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Oct 20, 2023

Composição e genoma de ácidos graxos

Relatórios Científicos, volume 13, número do artigo: 14002 (2023) Citar este artigo Detalhes das métricas O grão-de-bico é uma cultura de leguminosas nutricionalmente densa, com altos níveis de proteínas, carboidratos, micronutrientes e

Scientific Reports volume 13, Artigo número: 14002 (2023) Citar este artigo

Detalhes das métricas

O grão de bico é uma leguminosa nutricionalmente densa, com altos níveis de proteínas, carboidratos, micronutrientes e baixos níveis de gorduras. Os ácidos graxos do grão de bico estão associados a um risco reduzido de obesidade, colesterol no sangue e doenças cardiovasculares em humanos. Medimos quatro ácidos graxos primários do grão de bico; ácido palmítico (PA), ácido linoléico (LA), ácido alfa-linolênico (ALA) e ácido oleico (OA), que são cruciais para a saúde humana e respostas ao estresse das plantas em um painel de diversidade de grão de bico com 256 acessos (tipos Kabuli e desi ). Uma ampla faixa de concentração foi encontrada para PA (450,7–912,6 mg/100 g), LA (1605,7–3459,9 mg/100 g), ALA (416,4–864,5 mg/100 g) e OA (1035,5–1907,2 mg/100 g). ). A porcentagem de diárias recomendadas também variou para PA (3,3–6,8%), LA (21,4–46,1%), ALA (34,7–72%) e OA (4,3–7,9%). Correlações fracas foram encontradas entre ácidos graxos. Estudos de associação genômica ampla (GWAS) foram conduzidos usando dados de genotipagem por sequenciamento. Cinco polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) significativos foram identificados para PA. A análise da estrutura populacional de mistura revelou sete subpopulações baseadas na diversidade ancestral neste painel. Este é o primeiro estudo relatado para caracterizar perfis de ácidos graxos em um painel de diversidade de grão de bico e realizar GWAS para detectar associações entre marcadores genéticos e concentrações de ácidos graxos selecionados. Estas descobertas demonstram que a biofortificação de ácidos graxos do grão de bico é possível usando técnicas de melhoramento convencional e genômico, para desenvolver cultivares superiores com melhores perfis de ácidos graxos para melhorar a saúde humana e as respostas ao estresse das plantas.

As gorduras fornecem calorias e energia significativas para o bem-estar humano e uma vida saudável. Os ácidos graxos têm diversas funções metabólicas importantes no corpo humano, incluindo serem armazenados como fontes de energia para uso em níveis reduzidos de glicose no sangue, ajudando a regular a expressão genética, formando estruturas celulares, promovendo a sinalização celular e ajudando a controlar os níveis de colesterol e as respostas inflamatórias1. Os ácidos graxos são classificados em ácidos graxos saturados (SFAs), ácidos graxos monoinsaturados (MUFAs) e ácidos graxos poliinsaturados (PUFAs). Carne, óleos de sementes, frutos do mar e legumes contêm SFAs e MUFAs variando de 1,5 a 52 g/100 ge 0,9 a 85 g/100 g, respectivamente2, enquanto os PUFAs variam de 0,027 a 7 g/100 g. O ácido oleico é um MUFA que possui propriedades antiinflamatórias3 Os PUFAs são considerados ácidos graxos essenciais (EFAs) e possuem duas subfamílias, a saber, ácidos graxos ômega-6 (ω-6) e ômega-3 (ω-3). O ácido linoléico (LA; ω-6) e o ácido alfa-linolênico (ALA; ω-3) são PUFAs importantes para a saúde humana 1,4. Esses ácidos graxos essenciais devem ser obtidos através da alimentação diária5.

As culturas de leguminosas, incluindo o grão-de-bico (Cicer arietinum L.), fornecem necessidades diárias de AGEs6. O grão-de-bico é originário do sudeste da Turquia e é amplamente consumido em todo o mundo, especialmente no sudoeste da Ásia7. O grão de bico é composto por 50–58% de carboidratos, 18–22% de proteína, 3,8–10% de gordura e < 1% de micronutrientes8. Além disso, o grão de bico é uma rica fonte de carboidratos prebióticos9. Um estudo de nutrição humana relatou que uma dieta rica em legumes, incluindo grão de bico, reduziu o peso, o colesterol total, a lipoproteína de baixa densidade (LDL) e a lipoproteína de alta densidade (HDL) em oito semanas10. Os ácidos graxos do grão de bico também desempenham um papel crucial nas respostas ao estresse, na adaptabilidade e na sobrevivência das plantas11. O grau de saturação de ácidos graxos no grão de bico mantém a estrutura, função, integridade, fluidez e permeabilidade da membrana, alterando suas propriedades físicas e fisiológicas 12,13. As dessaturases de ácidos graxos (FADs) regulam a dessaturação de ácidos graxos no grão de bico14, e 39 genes FAD foram identificados em resposta à seca, salinidade e estresse pelo frio15. Assim, a ampla gama de ácidos graxos, sugerindo ampla variação genética, pode ser utilizada não apenas para explorar o potencial de biofortificação de ácidos graxos, mas também para criar tolerância ao estresse das plantas no grão-de-bico.