Caracterização das sementes de Cynara cardunlus L. para a sua valorização

Abstract

Cynara cardunculus L., vulgarmente designado de cardo, oriundo da bacia mediterrânica, é utilizado em Portugal na produção de queijo da Serra DOP. O facto de as flores de cardo possuírem uma família de proteases aspárticas – cardosinas, permite a sua utilização como coagulante vegetal. No entanto, desta atividade resultam vários subprodutos (caules, folhas e capítulos com as brácteas, papilhos e sementes). O cardo é reconhecido na medicina popular devido aos seus efeitos hepatoprotetor e coleréticos, assim a sua biomassa, tais como folhas e caules, tem sido alvo de estudo devido à presença de compostos bioativos que podem estar associados às propriedades benéficas para a saúde. O objetivo deste trabalho foi a caracterização das sementes do cardo para avaliar o potencial de valorização para aplicação em diferentes indústrias como a alimentar, nutracêutica e cosmética. Neste estudo as sementes foram separadas em duas partes visivelmente diferentes, o miolo (60%) e a casca (40%), que foram sujeitas a extrações sequenciais para a obtenção dos diferentes componentes, nomeadamente compostos lipofílicos, compostos fenólicos e polissacarídeos. Os resultados obtidos demonstram que a casca é constituída por cerca de 21 % em açúcares e 38% em lenhina, já o miolo é rico em gordura (39%) e em proteína (27%). Os óleos obtidos com n-hexano (39% miolo e 1% casca) foram analisados quanto o teor em ácidos gordos tendo sido identificado o ácido linoleico como o seu componente maioritário (52-68%), seguido dos ácidos oleico (20-31%), palmítico (10-13%) e esteárico (2-4%). A análise dos derivados sililados também permitiu a identificação de α-tocoferol, estigmasterol e β-sitosterol no óleo do miolo. A caracterização dos polissacarídeos revelou que eram constituídos por (15)-Araf, (13,5)Araf, (12,5)Araf; (14)Glcp, (14,6)Glcp, (12)Xylp, e (12)Galp. Estas ligações são características de arabinanas e xiloglucanas. No entanto, a elevada percentagem molar de ramificações como a (13,5)Araf e (12,5)Araf; associada ao teor de compostos fenólicos nestas frações, 9 e 117 mg EAC/g para o EA do miolo e EA da casca, respetivamente, sugerem estruturas sob a forma de complexo entre polissacarídeo-composto fenólico. Este tipo de complexos têm vindo a ser associados pela elevada atividade antioxidante muitas vezes apresentada por polissacarídeos.Este trabalho demonstrou que as sementes de Cynara cardunculus L. são constituídas por compostos com potencial, tais como ácidos gordos, esteróis, compostos fenólicos, proteína e polissacarídeos, que podem ser valorizados para diferentes aplicações devido ao seu potencial biológico, como atividade antioxidante, antimicrobiana, anti-inflamatória e ação como preservação cardíaca e neurológica.

Cynara cardunculus L., commonly known as cardoon, from the Mediterranean basin, is used in Portugal for the production of “Queijo da Serra DOP”. The fact that the thistle flowers have a family of aspartic proteases - cardosins – allows them to be used as a vegetable coagulant. However, several by-products (stems, leaves, heads (which include bracts, pappus and seeds)) result from this activity. Cardoon is recognized in popular medicine due to its hepatoprotective and choleretic effects and its biomass, such as leaves, and stems has been studied due to the presence of bioactive compounds that may be associated with beneficial properties for health. The aim of this work was to characterize the cardoon seeds in order to evaluate the potential for application in different industries such as food, nutraceuticals and cosmetics. In this study, seeds were separated into two visibly different parts, the kernel (60%) and the shell (40%), which were subjected to sequential extractions to obtain the different components, namely lipophilic, phenolic compounds and polysaccharides. The results obtained show that the shell consists of about 21% sugars and 38% lignin, while the kernel is rich in fat (39%) and protein (27%). The oils obtained with n-hexane (39% kernel and 1% shell) were analyzed for their fatty acid content and linoleic was identified as the major component (52-68%) followed by oleic (20-31%), palmitic (10-13%) and stearic (2-4%) acids. The analysis of silylated derivatives also allowed the identification of α-tocopherol, stigmasterol and β-sitosterol in the kernel oil. The characterization of polysaccharides revealed that they consisted of (15)-Araf, (13,5)Araf, (12,5)Araf; (14)Glcp, (14,6)Glcp, (12)Xylp, and (12)Galp. These bonds are characteristic of arabinans and xyloglucans. However, the high molar percentage of branches such as (13,5)Araf and (12,5)Araf along with the content of phenolic compounds in these fractions, 9 and 117 mg ECA/g for water extract kernel and shell, respectively, suggest stuctures in the form of polysaccharide-phenolic compound complex. This type of complex has been associated with the high antioxidant activity often presented by polysaccharides. This work has shown that the seeds of Cynara cardunculus L. consist of compounds with potential such as fatty acids, sterols, phenolic compounds, proteins and polysaccharides which can be valorised for different applications due to their biological potential like antioxidant, antimicrobial and anti-inflamatory activity and action as cardiac and neurological preservation.