BRPI0318602B1 - Óleo de girassol - Google Patents
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Abstract
"óleo de girassol, planta de girassol, sementes de girassol, método para produção de uma planta que forma sementes contendo um óleo endógeno, planta híbrida, progenitura de planta híbrida, óleo, e produto alimentício". a invenção refere-se a um óleo de girassol obtido diretamente de sementes de girassol com pelo menos 12% de ácido esteárico relativamente ao teor total de ácidos graxos, caracterizado por o coeficiente de distribuição <244> de ácidos graxos saturados entre as posições sn-1 e sn-3 ser de pelo menos 0,38, e refere-se a um óleo de girassol obtido diretamente de sementes de girassol com pelo menos 12% de ácido esteárico relativamente ao teor, total de ácidos graxos, caracterizado por o coeficiente de distribuição <244> de ácidos graxos saturados entre as posições sn-1 e sn-3 ser de pelo menos 0,28 quando o tear de ácido oleico é mais elevado que o teor de ácido linoleico no óleo. a invenção também se refere às plantas e sementes para produção do óleo e ao uso do mesmo.
Description
ÓLEO DE GIRASSOL
OBJETO DA INVENÇÃO [0001] O objeto da presente invenção é um óleo de girassol obtido diretamente de sementes de girassol com pelo menos 12% de ácido esteárico referido ao teor total de ácidos graxos e com uma distribuição modificada de ácidos graxos entre posições sn-1 e sn-3 da molécula de triacilglicerol (TAG) em comparação com o óleo obtido de sementes de girassol do tipo silvestre. A invenção também se refere a uma planta de girassol e sementes contendo um óleo endógeno com as características mencionadas. Um objeto adicional da presente invenção consiste na provisão de um método para produção da referida planta de girassol e usos do referido óleo de girassol.
TÉCNICA ANTERIOR [0002] Os óleos e graxas são principalmente constituídos por triglicerídeos, que são moléculas formadas por uma estrutura principal de glicerol e três ácidos graxos esterifiçados para os três grupos hidroxila do glicerol (Gunstone e outros, 1994). As propriedades químicas e físicas, e igualmente as propriedades nutricionais dos óleos são determinadas pela composição de ácidos graxos dos óleos e pela distribuição destes ácidos graxos nas diferentes espécies de triglicerídeos. As três posições estereoquímicas dos ácidos graxos são denominadas sn-1, sn-2 e sn-3. O fato de um óleo ser sólido a uma temperatura específica ou possuir uma boa estabilidade está correlacionado com um nível reduzido de ligações duplas nos ácidos graxos. Os principais ácidos graxos encontrados nas sementes oleaginosas são o ácido linoleico (18:2) com 18 átomos de carbono e duas ligações duplas e o ácido oleico (18:1) com apenas uma ligação dupla, tornando estes óleos líquidos à
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2/34 temperatura ambiente. Alguns óleos, tal como um óleo de soja e canola, possuem igualmente ácido linoleico (18:3) com 18 átomos de carbono e 3 ligações duplas. Esses ácidos graxos são insaturados devido ao fato de possuírem uma ou mais ligações duplas. Os óleos vegetais possuem igualmente pequenas quantidades de ácidos graxos saturados, sem nenhuma ligação dupla, tais como o ácido palmítico, que possui 16 átomos de carbono (16:0), o ácido esteárico que possui 18 átomos de carbono (18:0), o ácido araqüídico que possui 20 átomos de carbono (20:0) e o ácido behenico (22:0) que possui 22 átomos de carbono.
[0003] Os ácidos graxos insaturados são benéficos para a saúde e os ácidos graxos saturados são neutros ou pouco saudáveis, dependendo do ácido graxo e da posição na molécula de triglicerídeo. Por outro lado, alguns óleos vegetais tropicais e gorduras animais possuem ácidos graxos saturados de cadeia curta e média tais como o ácido láurico com 12 átomos de carbono (12:0) e o ácido mirístico, um ácido graxo saturado com 14 átomos de carbono (14:0), em que este último é o pior para a saúde. O ácido palmítico e o ácido esteárico são os ácidos graxos saturados normalmente encontrados em óleos vegetais temperados (Tabela 1) . O ácido palmítico é considerado ligeiramente prejudicial para a saúde e o ácido esteárico é considerado neutro.
[0004] Entretanto, é muito importante considerar uma segunda propriedade que depende da posição dos ácidos graxos na molécula de triglicerídeo. Um ácido graxo saturado de cadeia longa é menos prejudicial se não se encontrar ligado à posição intermediária (sn-2) do glicerol. Durante a digestão de gorduras a lipase pancreática hidroliza os ácidos graxos encontrados nas posições sn-1 e sn-3 do glicerol. Muito embora o ácido graxo na posição intermediária seja mantido ligado ao
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3/34 glicerol formando um monoglicerídeo que possui propriedades detergentes e é perfeitamente assimilado, os ácidos graxos liberados das posições sn-1 e sn-3 reagem com o cálcio ou o magnésio produzindo um sal insolúvel com estes metais, e tornando muito dificil a adsorção intestinal. Como resultado, estes ácidos são excretados. Conforme se encontra ilustrado na tabela 1, todos os ácidos graxos saturados de óleos vegetais, com exceção do óleo de palma, não são localizados na posição sn-2, e por este motivo não afetam negativamente o nivel de colesterol, muito embora possuam um elevado teor palmitico tal como a manteiga de cacau ou um teor palmitico médio tal como o óleo de oliva.
