Aplicações da tomografia de ressonância magnética nuclear como método não-
destrutivo para avaliar os efeitos de injúrias mecânicas em goiabas 'Paluma' e
'Pedro Sato'
Aplicações da tomografia de ressonância magnética nuclear como método não-
destrutivo para avaliar os efeitos de injúrias mecânicas em goiabas 'Paluma' e
'Pedro Sato'1INTRODUÇÃO
Atualmente, a produção de frutas de alta qualidade, objetivando o comércio de
produtos frescos, para mercados cada vez mais exigentes, tem sido a tônica da
fruticultura brasileira. Isso se deve às mudanças culturais nos hábitos
alimentares do brasileiro, notadamente, nas populações de classe média a média
alta (Souza, 2001).
Essas exigências requerem técnicas seguras, rápidas e não destrutivas para a
medida de propriedades físicas dos frutos (Thomas et al., 1995; Clark et al.,
1997).
A espectroscopia por Ressonância Magnética Nuclear (Magnetic Resonance
Spectroscopy, MRS) constitui um método não-invasivo, seguro e capaz de fornecer
informações sobre o estado químico e físico dos materiais, bem como sobre o
estado fisiológico e as condições de metabolismo em sistemas biológicos, sem
qualquer extração ou destruição da amostra (Bottomley, 1982; Clark et al.,
1997).
A condição fundamental para analisar-se algum material por MRS é a presença de
núcleos com momento magnético. No caso de frutas, o núcleo mais indicado é o do
hidrogênio (1H), que, devido a sua abundância, resulta num alto valor da
relação sinal/ruído e, conseqüentemente, permite a obtenção de espectros e
imagens em tempos curtos. A mobilidade desses núcleos de hidrogênio nos frutos
varia com os processos metabólicos e maturação. Adicionalmente, essas
concentrações e a mobilidade dos átomos de 1H estão associadas com atributos
qualitativos desses frutos, como a ocorrência de injúrias mecânicas nos tecidos
(Chen et al., 1996).
Considerando que os parâmetros da ressonância magnética da água em alimentos
são dependentes de sua arquitetura celular, as mudanças que afetam a sua
estrutura podem ser detectadas por tomografia por ressonância magnética através
da formação de imagens (Magnetic Resonance Imaging, MRI) (Nascimento et al.,
1999; Biscegli et al., 2000).
Estudos preliminares realizados por Chen et al. (1989) indicam a MRI como
poderosa ferramenta para fornecer informações sobre a estrutura interna de
frutas inteiras, relacionado-as à qualidade, como a ocorrência de injúrias
mecânicas, regiões desidratadas, danos por larvas, amolecimento interno e
estádio de maturação. Clark & Burmeister (1999) utilizaram a MRI para
identificar injúrias em maçãs, causadas por altas concentrações de CO2 durante
o armazenamento sob condições de atmosfera controlada. Vários autores vêm
utilizando a tomografia de ressonância magnética, como método não destrutivo, a
fim de avaliar a qualidade de frutas frescas (Zion, et al., 1995; Hall et al.,
1998; Biscegli et al., 2000; Gonzales et al., 2001). Chen et al. (1996) e Clark
et al. (1999) utilizaram a MRI para acompanhar o desenvolvimento em frutas,
através de medidas quantitativas fornecidas pelas imagens.
Objetivou-se determinar o potencial do uso da tomografia de ressonância
magnética, através do software de processamento de imagens SIARCSÓ, como método
não-destrutivo, para avaliar os efeitos das injúrias mecânicas em goiabas
'Paluma' e 'Pedro Sato'.
MATERIAL E MÉTODOS
Foram utilizados frutos de goiabeiras das cultivares Paluma e Pedro Sato
procedentes do município de Vista Alegre do Alto-SP.
Depois de colhidos, no estádio de maturação "de vez", correspondente à
coloração verde-mate (Pereira, 1995), os frutos foram imediata e cuidadosamente
transportados para o Laboratório de Tecnologia dos Produtos Agrícolas da FCAV/
UNESP ' Jaboticabal, onde foram inicialmente imersos em água fria (15 °C) e
clorada (150 mg de cloro.L-1) por cinco minutos e, em seguida, submetidos às
injúrias mecânicas.
Na injúria por impacto, eles foram deixados cair, em queda livre, de uma altura
de 1,20 m. Cada fruto sofreu dois impactos em sua região equatorial, em lados
opostos. Para a injúria correspondente à compressão, os frutos foram colocados
em um aparelho onde um bloco exercendo um peso de 29,4 N era apoiado, por 15
minutos, provocando 2 lesões em lados opostos e no sentido longitudinal dos
frutos. Na injúria por corte, foram realizados dois cortes, em lados opostos,
de 30 mm de comprimento por 2 mm de profundidade, no sentido longitudinal,
usando-se uma lâmina com 1,1 mm de espessura. As áreas lesionadas eram
imediatamente demarcadas.
Em seguida, os frutos foram transportados cuidadosamente até a EMBRAPA
Instrumentação Agropecuária, em São Carlos-SP, onde foram armazenados a 22 ± 2
°C e 40 % UR.
