008; Khanizadeh et al., 2008).