APLICABILIDADE DA PCA E HCA NA DISCRIMINAÇÃO DE FRUTOS ARECACEAE

ISBN 978-85-85905-23-1

Área

Química Analítica

Autores

Márcia Becker, M. (UFMA) ; Marques Mandaji, C. (UFMA) ; Braga Ribeiro, E. (UFMA) ; Paiva Silva e Silva, F.E. (UFMA) ; Silva Nunes, G. (UFMA)

Resumo

A composição bromatológica e mineral, a capacidade antioxidante e o conteúdo em compostos bioativos de 3 frutos da família Arecaceae, nativos da região Amazônica, foram previamente avaliados. Análises quimiométricas de componente principais (PCA) e de agrupamento hierárquico (HCA) foram aplicadas possibilitando a discriminação entre as amostras pretencentes à mesma família botânica.

Palavras chaves

Arecaceae; avaliação nutricional; quimiometria

Introdução

Constituída por 283 espécies no Brasil, sendo 147 destes presentes no bioma Amazônia, a família Arecaceae é genericamente conhecida como palmeiras (Leitman et al. 2016). Fontes reconhecidas de nutrientes, os frutos de palmeiras compreendem alimentos nutricionalmente importantes, devido ao seu efeito protetor atribuído à presença de constituintes, como minerais e altos níveis de fitoquímicos com propriedades antioxidantes (NUNES et al., 2011; KAHL et al., 2012; LIU, 2013; KOZLOWSKA & SZOTASK-WEGIEREK, 2014; WANG et al. 2013). Nesse sentido, foram avaliados a composição bromatológica, o teor de minerais, a presença de compostos bioativos e a capacidade antioxidante de três frutos da família Arecaceae nativos de Amazônia: açaí (Euterpe oleracea), buriti (Mauritia flexuosa) e inajá (Maximiliana maripa). A fim de analisar os dados experimentais obtidos e possibilitar a discriminação composicional das amostras e a elucidação de seus comportamentos químicos, as técnicas de reconhecimento de padrões não supervisionadas, como PCA (análise de componentes principais) e HCA (análise agrupamento hierárquico), foram aplicadas aos resultados obtidos.

Material e métodos

O programa PAST foi usado para executar as análises por PCA e a HCA. As análises químicas foram realizadas na porção convencionalmente comestível dos frutos de açaí, buriti e inajá, em triplicata, para a construção da matriz de dados 9x17 (nove amostras e dezessete variáveis), sendo as variáveis compostas por 7 parâmetros bromatólogicos (umidade-MC, cinzas-TA, pH, lípidos-TL, proteínas- CP, acidez-ACIDEZ e acidez em ácido cítrico-CA), 7 elementos minerais (Ca, Cu, Fe, Mg, Mn, Na e Zn), 2 compostos bioativos (compostos fenólicos-PHENOLIC e vitamina C-VIT-C) e a capacidade antioxidante (ANT-CAP) contra radicais superóxido de importancia fisiológica Os dados foram previamente auto-escalonados, antes de serem submetidos às análises por PCA e HCA, pois havia grande variação de respostas das diversas variáveis, já que estas diferiam em ordem de grandeza, atribuindo assim o mesmo peso a todas as variáveis. A distância euclidiana foi utilizada para obter o dendrograma HCA.

Resultado e discussão

A Figura 1 mostra os resultados da análise multivariada da composição química com o diagrama de dispersão da PCA. Os componentes PC1 e PC2 descrevem 100% da variação total dos dados e alguns fornecem informações discriminatórias das amostras. O primeiro componente principal (PC1) descreve 68,46% da variação total e o segundo (PC2), 31,54%. Analisando os scores através do PC1, é possível observar a discriminação de dois grandes grupos: de um lado, as amostras de buriti e, de outro, as amostras de inajá e açaí. Em relação aos sobrepostos, observa-se forte influência das variáveis nas amostras. O comportamento distintivo apresentado pelas amostras de buriti, que descreve uma discriminação composicional em relação às amostras de inajá e açaí, foi ocasionado principalmente pelos maiores teores em TL, CP, CA, Ca, Mg, Cu e Fe. Por outro lado, as amostras de açaí e inajá apresentam os maiores teores em Na, Zn, MC, Vitamina C e maior valor de pH. Os resultados obtidos pela PCA foram confirmados pelo dendrograma obtido pela HCA (Figura 2). É possível observar a formação de três clusters, um para cada fruto, nos quais os agrupamentos de inajá e açaí apresentam maiores semelhanças.

Diagrama de dispersão da PCA da composição química em frutos de Arecaceae.


Dendrograma representando as relações de similaridade da composição química de frutos de Arecaceae usando Ward’s como método de ligação e a distância

Conclusões

A análise multivariada da composição química obtida pela PCA mostrou um comportamento distintivo nas amostras de buriti, causado pela discriminação composicional, especialmente pelo maior conteúdo na maioria dos nutrientes. A HCA confirmou a formação de três agrupamentos, um para cada fruto, sendo que o dos frutos inajá e açaí apresentou maiores semelhanças composicionais. A aplicação da análise exploratória de dados (HCA e PCA) nos frutos de mesma família botânica permitiu a obtenção de informações rápidas e eficientes sobre a similaridade entre as amostras pela visualização gráfica. O presente trabalho trouxe uma contribuição acerca de espécies de frutos considerados muito importantes para a região amazônica, tanto do ponto de vista nutricional quanto cultural, já que fazem parte do “saber fazer”, podendo ser consumidos in natura, mas também utilizados na elaboração de alimentos regionais, tais como sucos, doces, sorvetes, compotas, entre outros.

Agradecimentos

Referências

BECKER, M. M.; CHAGAS, V. T.; MARTY, J-L.; MENDES, T. M. F. F.; NUNES, G.S. 2018. Chemical composition variability in the Arecaceae Amazon fruits açaí (Euterpe oleracea), buriti (Mauritia flexuosa), and inajá (Maximiliana maripa). Boletim do Museu Paraense Emilio Goeldi. Ciencias Naturais, 13: 67-77.

KAHL. V. F. S; REYES. J. M.; SARMENTO. M. S.; DA SILVA. J. 2012. Mitigation by vitamin C of the genotoxic effects of nicotine in mice. assessed by comet assay and micronucleus induction. Mutat Res. 744: 140-144.

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