CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA, MINERAIS, TEMPO DE COCÇÃO E PRODUTIVIDADE DE GENÓTIPOS DE FEIJÃO-CAUPI

Abstract

RESUMO OLIVEIRA, D. S. V. CARACTERIZAÇÃO QUÍMICA, MINERAIS, TEMPO DE COCÇÃO E PRODUTIVIDADE DE GENÓTIPOS DE FEIJÃO-CAUPI. 2016. 123 f. Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós-Graduação em Alimentos e Nutrição, Universidade Federal do Piauí. A biofortificação é uma das estratégias atuais que tem sido utilizada no combate à desnutrição, principalmente em populações desnutridas. Ela consiste na melhoria da qualidade nutricional de alguns alimentos básicos de alto consumo da população, como é o caso do feijão-caupi, via melhoramento genético. Os micronutrientes alvos da biofortificação em feijão-caupi tem sido o ferro e o zinco e um dos objetivos dos programas de melhoramento genético tem sido aumentar as concentrações desses minerais no grão. Este trabalho objetivou avaliar a adaptabilidade e estabilidade das concentrações de ferro e zinco e verificar a qualidade química, o tempo de cocção e a produtividade de grãos de genótipos de feijão-caupi. Foram avaliadas 10 linhagens e duas cultivares de feijão-caupi em ensaios de validação conduzidos nos locais São João do Piauí-PI, Campo Grande do Piauí-PI, Parnaíba-PI e Balsas-MA, no ano de 2015. Adotou-se o delineamento de blocos completos casualizados, com quatro repetições. Foram realizadas análises de variâncias individuais e conjunta e as médias foram comparadas pelo teste de Tukey (p≤0,05). As análises de adaptabilidade e estabilidade para as concentrações de ferro e zinco foram realizadas via método GGE biplot. Os grãos dos genótipos foram analisados quanto aos teores de carboidratos, proteínas, lipídios, umidade, cinzas, valor energético total, ferro, zinco, potássio, magnésio, sódio, cálcio, fósforo, cobre e manganês; tempo de cocção; e produtividade de grãos. Observaram-se as seguintes amplitudes de variação na composição centesimal: carboidratos: 61,36 a 64,46 g 100g-1; proteínas: 23,99 a 25,69 g 100g-1; lipídios: 2,54 a 3,66 g 100g-1; umidade: 5,49 a 5,83%; cinzas: 3,17 a 3,44 g 100g-1 e VET: 377,45 a 381,07 kcal 100g-1. As linhagens identificadas com bons atributos nutricionais no grão foram MNC04-795F-158, MNC04-774F-90, MNC04-769-45 e MNC04-769F-31, pois apresentaram melhor desempenho para as concentrações de cinzas e proteínas, enquanto a linhagem MNC04-792F-146, por apresentar boas combinações de baixa concentração de lipídios e altos teores de carboidratos e VET, apresentando comportamento semelhante às cultivares BRS Tumucumaque e BRS Xiquexique. As concentrações de minerais apresentaram as seguintes amplitudes de variação: ferro: 4,85 a 5,54 mg 100g-1; zinco: 4,24 a 4,84 mg 100g-1; potássio: 1.623,06 a 1.762,40 mg 100g-1; magnésio: 186,96 a 202,63 mg 100g-1; sódio: 4,62 a 6,75 mg 100g-1; cálcio: 46,86 a 63,75 mg 100g-1; fósforo: 409,42 a 433,79 mg 100g-1; cobre: 0,39 a 0,51 mg 100g-1 e manganês: 1,80 a 2,18 mg 100g-1. A linhagem MNC04-774F-90 apresentou bons níveis de fósforo, potássio e cobre, enquanto a linhagem MNC04-792F-146 obteve maiores teores de manganês e cobre. As linhagens MNC04-795F-158 e MNC04-769F-26 foram as melhores em potássio e sódio. A cultivar BRS Xiquexique e as linhagens MNC04-762F-9 e MNC04-774F-78 apresentaram as maiores concentrações de ferro e zinco no grão. Os genótipos e os ambientes diferiram entre si (p≤0,05) e os genótipos se comportaram diferencialmente com os ambientes. O tempo de cocção apresentou variação de 14 a 20 minutos, com média geral de 16 min; as linhagens diferiram estatisticamente das testemunhas, com aquelas apresentando menor tempo de cocção (14, 32 min. a 16,47 min.), sendo adequadas para atender a demanda atual dos consumidores. Com relação à produtividade, a maior média por ambiente ocorreu em São João do Piauí-PI, com 1.642 kg ha-1, enquanto a menor média foi exibida em Campo Grande do Piauí-PI, com 863 kg ha-1, sendo a média geral de 1.169 kg ha-1; os genótipos, apesar de não diferirem estatisticamente entre si, as linhagens apresentaram comportamento produtivo semelhante às testemunhas; com a MNC04-795F-158 obtendo a maior média (1.449 kg ha-1). Parnaíba e Campo Grande do Piauí foram os ambientes mais representativos da região Meio-Norte para a seleção de ferro no grão, sendo o primeiro, o ambiente ideal para seleção de genótipos adaptado à alta concentração de zinco no grão. A análise GGE biplot evidenciou que a cultivar BRS Xiquexique foi o genótipo ideal, apresentando alta adaptabilidade e estabilidade aos ambientes avaliados para esses minerais, seguido das linhagens MNC04-762F-9 e MNC04-774F-78. Estas podem ser recomendadas como cultivares biofortificadas em ferro e zinco, com excelentes características químicas e de cozimento e alta produtividade de grãos. ABSTRACT: OLIVEIRA, D. S. V. CHEMICAL CHARACTERIZATION, MINERALS, COOKING TIME AND GRAIN YIELD OF COWPEA GENOTYPES. 