Os frutos foram analisados em tomógrafo de ressonância magnética nuclear Varian
Inova de 2 Tesla, com a inserção dos mesmos numa bobina de radiofreqüência do
tipo "gaiola", com diâmetro interno de 14 cm, operando na freqüência de 85,53
MHz. As imagens foram obtidas a partir da detecção dos prótons de hidrogênio
(1H), que são essencialmente das moléculas de água que compõem as frutas. As
imagens geradas são em matrizes de 256 x 256 pixels, em 256 tons de cinza, em
fatias com 2 mm de espessura e espaçadas de 5 mm. Para cada fruto, foram
obtidos 9 tomogramas simétricos, a partir do centro do fruto, em cortes
sagitais. As imagens bidimensionais foram analisadas com relação à forma,
localização e textura dos graus de cinza, que indicam as situações da água,
mais móvel (livre) ou mais ligada aos tecidos sadios. Essas imagens foram
captadas com intervalos de cinco dias, após a aplicação das injúrias. Foram
realizadas imagens do tipo coronal, para as injúrias por impacto e por
compressão, e sagital para as injúrias por corte.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Nas Figuras_1 e 2, são apresentadas as imagens por tomografia de ressonância
nuclear magnética de frutos injuriados e não injuriados de goiabas 'Paluma' e
'Pedro Sato'. As imagens obtidas são observadas essencialmente a partir dos
sinais dos núcleos de 1H da água, que corresponde a, pelo menos, 93 % da
intensidade do espectro de 1H dos frutos de goiaba.
Na parte saudável da fruta, correspondente aos frutos-controle, a diminuição da
massa molecular implicou o aumento da mobilidade das moléculas de água,
proporcionando aumento do tempo de relaxação spin-spin (T2), resultando numa
tonalidade mais clara na imagem. Observa-se que essas áreas mais claras se
tornam mais evidentes ao longo do período de armazenamento (6º dia).
Provavelmente, essa resposta indica o aumento da concentração de açúcares,
devido à hidrólise de carboidratos de reserva e ao colapso da matriz celular,
devido ao amadurecimento (Hall et al., 1998).
Por outro lado, áreas mais claras servem também para indicar condições de água
móvel (livre), causadas por injúrias de natureza mecânica. Nas Figuras_1 e 2, é
possível constatar esse efeito, onde o estresse físico causado pelo impacto
produziu um colapso interno nos lóculos desses frutos (internal bruising),
levando à perda da integridade celular e à conseqüente liquefação dos tecidos
placentários, com extravasamento celular. Isto é perfeitamente visível através
das áreas mais claras localizadas no interior dos frutos (indicado por setas).
Observa-se ainda que, nas goiabas, a injúria por impacto não apresenta sintomas
externos prontamente visíveis, ou seja, o pericarpo externo do fruto permanece
aparentemente intacto no momento da injúria e evolui para regiões lesionadas
com o passar dos dias. Moretti (1998) também observou a ocorrência de injúria
interna em tomates submetidos à injúria mecânica por impacto, verificando que
elas nem sempre eram acompanhadas por sintomas externos visíveis. Áreas
escurecidas também foram detectadas, através de MRI, em maçãs 'Braeburn',
durante o armazenamento em atmosfera controlada sob altas concentrações de CO2
(Clark & Burmeister, 1999). Essa técnica também permitiu a detecção de
distúrbios internos em peras (Wang & Wang, 1989), maçãs (Wang et al., 1988;
Gonzalez et al., 2001), nectarinas (Sonego et al., 1995) e melões (Hall et al.,
1998).
A injúria por compressão produziu lesões (áreas mais esbranquiçadas e indicadas
por setas) no pericarpo externo dos frutos de ambas as cultivares de goiaba
(Figuras_1 e 2). As regiões lesionadas são tão mais brancas quanto mais
próximas da casca dos frutos, provavelmente devido à maior proximidade do
objeto compressor. Mohsenin (1986) afirma que a resistência de um determinado
vegetal depende de suas propriedades reológicas. Torna-se evidente que a
estrutura e a elasticidade celular da goiaba conferiu resistência mecânica à
compressão, fazendo com que os tecidos mais internos fossem preservados.
Quando se compara as cultivares em cada injúria, percebe-se que, na injúria por
impacto, a cultivar Pedro Sato mostra uma suscetibilidade maior a esse tipo de
injúria que a 'Paluma', evidenciada pela maior região esbranquiçada. Esses
resultados corroboram com os trabalhos de Mattiuz & Durigan (2001), que, ao
submeterem frutos das cultivares Paluma e Pedro Sato a injúrias mecânicas,
evidenciaram que, na injúria por impacto, os frutos da 'Paluma' apresentaram
uma firmeza significativamente maior (2,85 kPa) que os da 'Pedro Sato'(2,49
kPa).
As Figuras_1 e 2 também permitem visualizar que a injúria por corte promoveu a
ocorrência de áreas mais esbranquiçadas, indicativo de água livre, nas regiões
próximas aos locais dos cortes, no primeiro dia, em ambas as cultivares. No 6º
dia de avaliação, esta área não apresentava sintomas de injúria, provavelmente
devido à lignificação dos tecidos nessa região, interrompendo o avanço da
injúria. Contudo, verifica-se que, na região vizinha ao corte, houve
deformações no formato do fruto, em ambas as cultivares. Isto pode ser devido à
perda acentuada de massa fresca no lugar da injúria, ocasionando uma redução na
superfície e dando origem à concavidade no local injuriado.
CONCLUSÕES
1 - A tomografia de ressonância magnética é uma ferramenta eficaz na detecção
de injúrias internas de frutos.
2 - O estresse físico causado pelo impacto produziu um colapso interno nos
lóculos desses frutos, levando à perda da integridade celular e à conseqüente
liquefação dos tecidos placentários.
3 - A injúria por compressão tornou-se mais evidente no pericarpo externo do
fruto, mostrando lesões nos tecidos.
4 - A injúria por corte provocou deformações superficiais devido à perda de
matéria fresca no local da lesão.