Tabela 1
Composição de ácidos graxos de óleos e gorduras comestíveis (Álvarez-Ortega e outros, 1997; Chow, 1992; Gunstone e outros, 1994).
| Gordura ou óleo | Composição de ácidos graxos (%) | ||||||||
| <12:0 | 14:0 | 16:0 | 16:1 | 18:0 | 18:1 | 18:2 | Trans | Saturado em sn-2 | |
| Toucinho | 2 | 25 | 3 | 12 | 45 | 10 | 1 | 79 | |
| Manteiga | 12 | 10 | 26 | 2 | 12 | 28 | 3 | 3 | 84 |
| Palma | 1 | 45 | 5 | 39 | 9 | 18 | |||
| Oliva | 14 | 1 | 3 | 71 | 10 | 2 | |||
| Cacau | 26 | 35 | 35 | 3 | 4 | ||||
| Girassol | 7 | 5 | 30 | 57 | 1 | ||||
| Girassol Muito Oleico (HO) | 5 | 4 | 88 | 2 | 1 |
[0005] Para muitas preparações de alimentos a indústria alimentícia requer gorduras sólidas ou plásticas (tais como gorduras animais) com boa estabilidade. A panificação, confeitaria, e como é evidente, a margarina e os produtos para barrar requerem gordura sólida, enquanto que a indústria de alimentos fritos requer óleo líquido resistente à oxidação térmica. Na década de 80 a indústria de alimentos, seguindo as
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4/34 recomendações de especialistas em nutrição e as demandas dos consumidores, trocou o uso de gorduras animais pelo de óleos vegetais. Estes óleos não possuem propriedades adequadas para serem utilizados em preparações alimentares; eles precisam ser quimicamente modificados mediante hidrogenação parcial e/ou trans-esterificação. A hidrogenação reduz as ligações duplas dos ácidos graxos insaturados com hidrogênio e um metal pesado como catalisador. Durante este processo os ácidos graxos saturados aumentam, porém simultaneamente o número de isômeros cis e trans de ácidos graxos artificiais aumenta. Os isômeros trans, muito embora sejam ácidos graxos insaturados, possuem propriedades fisicas semelhantes às dos ácidos graxos saturados. 0 principal problema associado a estes ácidos graxos trans consiste no fato de os mesmos serem ainda piores que os ácidos graxos saturados de origem animal relativamente aos niveis de colesterol, além de estarem envolvidos em algumas deficiências essenciais de ácidos graxos ou em determinados tipos de câncer, tal como o câncer da mama.
[0006] A trans-esterificação quimica causa uma redistribuição de todos os ácidos graxos dentro das moléculas de triglicerideo; posteriormente, mediante fracionamento, pode ser obtida uma porção enriquecida em triglicerideos saturados. Mediante este processo um óleo vegetal saudável é convertido em uma gordura não saudável, tal como o toucinho, com uma grande quantidade de ácidos graxos saturados na posição sn-2. Este óleo irá aumentar o colesterol de baixa densidade (nocivo). Em conclusão, os processos utilizados para modificação quimica dos óleos vegetais não são particularmente saudáveis, na medida em que alteram as propriedades destes óleos de tal forma que os novos óleos são menos saudáveis. Considerando-se os dados tecnológicos e nutricionais, o melhor óleo deverá ser um óleo vegetal natural com um teor aumentado de ácido esteárico na
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5/34 forma de ácido graxo saturado, preferencialmente ligado à estrutura principal de glicerol através das posições sn-1 e sn3, e ácidos oleicos ou linoleicos como ácidos graxos insaturados que são ligados às três posições sn.
[0007] Diversas linhas mutantes de ácidos graxos de girassol foram selecionadas e fixadas após um programa de mutagênese (Osorio e outros, 1995). Alguns destes mutantes possuem um elevado teor de ácidos graxos saturados no óleo da semente: CAS-3 com pelo menos 26% de ácido esteárico; CAS-4 e CAS-8 com pelo menos niveis médios de ácido esteárico (12-16%). Este material e outros tais como CAS-29, 30 e 31, selecionados após estudos bioquímicos e recombinação adicional, formam uma ampla coleção de germoplasma (Tabela 2).
Tabela 2
Composição de ácidos graxos de material selecionado de girassol da coleção de girassol do Instituto de la Grasa, CSIC, Sevilha, Espanha
| Tipo de óleo | Linhagem | Composição de ácidos graxos (mol %) | |||||
| 16:0 | 18:0 | 18:1 | 18:2 | 20:0 | 22:0 | ||
| Médio 18:0 | CAS-4 | 5,9 | 11,9 | 27,8 | 53 | 0, 6 | 0,7 |
| Alto 18:0 | CAS-3 | 5,4 | 26,1 | 14,2 | 51,3 | 1,4 | 1,3 |
| Alto 18:0 | CAS-14 | 8,4 | 37,3 | 12,4 | 37, 9 | 2,2 | 1,8 |
| Alto 18:0 | CAS-30 | 5, 8 | 32,1 | 9,4 | 49,3 | 1,9 | 1,5 |
| Alto 18:0 | CAS-29 | 6,7 | 31,9 | 21,2 | 36,2 | 1,8 | 2,2 |
| Alto 18:0 | CAS-31 | 7,2 | 31,7 | 14,7 | 43,3 | 1,4 | 1,7 |
| Alto 18:0 | CAS-15 | 5,2 | 26,3 | 57,8 | 7,2 | 1,2 | 1,9 |
| Alto 18:0 | CAS-26 | 10,1 | 23,3 | 59,1 | 4,5 | 1,2 | 1,8 |
| Alto 18:0 | CAS-24 | 7,2 | 24,5 | 60,6 | 4,4 | 1,4 | 1,9 |
[0008] As características genéticas dos mutantes demonstraram que a hereditariedade dos níveis alterados de ácidos graxos é gametofítica e controlada por alelos em um número reduzido de localizações, tornando viável sua
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6/34 transferência para linhas congênitas alvo em poucos ciclos de cruzamento reverso. 0 estudo da expressão temporal e espacial destes caráteres mutantes demonstrou que os caráteres mutantes são expressados somente durante a formação das sementes, são pouco influenciados pela temperatura de crescimento e não são expressados nos tecidos vegetativos. Estas linhagens mutantes de girassol não possuem nenhum efeito colateral negativo tais como são encontrados em mutantes de alto teor esteárico de canola e arabidopse.
