Genotypic difference in physico-chemical grain composition of three species of grain amaranth selected for the Brazilian Savannah

Authors

  • Andréia Alves Rosa
  • Juliana Evangelista da Silva Rocha
  • Artur Guerra Rosa
  • Carlos Roberto Spehar

DOI:

https://doi.org/10.54033/cadpedv21n2-085

Keywords:

agronomic performance, selection, protein, lipid, fiber, carbohydrates

Abstract

Seventeen genotypes, representing three species of grain amaranth, were analyzed for physico-chemical components. These genotypes are considered outstanding in terms of agronomical performance, necessitating an understanding of protein, lipids, fiber, and carbohydrate content. It has been demonstrated that A. cruentus, A. hypochondriacus, and A. caudatus differ in the content and properties of these compounds. Based on field experiments conducted in the Brazilian Savannahs, these genotypes were initially tested for germination and vigor after 12 years of storage under low moisture conditions at 10°C in air-tight plastic bags. Assuming that the physico-chemical characteristics were maintained, as indicated by an average 80% germination rate, samples of amaranth seeds were milled and used for analysis. The results indicate protein content below expectations, with the highest values above 14g per 100g, while lipids, fiber, and carbohydrates are within the expected range. The possible factors to explain these results are related to the cultivation environment, although genotypic differences are also significant. Additional testing with broad-based selected lines is necessary to improve selection for both agronomic and physico-chemical composition. The present results suggest that efforts should be concentrated on A. cruentus and A. hypochondriacus.

References

ALMEIDA, S. G.; SÁ, W. A. C.; AMARANTO. (Amaranthus sp) e Quinoa (Chenopodium quinoa): alimentos alternativos para doentes celíacos. Ensaios e Ciência, v.13, n. 1, p. 77-92, 2009.

AMAYA-FARFAN, J.; MARCÍLIO, R.; SPEHAR, C. R. Deveria o Brasil investir em novos grãos para a sua alimentação? A proposta do amaranto (Amaranthus sp.). Segurança Alimentar e Nutricional, Campinas, SP, n. 12, v. 1, p. 47-56, 2005.

ASCHERI, J. L. R.; CARVALHO, C. W. P. de; SPEHAR, C. R., A extrusão do amaranto no desenvolvimento de produtos: caracterização físico-química, Embrapa Agroindústria de Alimentos, Rio de Janeiro, RJ, Documentos 60, p. 32, 2004.

ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS (AOAC). Official methods of analysis. 13. ed. Washington, 1980. p. 109.

BAKER, L. A.; RAYAS-DUARTE, P. Freeze-Thaw Stability of Amaranth Starch and the Effects of Salt and Sugars. Cereal Chemistry, v. 75, n. 3, p. 301-30, 1998.

BECKER, R.; WHEELER, E. L.; LORENZ, K.; STAFFORD, A. E.; GROSJEAN, O. K.; BETSCHART, A. A.; SAUNDERS, R. M. A Compositional Study of Amaranth Grain. Journal of Food Science, v. 46, p. 1175–1180, 1981. doi: 10.1111/j.1365-2621.1981.tb03018.x

BRASIL. Ministério da Saúde. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Métodos Físico-Químicos para Análise de Alimentos/Ministério da Saúde, Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Brasília: Ministério da Saúde, 2005.

BRESSANI, R.; SANCHEZ-MARROQUIN, A.; MORALES, E. Chemical composition of grain amaranth cultivars and effects of processing on their nutritional quality. Food Reviews International, v. 8, n. 1, p. 23-49, 1992. DOI: 10.1080/87559129209540928

CHÁVES-JÁUREGUI, R. N.; SANTOS, R. D.; MACEDO, A.; CHACRA, A. P. M.; MARTINEZ, T. L.; ARÊAS, J. A. G. Effects of defatted amaranth (Amaranthus caudatus) snacks on lipids metabolism of patients with moderate hypercholesterolemia. Ciência e Tecnologia de Alimentos, v. 30, n. 4, p. 1007-1010, 2010.

COELHO, K. D. Desenvolvimento e avaliação da aceitação de cereais matinais e barras de cereais à base de amaranto (Amaranthus cruentus L.). Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo USP, São Paulo, SP, Brasil, 2006.

GIMPLINGER, D. M.; DOBOS, G.; SCHÖNLECHNER, R.; KAUL, H. P. Yield and quality of grain amaranth (Amaranthus sp.) in Eastern Austria. Plant Soil Environ., v. 53, n. 3, p. 105–112, 2007.

