Rocha de origem e posição do solo na paisagem como indicação de procedência na composição elementar e no teor de compostos bioativos da erva-mate (Ilex paraguariensis A. ST. HIL)

Abstract

Resumo: Os teores de elementos e compostos secundários bioativos nos tecidos vegetais da erva-mate são características importantes seja na classificação como um alimento seguro, seja na determinação da qualidade, como um potencial superalimento. Esses aspectos da planta podem auxiliar na identificação geográfica da produção e abrir novos mercados, possibilitando maior retorno econômico da produção. Nesse contexto, faz-se necessário verificar o efeito da química do solo sobre os teores elementares e de compostos secundários bioativos no tecido vegetal de erva-mate, a fim de definir referências aos sistemas produtivos. Para tanto, amostras de solos foram coletadas em 9 sítios representativos da região de origem da erva-mate no Brasil, com rochas de origem distintas, em duas posições na paisagem, totalizando 18 solos. Cada solo foi acondicionado em quatro vasos, compondo as repetições, que receberam mudas de erva-mate do clone BR5-BRD Yary, mantidas em condição de sub-bosque por 12 meses. Após esse período, as plantas foram coletadas e separadas em frações (Folha Nova e Madura, Ramo Novo e Maduro, Casca, Lenho e Raiz). As determinações consistiram em matéria seca e teor de elementos nos tecidos. Os teores de cafeína (1,3,7 - trimetilxantina) e ácidos monocafeoilquínicos (ácido 3 - cafeoilquínico, ácido 4 - cafeoilquínico, ácido 5 - cafeoilquínico) foram determinados nas folhas maduras por cromatografia líquida. Também foi realizado o fracionamento químico dos elementos K, Mg, S, Fe, P, Al, Mn, Ba, Cu, Si e Zn nas amostras dos solos. Os resultados sinalizaram que, apesar da produção de matéria seca variar de acordo com o solo, com mínima de 16,47 ± 9,20 e máxima de 95,03 ± 17,42 g planta-1, alguns solos com escassez de múltiplos elementos condicionaram a produção de matéria seca similar a solos com maior disponibilidade de nutrientes, devido à plasticidade fisiológica da planta. A baixa correlação entre teores de elementos disponíveis no solo com os dos tecidos vegetais (r < 0,61), somados ao baixo coeficiente de determinação das regressões múltiplas que avaliaram o efeito de todas as frações dos elementos do solo no teor de elementos da planta (R2 ? 0,65), indicam que os teores de elementos no solo isoladamente não foram bons indicadores dos teores elementares no tecido da ervamate. Apesar do teor de cafeína ter sido afetado pelas diferenças químicas no solo, os teores de elementos do solo apresentaram correlação baixa com a produção de cafeína (r < 0,40) e de ácidos monocafeoilquínicos (r < 0,28) em erva-mate. No contexto estudado, não foi possível caracterizar aspectos do solo e da planta que indiquem identificação geográfica de produção da erva-mate.

Abstract: The levels of bioactive secondary elements and compounds in the vegetable tissues of yerba mate are important characteristics, whether in the classification as a safe food, or in the determination of quality, as a potential superfood. These aspects of the plant can assist in the geographic identification of production and open new markets, enabling greater economic return on production. In this context, it is necessary to verify the effect of soil chemistry on the elemental levels and secondary bioactive compounds in the vegetable tissue of yerba mate, in order to define references to the production systems. For that, soil samples were collected in 9 representative sites of the region of origin of yerba mate in Brazil, with distinct rocks of origin, in two positions in the landscape, totaling 18 soils. Each soil was placed in four pots, composing the replications, which received seedlings of yerba mate from clone BR5-BRD Yary, kept in understory condition for 12 months. After this period, the plants were collected and separated into fractions (Folha Nova and Madura, Ramo Novo and Maduro, Bark, Wood and Root). The determinations consisted of dry mass and content of elements in the tissues. The levels of caffeine (1,3,7 - trimethylxanthine) and monocaffeoylquinic acids (3 - caffeoylquinic acid, 4 - caffeoylquinic acid, 5 - caffeoylquinic acid) were determined in the mature leaves by liquid chromatography. Chemical fractionation of the elements K, Mg, S, Fe, P, Al, Mn, Ba, Cu, Si and Zn was also carried out in the soil samples. The results showed that, although the dry matter production varies according to the soil, with a minimum of 16.47 ± 9.20 and a maximum of 95.03 ± 17.42 g plant-1, some soils with scarcity of multiple elements conditioned the production of dry matter similar to soils with greater availability of nutrients, due to the physiological plasticity of the plant. The low correlation between levels of elements available in the soil and those of plant tissues (r < 0.61), added to the low coefficient of determination of multiple regressions that evaluated the effect of all fractions of soil elements on the content of plant elements (R2 ? 0.65), indicate that the levels of elements in the soil alone were not good indicators of the elemental levels in the yerba mate tissue. Although the caffeine content was affected by the chemical differences in the soil, the levels of soil elements showed a low correlation with the production of caffeine (r < 0.40) and monocaffeoylquinic acids (r < 0.28) in yerba mate. In the studied context, it was not possible to characterize aspects of the soil and the plant that indicate geographic identification of the production of yerba mate.