[0009] Os triglicerideos vegetais são produzidos pela via glicerol-3-Ρ (via Kennedy) . Inicialmente (Figura 1) , ocorrem duas acilações de glicerol 3-fosfato nas posições sn-1 e sn-2 com acil-CoA ésteres, produzindo fosfatidato pelas enzimas, glicerol 3-fosfato aciltransferase (GPAT) e lisofasfatidato aciltransferase (LPAAT), respectivamente. O fosfatidato é então hidrolizado para diglicerideo pela fosfatidato fosfohidrolase e, subseqüentemente, o diglicerideo pode ser adicionalmente acilado por acil-CoA para obtenção de triglicerideo (uma reação catalisada pela diglicerideo aciltransferase, DAGAT). A última enzima é exclusiva da biosintese de triglicerideo. Essas aciltransferases regulam a distribuição estereoquimica dos ácidos graxos.
[00010] Durante a análise da composição de triglicerideo mutante de girassol, foram encontradas 38 espécies moleculares diferentes (Fernándes-Moya e outros, 2000). Inesperadamente, porém, os triglicerideos sintetizados pelas linhagens altamente esteáricas não apresentam uma distribuição aleatória nas posições sn-1 e sn-3 conforme previsto pela teoria de Vander Wal (1960) que supostamente era estabelecida para todos os óleos. As enzimas responsáveis por esta distribuição pouco usual são as aciltransferases que sintetizaram os triglicerideo do grupo de acil-CoA e glicerol-3-Ρ. Considerando-se que em
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7/34 sistemas vegetais a síntese de triglicerídeos implica que nenhum ácido graxo saturado será ligado à posição sn-2 do glicerol (Álvarez-Ortega e outros, 1997), as enzimas específicas responsáveis por este efeito deverão ser a glicerol-3P aciltransferase e/ou a diglicerídeo aciltransferase.
[00011] Na pesquisa que conduziu à invenção foi desenvolvido um coeficiente matemático, alfa S (aS), que calcula a distribuição relativa de ácidos graxos saturados nas posições sn-1 e sn-3 da TAG. O valor de aS vai desde 0, significando uma das posições sem nenhum ácido graxo saturado, até 0,5, ambas as posições possuindo o mesmo conteúdo de ácido graxo saturado. Se for realizada uma distribuição de triglicerídeos de acordo com a teoria de Vander Wal, então α = 0,5 e os diferentes ácidos graxos são distribuídos uniformemente no triglicerídeo. Isto é muito importante no caso da distribuição dos ácidos graxos saturados entre as posições sn-1 e sn-3, na medida em que se existirem mais ácidos graxos saturados em uma destas posições α será menor que 0,5 e a quantidade de triglicerídeos disaturados será menor que a expectativa teórica. É exatamente isto que os inventores encontraram nos óleos de girassol, principalmente naqueles com um teor de ácido esteárico superior a 12%. A quantidade máxima de triglicerídeos disaturados, que são vantajosos para fabricação de gorduras plásticas para substâncias para barrar, margarinas, encurtamento, panificação, pastelaria, etc, é obtida com α =
0,5, e quanto menor for este valor de α na distribuição de ácidos graxos saturados nas posições sn-1 e sn-3 da molécula de triglicerídeo, pior será este óleo para estes propósitos alimentares específicos. Assim, para certas utilizações específicas os girassóis mutantes que possuem uma distribuição
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8/34 relativa vantajosa de ácido graxo saturado nas posições sn-1 e sn-3 da TAG podem ser selecionados com base no cálculo do valor
a.
[00012] Este coeficiente foi calculado sabendo-se a composição total de ácidos graxos saturados do triglicerídeo (S) , a composição de ácido graxo saturado em sn-2 (S2) , ambos podendo ser calculados de acordo com Álvarez-Ortega e outros (1997), e a composição das espécies moleculares de triglicerídeo, que pode ser calculada de acordo com FernándezMoya e outros (2000).
Tabela 3 Porcentagem de ácidos graxos saturados e insaturados em cada posição de TAG (Si, S2 e S3) em função de S, S2 e aS: Conteúdo total de ácidos graxos saturados; S2: Conteúdo de ácidos graxos saturados em sn-2; a: coeficiente de distribuição de ácidos graxos saturados entre as posições sn-1 e sn-3.
| Posições TAG | |||
| 1 | 2 | 3 | |
| Saturados (S) | (3S-S2)a | s2 | (3S-S2) (1-a) |
| (SJ | (S3) | ||
| Insaturados | 100- [ (3S-S2)a] | 100-S2 | 100-[(3S-S2) (1-a)] |
| (U) | (Ui) | (U2) | (U3) |
[00013] As porcentagens das diferentes sub-classes de TAG (Trisaturado, SSS; Disaturado, SUS; Monosaturado, SUU; e Triinsaturado, UUU) são normalmente calculadas mediante utilização das seguintes fórmulas:
SSS (%) = S1S2S3/IOOOO (i)
SUS (%) = (U1S2S3 + S1U2S3 + S1S2U3)/10000 (ii)
SUU (%) = (S1U2U3 + U1S2U3 + UiU2S3)/1000 (iii)
UUU (%) = U1U2U3/IOOOO (iv) [00014] Utilizando-se os valores dados para Si, S2, S3, Ui, U2
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9/34 e U3 na Tabela 3 podemos calcular o valor para o coeficiente de distribuição α mediante o seguinte raciocínio em diferentes TAG:
a) De espécies TAG trisaturadas (SSS):
SSS (%) = SiS2S3/10000 (i) [00015] Substituindo-se os valores para Si, S2, S3 da Tabela 3 obtemos:
| SiS2Sa | = [(2S-S2)a] | x S2 x | [ (3S | - S2) | (1 - a] = |
| (3Sa | S2a) x S2 | x (3S | 3Sa | s2 | S2a) |
| 3SS2a | S2 2a) x | (3S) | 3Sa | S2 | S2a) |
| 9S2S2a | - 9S2S2a2 - 3SS22a | + 3SS2 2a2 - | 3SS2 2a | + 3SS2 2a2 | + S2 3a -S2 3a2 = |
| (-9S2S2 | + 6SS2 2 - S2 3)a2 + | (9S2S2 - 6SS | 2 2 + s2 | 3)a (v) |
Reorganizando em (i),
SiS2S3 - 10000SSS(%) = 0 [00016] Substituindo pelo valor de SiS2S3 da equação (v), (-9S2S2 + 6SS22 - S23)a2 + (9S2S2 - 6SS22 + S23)a - 10000SSS (%) = 0 o valor a = - b +]/b2 - 4ac = ~b ± - 4ac = o,5 ± - 4ac de α é ~2a ~2a ~2a ~2a calculado como uma equação quadrática (ax2 + bx + c = 0) que pode ser simplificada visto que a = -b em que a = -9S2S2 + 6SS22 - S23, b = 9S2S2 - 6SS22 + S23 e c = 10000SSS (%) , SSS(%) sendo a quantidade total de TAGs insaturadas na semente/óleo.
