Desreplicação do processo fermentativo espontâneo de cacau (Theobroma cacao L.) para identificação de bioativos de interesse comercial

Abstract

Pertencente à família Malvaceae, o cacaueiro é o responsável por fornecer o fruto chamado cacau, principal componente do chocolate. Constituído por diferentes substâncias, principalmente polifenóis, o cacau é cultivado em diversos estados brasileiros, sendo Rondônia o 4º maior produtor interno do produto (de 2016 a 2019), enquanto o Brasil se destaca como o 6º maior produtor do mundo. O objetivo deste trabalho foi analisar amostras de sementes colhidas e fornecidas em parceria com o Instituto Federal de Rondônia (IFRO – Câmpus Ji-Paraná). Tais amostras foram submetidas ao processo fermentativo durante sete dias, sendo recolhidos 14 ensaios em cada fase do processo (início, meio e final), baseado em planejamento experimental. As 42 amostras resultantes foram analisadas através de técnicas de desreplicação e separação, tais como Ressonância Magnética Nuclear, Espectrometria de Massas e Cromatografia Líquida, objetivando verificar a variabilidade metabólica e os possíveis metabólitos com potencial interesse comercial. Inicialmente, com a utilização de softwares como MZmine, MSFinder e Data Analysis, e baseados na literatura e em banco de dados como o PubChem, pode-se confirmar a presença dos dois principais marcadores - teobromina e cafeína -, além de propostas para compostos não conhecidos. A discussão dos espectros de massas (MS1 e MS2) destas substâncias e de outra com m/z 276,216 encontra-se ao longo do trabalho. Através da rede de interações moleculares foi possível anotar dois compostos: (-)-epicatequina e procianidina B2. Por fim, as frações denominadas 3F, 9F, 13F e 14F, da última etapa da fermentação, podem ser utilizadas para atividades futuras, pois responderam positivamente ao planejamento de experimentos e tiveram um maior rendimento.

Belonging to the Malvaceae family, the cocoa tree is responsible for providing the fruit called cocoa, the main component of chocolate. Consisting of different substances, mainly polyphenols, cocoa is grown in several Brazilian states, with Rondôniabeing the 4th largest domestic producer of the product (from 2016 to 2019), while Brazil stands out as the 6th largest producer in the world. The objective of this work was to analyze seed samples collected and supplied in partnership with the Federal Institute of Rondônia (IFRO – Campus Ji-Paraná). Such samples were submitted to the fermentation process during seven days, being collected 14 assays in each phase of the process (beginning, middle and end), based on experimental planning. The 42 resulting samples were analyzed using dereplication and separation techniques, such as Mass Resonance and Liquid Chromatography, aiming to verify the metabolic variability and possible metabolites with potential commercial interest. Initially, with the use of MZmine, MSFinder and Data Analysis software, and based on the literature and a database such as PubChem, it was possible to confirm the presence of the two main markers – theobromine and caffeine -, in addition to proposals for unknown compounds. The discussion of the mass spectra (MS1 and MS2) of these substances and another with m/z 276,216 is found throughout the work. Through the molecular network interactions it was possible to annotate two compounds: (-)-epicatechin and procyanidin B2. Finally, the fractions called 3F, 9F, 13F and 14F, from de last stage of fermentation, can be used for future activities, as they responded positively to the planning of experiments and had a higher yield.