GORINSTEIN, S.; DELGADO-LICON, E.; PAWELZIK, E.; PERMADY,H. H.; WEISZ, M.; TRAKHTENBERG, S. Characterization of soluble amaranth and soybean proteins based on fluorescence, hydrophobicity, electrophoresis, amino acid analysis, circular dichroism, and differential scanning calorimetry measurements. Journal of Agricultural and Food Chemistry, v. 49, p. 5595-5601, 2001.

MARCÍLIO, R.; AMAYA-FARFAN, J.; SILVA, M. A. A. P. DA; SPEHAR, C. R. Avaliação da Farinha de Amaranto na Elaboração de Biscoito sem Glúten do Tipo Cookie. Brazilian Journal of Food Technology, v. 8, n. 2, p. 175-181, 2005.

MARTIROSYAN, D. M.; MIROSHNICHENKO, L. A.; KULAKOVA, S. N.; POGOJEVA, A. V; ZOLOEDOV, V. I. Amaranth oil application for coronary heart disease and hypertension. Lipids in Health and Diseases, v. 6, n. 1. doi:10.1186/1476-511X-6-1, 2007.

NIETO, C. El cultivo de amaranto (Amaranthus spp): uma alternativa agronômica para Ecuador. INIAP, EE. Santa Catalina. Publicación Miscelábea, Quito, Ecuador, n. 52, 1990.

ROCHA, J. E. da S.; ROSA, A. A.; SPEHAR, C. R.; JUNQUEIRA, A. M. R.; ROSA, A. G.; MENDONÇA, M. A.; SOARES, J. P. G. Organo-mineral composition of grains of quinoa grown in the Cerrado of the Brazilian central plateau: Composição organo-mineral de grãos de quinoa cultivados no Cerrado do planalto central brasileiro. Concilium, [S. l.], v. 23, n. 10, p. 64–75, 2023. DOI: 10.53660/CLM-1326-23K48. Disponível em: https://clium.org/index.php/edicoes/

article/view/1326. Acesso em: 12 fev. 2024.

SANTOS, P. G. dos; COSTA, D. M. A. Vantagens do cultivo do amaranto. In: II Congresso de Pesquisa e Inovação da Rede Norte Nordeste de Educação Tecnológica. João Pessoa – PB, 2007.

SPEHAR, C. R. Challenges and prospects to realize diversified agriculture in the tropics: The Brazilian Savanah Case. In: World Congress on Conservation Agriculture, 4: Innovations for improving efficiency, equity and environment, 2009. New Delhi, India, p. 223-233, 2009.

SPEHAR, C. R.; ASCHERI, J. L. R.; FARFAN, J. A.; ARÊAS, J. A. G.; MUJICA-SANCHEZ, A. Composição Organo-mineral. In: SPEHAR, C. R. Amaranto: opção para diversificar a agricultura e os alimentos. Planaltina: Embrapa Cerrados, 2007b. p. 43-48.

SPEHAR, C. R.; BRENNER, D.; MUJICA-SANCHEZ, A. Origem e Importância do Amaranto. In: SPEHAR, C. R. Amaranto: opção para diversificar a agricultura e os alimentos. Planaltina: Embrapa Cerrados, 2007a. p. 23-42.

SPEHAR, C. R.; TEIXEIRA, D. L.; BRENNER, D. Aspectos Agronômicos. In: SPEHAR, C. R. Amaranto: opção para diversificar a agricultura e os alimentos. Planaltina: Embrapa Cerrados, 2007c. p. 79-86.

SPEHAR, C. R.; TEIXEIRA, D. L.; CABEZAS, W. A. R. L.; ERASMO, E. A. L. Amaranto BRS Alegria: alternativa para diversificar os sistemas de produção. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, DF, v. 38, n. 5, 2003.

STONE, L.A.; LORENZ, K. The starch of Amaranthus--Physicochemical properties and functional characteristics. Starch, v. 36, p. 232, 1984.

TEIXEIRA, D. L.; SPEHAR, C. R.; SOUZA, L. A. C. Caracterização agronômica de amaranto para cultivo na entressafra no Cerrado, Pesquisa Agropecuária Brasileira, v. 38, n. 1, p. 45-51, 2003.

Downloads

Published

2024-02-22

How to Cite

Rosa, A. A., Rocha , J. E. da S., Rosa, A. G., & Spehar , C. R. (2024). Genotypic difference in physico-chemical grain composition of three species of grain amaranth selected for the Brazilian Savannah. Caderno Pedagógico, 21(2), e2818. https://doi.org/10.54033/cadpedv21n2-085

Issue

Section

Articles