b) De espécies TAG disaturadas (SUS):
SUS (%) = UiS2S3 + SiU2S3 + SiS2U3)/10000 (ii) [00017] Substituindo-se os valores para Si, S2, S3, Ui, U2 e U3 da Tabela 3 obtemos:
UiS2S3 = {100 - [3S - S2)a] } x S2x[(3S - S2) (1 - a)] = 300SS2 - 300SS2a - 100S2 2 + 100S22a - 9S2S2a + 9S2S2a2 + 3SS22a Petição 870190034747, de 11/04/2019, pág. 14/46
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| 3SS2 2a2 + 3SS22a - 3SS22a2 - S23a + S23a2 | (Vi) | ||||||
| SiU2S3 = | (3S - | S2)O, | x 100 | - S2) x | [ (3S | - S2) 1 | (1 - a) ] = |
| 900S2a - | 300SS2a | - 9S2S2a + 3SS2 2a - 900S2a2 | + 300SS2a2 | + 9S2S2a2 - | |||
| 3SS2 2a2 - | 300SS2a | + 100S2 2a + | 3SS2 2a - S2 3a + | 300SS2a2 | - 100S2 2a2 - | ||
| 3SS2 2a2 + | S2 3a2 (vii) | ||||||
| SiS2U3 = | [ (3S - | s2) a] | x S2 | x {100 - | [ (3S | - S2) ( | 1 - a) ] } = |
| 300SS2a | - 9S2S2a | , + | 9S2S2a2 | + 3SS2 2a | 3SS2 2a2 - | 100S2 2a + | |
| 3SS2 2a - | 3SS2 2a2 - | S2 3a | + S2 3a2 | (viii) |
Reorganizando em (ii), (UiS2S3 + SiU2S3 + SiS2U3) - 10000SUS(%) = 0 [00018] Substituindo por UiS2S3 SiU2S3 e SiS2U3 os valores das equações (vi), (vii) e (viii) respectivamente, e agrupando em função de a:
(600SS2 - 18SS2 2 + 27S2S2 - 900S2 - 100S22 + 3S23)a2 + (-600SS2 +
18SS2 2 - 27S2S22 + 900S2 + 100S22 - 3S23)a + 300SS2 - 100S2 2 10000SUS (%) = 0 o valor de α é calculado como uma equação quadrática que pode ser simplificada visto que a = -b
| a = - b ±\/b2 - 4ac - | - b ± ~ 4ac | = 0,5 ± - 4ac |
| 2a | 2a 2a | 2a |
| em que a = 600SS2 - | 18SS2 2 + 27S2S2 - | 900S2 - 100S22 + 3S23 e c |
300SS2 - 100S2 2 - 10000SUS(%), SUS(%) sendo a quantidade total de TAGs disaturadas na semente/óleo.
c) De espécies TAG monoinsaturadas (SUU):
SUU (%) = (SiU2U3 + UiS2U3 + SiU2S3 + UiU2S3)/10000 (iü) [00019] Substituindo-se os valores para Si, S2, S3, Ui, U2 e U3 da Tabela 3 obtemos:
S1U2U3 = 3000Sa - 900S2a + 900S2a2 + 300SS2a - 300SS2a2 Petição 870190034747, de 11/04/2019, pág. 15/46
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100S2 2a + 100S22a2 - 300SS2a + + 100S2 2a - 3SS22a + 3SS22a2 +
300SS2a + 100S2 2 - 100S22a 3SS22a + 3SS22a2 + 100S22a30000Sa + 10000S2a - 300SS2 +
900S2a + 300SS2a + 900S2a29S2S2a2 + 3SS22a2 + 300SS2a3SS22a + S23a + 3SS22a2 - S23a2
10000S2a + 300SS2a - 300SS2a2 9S2S2a - 9S2S2a2 - 3S22a + 3SS22a S23a - S23a2 (ix)
U1S2U3 = 10000S2 - 300SS2 + 300SS2a + 9S2S2a - 9S2S2a2 3SS22a + 3SS22a2 + S23a - S23a2 (x)
UiU2S3 = 30000S - 10000S2 100S2 2 + 300SS2a - 100S22a 300SS2a2 + 9S2S2a - 3SS22a 100S22a - 300SS2a2 + 100S22a2 (xi)
Reorganizando em (iii), (SiU2U3 + UiS2U3 + UiU2S3) - 10000SUU (%) = 0
| [00020] | Substituindo | por SiU2U3 UiS2U3 e | UiU2S3 os | valores | das | |
| equações | (ix), (x) e | (xi) | respectivamente, e i | agrupando | em | |
| função de | a: | |||||
| (-1200SS2 | + 18SS2 2 - | 27S2S2 | + 1800S2 | + 200S2 2 | - 3S2 3) a2 | + |
| (1200SS2 - | 18SS2 2 + | 27S2S2 | - 1800S2 | - 200S2 2 | + 3S2 3)a | - |
| 600SS2 + 200S2 2 + 30000S - | 10000SUU(%) = 0 | |||||
| o valor de | a é calculado como | uma equação | quadrática | que pode | ser |
simplificada visto que a = -b a = - b ± /b2 - 4ac = ~ b ± - 4ac = o,5 ± fé - 4ac
2a 2a 2a 2a em que a = -1200SS2 + 18SS2 2 - 27S2S2 + 1800S2 + 200S22 - 3S23 e c = 600SS2 + 200S2 2 + 30000S - 10000SUU(%), SUU(%) sendo a quantidade total de TAGs monosaturadas na semente/óleo.
