Secondary metabolic profile as a tool for distinction and characterization of cultivars of black pepper (Piper nigrum L.) cultivated in Pará state, Brazil

Abstract

Este estudo avaliou as composições químicas das folhas e frutos de oito cultivares de pimenta-do-reino cultivadas no estado do Pará (Amazônia, Brasil). Hidrodestilação e cromatografia gasosa–espectrometria de massas foram empregadas para extrair e analisar os compostos voláteis, respectivamente. Os hidrocarbonetos sesquiterpênicos foram predominantes (58,5–90,9%) nas cultivares “Cingapura”, “Equador”, “Guajarina”, “Iaçará” e “Kottanadan”, e “Bragantina”, “Clonada” e “Uthirankota” apresentaram sesquiterpenoides oxigenados (50,6–75,0%). A análise estatística multivariada aplicada usando composição volátil agrupou as amostras em quatro grupos: γ-Elemeno, curzereno e δ-elemeno (“Equador”/“Guajarina”, I); δ-elemeno (“Iaçará”/“Kottanadan”/“Cingapura”, II); elemol (“Clonada”/“Uthirankota”, III) e α-muurolol, biciclogermacreno e cubebol (“Bragantina”, IV). Os principais compostos em todas as amostras de frutas foram hidrocarbonetos monoterpênicos, como α-pineno, β-pineno e limoneno. Entre as folhas da cultivar, o conteúdo de fenólicos (44,75–140,53 mg GAE·g −1 FW), a atividade enzimática da fenilalanina-amônia liase (20,19–57,22 µU·mL−1) e carotenoides (0,21–2,31 µg·mL−1) apresentaram variações significativas. Devido à suscetibilidade da pimenta-do-reino à infecção por Fusarium, uma análise de encaixe molecular foi realizada em alvos de proteína de Fusarium usando os componentes voláteis de cada cultivar. A endoglucanase de F. oxysporum foi identificada como alvo proteico preferencial dos compostos. Esses resultados podem ser usados para identificar marcadores químicos relacionados ao grau de suscetibilidade de cultivares de pimenta-do-reino a doenças de plantas prevalentes no estado do Pará.