2016. 123 f. thesis (Master) – Master’s Program in Food and Nutrition, Federal University of Piauí, Teresina, PI. Biofortification is one of the current strategies that have been used in the fight against malnutrition, especially in undernourished populations. It consists of improving the nutritional quality of some staple foods of high consumption by the population, such as cowpea, via genetic breeding. The micronutrients targeted for biofortification in cowpea has been the iron and zinc minerals, and the one of objectives of the genetic breeding programs has been to incriase the concentration of these minerals in the grain. This work aimed to evaluate the adaptability and stability of the iron and zinc concentrations to several environments from Brazilian Mid-North Region, and verify the chemical quality, cooking time and grain yield of cowpea genotypes (ten lines and two cultivars). The trials were carried out at São João do Piauí-PI, Campo Grande do Piauí-PI, Parnaíba-PI, and Balsas-MA locations, in 2015. A randomized complete block design was adopted, with four replications. Individual and joint variances analyses were performed and the averages were compared by Tukey test (p≤0.05). The adaptability and stability analyses for the iron and zinc concentration were performed through GGE biplot method. The grains of genotypes were analyzed in relation to carbohydrates, proteins, lipids, moisture, ashes, total energy value, iron, zinc, potassium, magnesium, sodium, calcium, phosphorus, copper, manganese, cooking time and grain yield. The following variations in the centesimal composition were observed: carbohydrates: 61.36 to 64.46 g 100g-1; proteins: 23.99 to 25.69 g 100g-1; lipids: 2.54 to 3.66 g 100g-1; moisture: 5.49 to 5.83%; ashes: 3.17 to 3.44 g 100g-1 and VET: 377.45 to 381.07 kcal 100g-1. MNC04-795F-158, MNC04-774F-90, MNC04-769-45, and MNC04-769F-31 lines presented good nutritional attributes in the grain, with the better averages for ashes and proteins concentrations, while MNC04-792F-146 showed good combination of low lipid and high carbohydrate and VET, presenting similar behavior to the BRS Tumucumaque and BRS Xiquexique cultivars (controls). Mineral concentrations presented the following range of variations: iron 4.85 to 5.54 mg 100g-1; zinc: 4.24 to 4.84 mg 100g-1; potassium: 1,623.06 to 1,762.40 mg 100g-1; magnesium: 186.96 to 202.63 mg 100g-1; sodium: 4.62 to 6.75 mg 100g-1; calcium: 46.86 to 63.75 mg 100g-1; phosphorus: 409.42 to 433.79 mg 100g-1; copper: 0.39 to 0.51 mg 100g-1e manganese: 1.80 to 2.18 mg 100g-1. MNC04-774F-90 line presented good levels of phosphorus, potassium and copper, while MNC04-792F-146 line obtained higher manganese and copper levels. MNC04-795F-158 and MNC04-769F-26 lines were the best in potassium and sodium. BRS Xiquexique cultivar and MNC04-762F-9 and MNC04-774F-78 lines presented higher concentrations of iron and zinc. Genotypes and environments differed between them (p≤0.05) and the genotypes behaved differentially with the environments. The cooking time presented a variation from 14 to 20 minutes, with overall average of 16 minutes; the lines differed statistically from the controls, with those presenting shorter cooking time (from 14:32 minutes to 16:47 minutes), being adequate to meet the current demand of consumers. In relation to grain yield, the highest average by environment occurred in São João do Piauí-PI, com 1,642.00 kg ha-1, while the lowest average was exhibited in Campo Grande do Piauí-PI, with 863.00 kg ha-1, being the overall average of 1,169.00 kg ha-1; the genotypes evaluated did not differ statistically between them, but the lines presented yield behavior similar to the controls, with the MNC04-795F-158 line obtaining the highest average (1,449.00 kg ha-1). Parnaíba and Campo Grande do Piauí were the environments more representative of the Mid-North region for the selection of iron, being Parnaiba the ideal environment for the selection of genotypes adapted to high zinc concentration. Results showed that MNC04-762F-9 and MNC04-774F-78 lines could be recommended as biofortified cultivars in iron and zinc, with excellent chemical and cooking characteristics and high grain yield.