d) De espécies TAG triinsaturadas:
UUU (%) = UiU2U3/10000 (iv)
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12/34 [00021] Substituindo-se os valores para Ui, U2 e U3 da Tabela obtemos:
U1U2U3 = (6OOOSS2 - 6SS2 2 + 9S2S2 - 900S2 - IOOS22 + S23)a2 + (-6OOSS2 + 6SS2 2 - 9S2S2 + 900S2 + IOOS22 - S23)a + 300SS2
IOOS22 - 30000S + 1000000 (xii)
Reorganizando em (iv):
U1U2U3 - 10000UUU(%) = 0 [00022] Substituindo por U1U2U3 agrupando em função de a:
(6OOSS2 - 6SS2 2 + 9S2S2 - 900S2 6SS22 - 9S2S2 + 900S2 + IOOS22 30000S + 1000000 - 10000UUU(%) = 0 o valor de α é calculado como uma os valores da equação (xii), e
- IOOS22 + S2 3)a2 + (-6OOSS2 +
- S2 3)a + 300SS2 - IOOS22 equação quadrática que pode ser simplificada visto que a = -b a = - b + / b2 - 4ac = ~ b ± - 4ac = o,5 ± - 4ac
2a 2a 2a 2a em que a = 600SS2 - 6SS2 2 + 9S2S2 - 900S2 - 100S22 + S2 3, e c =
300SS2 - IOOS22 - 30000S + 1000000 - 10000UUU(%), UUU(%) sendo a quantidade total de TAGs triinsaturadas na semente/óleo.
[00023] Para evitar desvios causados por erros experimentais na determinação por GLC das espécies TAG, definimos aS como a média ponderada de valores de α calculados de SSS (aSSS) , de
SUS (aSUS), de SUU (aSUU) e de UUU (aUUU).
as = (OSSS x SSS (%) + (aSUS x SUS (%) + (Ο/SUU x SUU (%)) + (OÍJUU x UUU (%)) (SSS (%) + SUS (%) + SUU (%) + UUU (%)) [00024] Em uma distribuição aleatória do ácido graxo saturado entre as posições sn-1 e sn-3 da molécula de triglicerideo 50% de cada ácido graxo saturado deverá encontrar-se em cada posição, sendo ideal a existência de uma quantidade máxima de
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13/34 moléculas de triglicerídeo SUS, em que S é um ácido graxo saturado e 1 é um ácido graxo insaturado, respectivamente. A Figura 2 ilustra a proporção das diferentes espécies de TAG em óleo de girassol com um conteúdo crescente de ácido graxo saturado caso ocorra uma distribuição aleatória entre sn-1 e sn-3. Estas curvas foram geradas substituindo-se α por 0,5, utilizando o teor de ácidos graxos saturados de girassol na posição sn-2 (Álvarez-Ortega e outros, 1997) e valores crescentes para o teor total de ácido graxo saturado nas fórmulas (i), (ii), (iii) e (iv).
[00025] O coeficiente α de um óleo pode igualmente ser calculado mediante análise química da composição de ácidos graxos das três posições sn da molécula TAG. Esta análise pode ser realizada de acordo com os métodos propostos por Laakso e Christie (1990) ou Takagi e Ando (1991). Estes métodos tornam possível saber o teor de ácidos graxos das três posições sn, porém requer uma amostra de grandes dimensões e não podería ser aplicado a uma pequena amostra, tal como uma metade de semente tal como em nosso método. Neste caso a fórmula é conforme ilustrada a seguir, com aS sendo o menor destes dois valores, exceto quando ambos são 0,5. Neste caso α = 0,5.
aS = Min
Si . S3 '
Si + Sj ' Si + S3 [00026] Os inventores estudaram esta distribuição em TAG em óleos de girassol reais. Os dados demonstram, conforme previsto, que os ácidos graxos saturados (S) se localizam principalmente nas posições sn-1 e sn-3 da molécula de glicerol em óleos de girassol de saturação alta e normal e em quantidades muito pequenas na posição sn-2. Os principais ácidos graxos nesta posição são ácidos oleicos e linoleicos
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14/34 conforme previsto e de acordo com os dados de Álvarez-Ortega e outros (1997). Entretanto, os grupos acila não se encontravam distribuídos de acordo com a teoria 1,3-aleatório, 2-aleatório (Vander Wal, 1960). Os ácidos graxos saturados, palmitico e esteárico, não se encontravam uniformemente distribuídos. Estes resultados estão de acordo com os dados anteriores (Reske e outros, 1997) que demonstram uma preferência pela posição sn-3 relativamente à posição sn-1 de ácidos graxos saturados, principalmente quando o conteúdo esteárico foi aumentado (11%) relativamente ao girassol comercial que apresentava 4,8%. A distribuição de TAG de óleos de girassol diferindo em teor de ácido esteárico e em termos de razão oleico/linoleico, de muito oleico para muito linoleico, encontra-se ilustrada na Figura 3. Foi descoberto que os valores teóricos dos grupos de espécies TAG de girassol (SSS, SUS, SUU e UUU) previstos para teores de ácidos graxos saturados diferentes, com base na composição observada na posição sn-2 e teor de ácido graxo total aplicando-se a teoria 1,3-aleatório, 2-aleatório, foram diferentes das composições TAG encontradas nas sementes analisadas. A composição TAG foi determinada por GLC e os dados destas espécies TAG foram agrupados por nível de insaturação (Fernández-Moya e outros, 2000) .
[00027] Conforme se encontra ilustrado na Figura 3, os ácidos graxos saturados de girassol apresentam uma distribuição assimétrica em TAG, com os valores obtidos para SUU sendo sempre mais elevados que os valores previstos e os valores para SUS e UUU sendo mais baixos que os valores previstos por uma distribuição não específica nas posições sn-1 e sn-3.
[00028] Estes resultados estão igualmente de acordo com resultados anteriores de espécies TAG mutantes de girassol de alto teor esteárico contendo duas moléculas de ácido linoleico e um ácido graxo saturado que foram mais abundantes que aquilo
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15/34 que tinha sido previsto pela teoria 1,3-aleatório, 2-aleatório (Fernández-Moya e outros, 2000) . O incremento de SUU e a redução de espécies TAG UUU foram diretamente correlacionados com o teor total de ácido esteárico no óleo.
[00029] O coeficiente de distribuição dos ácidos graxos saturados (a) entre as posições sn-1 e sn-3 em linhagens mutantes de alto teor esteárico e em controles foi calculado (Tabela 4). Este coeficiente encontra-se sempre entre 0,19 e 0,37 quando o teor de ácido linoleico é mais elevado que o teor de ácido oleico e encontra-se entre 0,15 e 0,27 quando o teor de ácido oleico é mais elevado que o teor de ácido linoleico.
Tabela 4
São ilustrados o teor esteárico (18:0), o teor de ácido graxo saturado total (S) , os diferentes grupos TAG (SUS, SUU e UUU) , e o valor do coeficiente de distribuição α em várias linhagens normais e mutantes de girassol. A linhagem RHA-274 foi provida por USDA-ARS, Northerm Crop Science Lab, Fargo, ND, Estados Unidos da América. Outras linhagens foram obtidas da Coleção de Girassol do Instituto de la Grasa, CSIC, Sevilha, Espanha. Os teores dos diferentes ácidos graxos nas linhagens são
| representados | como: | HS, | alto | teor | esteárico; MS, | médio teor | ||
| esteárico; HL, | alto | teor | linoleico e | HO, | alto teor | oleico. | ||
| Linhagem | Tipo | 18:0 | s | sus | SUU | UUU | α | |
| RHA-274 | Normal | 5 | 11, | 7 | 2,9 | 29,5 | 67,7 | 0,31 |
| CAS-3 | HSHL | 25, 6 | 37 | 28, 6 | 48, 9 | 21, 6 | 0,33 | |
| CAS-29 | HSHL | 33,2 | 42 | 28, 9 | 55, 8 | 14, 6 | 0,37 | |
| CAS-4 | MSHL | 12, 9 | 20, | 3 | 8,3 | 44,5 | 47,3 | 0,29 |
| G-8 | HO | 4,9 | 9,4 | 1,1 | 22,7 | 76,2 | 0,19 | |
| CAS-15 | HSHO | 23,4 | 33, | 5 | 19,3 | 61, 9 | 18, 8 | 0,23 |
| DG-9 | MSHO | 19,1 | 29, | 8 | 16, 8 | 55, 6 | 27,5 | 0,27 |
Portanto existe ainda uma necessidade de um óleo de girassol que possua um coeficiente de distribuição acima de 0,38.
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SUMÁRIO DA INVENÇÃO [00030] O objetivo da presente invenção consiste na provisão de um óleo de girassol obtido diretamente de sementes de girassol, com pelo menos 12%, preferencialmente pelo menos 20% de ácido esteárico relativamente ao conteúdo total de ácido graxo, e em que no referido óleo o coeficiente de distribuição α de ácidos graxos saturados entre as posições sn-1 e sn-3 da molécula de TAG seja de pelo menos 0,38, preferencialmente pelo menos 0,42, e mais preferencialmente 0,46.
[00031] Quando o teor de ácido oleico é mais elevado que o teor de ácido linoleico no óleo e o teor de ácido esteárico é de pelo menos 12%, preferencialmente pelo menos 20% relativamente ao teor total de ácido graxo, o coeficiente α de distribuição de ácidos graxos saturados entre as posições sn-1 e sn-3 na molécula de TAG é de pelo menos 0,28, preferencialmente 0,32, mais preferencialmente 0,36.
[00032] A presente invenção refere-se adicionalmente a plantas de girassol que formam sementes contendo um óleo endógeno, com obtenção a partir das referidas sementes de girassol, com as características indicadas acima, e refere-se a sementes de girassol produzidas pela referida planta de girassol.
[00033] Um objetivo adicional da presente invenção consiste na provisão de um método para produção de uma planta que forma sementes contendo um óleo endógeno com pelo menos 12% de ácido esteárico relativo ao teor total de ácido graxo e em que o coeficiente de distribuição α de ácidos graxos saturados entre as posições sn-1 e sn-3 é de pelo menos 0,38 ou 0,28 quando o teor de ácido oleico é mais elevado que o teor de ácido linoleico.
[00034] Um outro objetivo da presente invenção consiste na
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17/34 provisão de plantas híbridas e respectiva progenitura possuindo a distribuição de ácidos graxos saturados referida acima entre as posições sn-1 e sn-3 e outras características desejáveis.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [00035] A invenção refere-se portanto a um óleo de girassol obtido diretamente de sementes de girassol com pelo menos 12% de ácido esteárico relativamente ao conteúdo total de ácidos graxos, caracterizado pelo fato de o coeficiente de distribuição α de ácidos graxos saturados entre as posições sn-1 e sn-3 ser de pelo menos 0,38, as referidas sementes podendo ser obtidas mediante utilização de um método compreendendo as etapas de:
a) provisão de sementes contendo um óleo com um teor de ácido esteárico de pelo menos 12% relativamente ao teor total de ácido graxo no óleo;
b) provisão de sementes contendo um óleo com um coeficiente de distribuição α superior a 0,38;
c) cruzamento de plantas das sementes providas nas etapas a) e b);
d) colheita da progenitura de sementes Fl;
e) plantação das sementes de progenitura Fl para cultivo de plantas;
f) auto-polinização das plantas assim cultivadas para produção de sementes F2;
g) teste das sementes quanto à presença de um teor de ácido esteárico de pelo menos 12% e de um coeficiente de distribuição α de pelo menos 0,38;
h) plantação de sementes com os níveis desejados de teor de ácido esteárico e coeficiente de distribuição α para cultivo de plantas;
i) auto-polinização das plantas assim cultivadas para
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18/34 produção de sementes F3; e
j) repetição opcional das etapas g) , h) e i) até serem fixados os niveis desejados de teor de ácido esteárico e de coeficiente de distribuição a.
[00036] O coeficiente de distribuição α de ácidos graxos saturados entre as posições sn-1 e sn-3 é preferencialmente de pelo menos 0,42, mais preferencialmente de pelo menos 0,46.
[00037] A invenção refere-se adicionalmente a um óleo de girassol obtido diretamente de sementes de girassol com pelo menos 12% de ácido esteárico relativamente ao teor total de ácidos graxos, caracterizado por o coeficiente de distribuição α de ácidos graxos saturados entre as posições sn-1 e sn-3 ser de pelo menos 0,28 quando o teor de ácido oleico é mais elevado que o teor de ácido linoleico no óleo, em que as referidas sementes são passíveis de obtenção mediante um método que compreende as etapas de:
a) provisão de sementes contendo um óleo com um teor de ácido esteárico de pelo menos 12% relativamente ao teor total de ácidos graxos no óleo e em que o teor de ácido oleico é mais elevado que o teor de ácido linoleico;
b) provisão de sementes contendo um óleo com um coeficiente de distribuição α superior a 0,38 no óleo;
c) cultivo de plantas a partir das sementes providas nas etapas a) e b) e cruzamento das mesmas;
d) colheita da progenitura de sementes Fl;
e) plantação das sementes de progenitura Fl para cultivo de plantas;
f) auto-polinização das plantas assim cultivadas para produção de sementes F2;
g) teste das sementes quanto à presença de um teor de ácido esteárico de pelo menos 12%, um teor de ácido oleico mais
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19/34 elevado que o teor de ácido linoleico e um coeficiente de distribuição α de pelo menos 0,28;
h) plantação das sementes com os niveis desejados de teores de ácidos esteárico, oleico e linoleico e coeficiente de distribuição α para cultivo de plantas;
i) auto-polinização das plantas assim cultivadas para produção de sementes F3; e
j) repetição opcional das etapas g) , h) e i) até serem fixados os niveis desejados de teores de ácidos esteárico, oleico e linoleico e de coeficiente de distribuição
a.
[00038] Preferencialmente o coeficiente de distribuição α de ácidos graxos saturados entre as posições sn-1 e sn-3 é de pelo menos 0,32, mais preferencialmente pelo menos 0,36.
[00039] A invenção também se refere a plantas de girassol que formam sementes contendo um óleo endógeno conforme definido acima, e às sementes produzidas por essas plantas.
[00040] Adicionalmente, a invenção refere-se a um método para produção de uma planta que forma sementes contendo um óleo endógeno com pelo menos 12% de ácido esteárico relativamente ao teor total de ácidos graxos e em que o coeficiente de distribuição α de ácidos graxos saturados entre as posições sn-1 e sn-3 é de pelo menos 0,38, em que o método compreende:
a) provisão de sementes contendo um óleo com um teor de ácido esteárico de pelo menos 12% relativamente ao teor total de ácidos graxos no óleo;
b) provisão de sementes contendo um óleo com um coeficiente de distribuição α superior a 0,38;
c) cultivo de plantas a partir das sementes providas nas etapas a) e b) e cruzamento das mesmas;
d) colheita da progenitura de sementes Fl;
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e) plantação das sementes de progenitura F1 para cultivo de plantas;
f) auto-polinização das plantas assim cultivadas para produção de sementes F2;
g) teste das sementes quanto à presença de um teor de ácido esteárico de pelo menos 12% e um coeficiente de distribuição α de pelo menos 0,38;
h) plantação de sementes com os níveis desejados de teor de ácido esteárico e de coeficiente de distribuição α para cultivo de plantas;
i) auto-polinização das plantas assim cultivadas para produção de sementes F3; e
j) repetição opcional das etapas g) , h) e i) até serem fixados os níveis desejados de teor de ácido esteárico e de coeficiente de distribuição a.
[00041] As sementes que contêm um óleo com pelo menos 12% de ácido esteárico são providas por:
a) tratamento de sementes de girassol possuindo um teor de ácido esteárico inferior a 12% com um agente mutagênico, particularmente azeto de sódio ou um agente de alquilação, mais particularmente etil metano sulfonato;
b) produção de plantas das sementes assim tratadas, que são polinizadas para produção de sementes;
c) teste das sementes quanto ao teor desejado de ácido esteárico;
d) repetição opcional das etapas b) e c).
[00042] As sementes que contêm um óleo em que o coeficiente de distribuição α de ácidos graxos saturados entre as posições sn-1 e sn-3 é de pelo menos 0,38 são providas mediante:
a) tratamento de sementes de girassol com um coeficiente de distribuição α menor que 0,38 com um agente
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21/34 mutagênico, particularmente azeto de sódio ou um agente de alquilação, mais particularmente etil metano sulfonato;
b) produção de plantas das sementes assim tratadas, que são polinizadas para produção de sementes;
c) teste das sementes quanto ao valor desejado do coeficiente de distribuição a;
d) repetição opcional das etapas b) e c).
[00043] Em uma configuração alternativa, a invenção refere-se a um método para produção de uma planta que forma sementes contendo um óleo endógeno com pelo menos 12% de ácido esteárico relativamente ao teor total de ácidos graxos, em que o teor de ácido oleico é superior ao teor de ácido linoleico e em que o coeficiente de distribuição α de ácidos graxos saturados entre as posições sn-1 e sn-3 é de pelo menos 0,28, em que o referido método compreende:
a) provisão de sementes contendo um óleo com um teor de ácido esteárico de pelo menos 12% relativamente ao teor total de ácidos graxos no óleo e em que o teor de ácido oleico é superior ao teor de ácido linoleico;
b) provisão de sementes contendo um óleo com um coeficiente de distribuição α superior a 0,28 no óleo;
c) cruzamento de plantas das sementes providas nas etapas a) e b);
d) colheita da progenitura de sementes Fl;
e) plantação das sementes de progenitura Fl para cultivo de plantas;
f) auto-polinização das plantas assim cultivadas para produção de sementes F2;
g) teste das sementes quanto à presença de um teor de ácido esteárico de pelo menos 12%, um teor de ácido oleico superior ao teor de ácido linoleico, e um coeficiente de
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22/34 distribuição α de pelo menos 0,28;
h) plantação de sementes com os níveis desejados de teores de ácidos esteárico, oleico e linoleico e de coeficiente de distribuição α para cultivo de plantas;
i) auto-polinização das plantas assim cultivadas para produção de sementes F3; e
j) repetição opcional das etapas g) , h) e i) até serem fixados os níveis desejados de teores de ácidos esteárico, oleico e linoleico, e de coeficiente de distribuição a.
[00044] As sementes que contêm um óleo com pelo menos 12% de ácido esteárico são providas mediante:
a) tratamento de sementes de girassol com um teor de ácido esteárico inferior a 12% com um agente mutagênico, particularmente azeto de sódio ou um agente de alquilação, mais particularmente com etil metano sulfonato;
b) produção de plantas a partir das referidas sementes, que são polinizadas para produção de sementes;
c) teste das sementes quanto ao teor desejado de ácido esteárico;
d) provisão de sementes contendo um óleo em que o teor de ácido oleico é superior ao teor de ácido linoleico;
e) cruzamento de plantas das sementes testadas na etapa c) e das sementes providas na etapa d);
f) colheita da progenitura de sementes Fl;
g) auto-polinização das plantas assim cultivadas para produção de sementes F2;
h) teste das sementes quanto à presença de um teor de ácido esteárico de pelo menos 12% e um teor de ácido oleico superior ao teor de ácido linoleico;
i) plantação de sementes com os níveis desejados de
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23/34 teores de ácidos esteárico, oleico e linoleico;
j) auto-polinização das plantas assim cultivadas para produção de sementes F3; e
k) repetição opcional das etapas h) , i) e j) até serem fixados os níveis desejados de teores de ácidos esteárico, oleico, e linoleico.
[00045] As sementes que contêm um óleo em que o coeficiente de distribuição α de ácidos graxos saturados entre as posições sn-1 e sn-3 é de pelo menos 0,38 são providas mediante:
a) tratamento de sementes de girassol com um valor de coeficiente de distribuição α inferior a 0,38 com um agente mutagênico, particularmente com azeto de sódio ou com um agente de alquilação, mais particularmente com etil metano sulfonato;
b) produção de plantas das sementes assim tratadas, que são polinizadas para produção de sementes;
c) teste das sementes quanto ao valor desejado do coeficiente de distribuição a;
d) repetição opcional das etapas b) e c).
[00046] A invenção refere-se adicionalmente a plantas híbridas passíveis de obtenção mediante cruzamento de uma primeira planta mãe resultante dos métodos referidos acima e uma segunda planta mãe possuindo características desejáveis, e à progenitura da planta híbrida. A segunda planta mãe pode igualmente ser uma planta resultante do método acima.
[00047] A invenção também se refere ao uso do óleo na preparação de produtos alimentícios, e a produtos alimentícios preparados com este óleo ou contendo o mesmo.
[00048] Mais especificamente, a invenção refere-se a um novo tipo mutante de girassol, que possui uma melhor distribuição α que as linhagens de girassol anteriores. Assim, este mutante tem melhores propriedades para produção de margarina, produtos
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24/34 para barrar, etc., que as linhagens presentemente disponíveis (Figura 3) . Os melhores triglicerideos para margarina são os tipos saturado-insaturado-saturado (SUS), preferencialmente um triglicerideo do tipo saturado-oleico-saturado (SOS).
[00049] Esta nova linhagem mutante, designada como CAS-36, obtida por métodos tecnológicos foi depositada na ATCC e foi atribuída à mesma o número de acesso PTA-5041. Este mutante tem a melhor distribuição TAG de acordo com a teoria aleatória. Na Tabela 5 são ilustrados dados de óleo de uma amostra de sementes de algumas plantas CAS-36.
Tabela 5
São ilustrados o teor de ácido esteárico, o teor total de ácidos graxos saturados (S), a razão entre ácido oleico e ácido linoleico (O/L), os diferentes grupos TAG, e o valor do coeficiente de distribuição α em algumas plantas mutantes CAS36.
| Planta | 18:0 | S | O/L | grupos TAG | α | ||
| SUS | SUU | UUU | |||||
| CAS-36-A | 28,5 | 37,7 | 0,95 | 32,4 | 41, 8 | 23,7 | 0,5 |
| CAS-36-B | 28,4 | 38, 8 | 0,15 | 35,1 | 46,2 | 18,7 | 0,5 |
| CAS-36-D | 31,2 | 39,7 | 0,93 | 35, 8 | 44,8 | 18,4 | 0,5 |
| CAS-36-E | 38,2 | 47,7 | 0,06 | 49,3 | 44,7 | 6,1 | 0,45 |
[00050] Na patente norte-americana n° US 6.475.548 é feita uma comparação entre um produto de referência para barrar feito com o óleo não tratado do documento internacional n° WO 95/20313, e uma margarina feita com a fração de estearina do óleo do documento internacional n° WO 95/20313. O produto para barrar feito com a fração de estearina apresentava aparentemente um bom comportamento de aplicação para barrar a
| temperaturas | próximas | de | temperaturas | de | refrigerador, | um | |
| derretimento | adequado | na | boca e | uma | boa | estabilidade. | 0 |
| desempenho | de uma | tal | mistura | de | gorduras apresentou |
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25/34 aparentemente um desempenho semelhante ao de composições conhecidas de gorduras de boa qualidade, sem componentes nãonaturais tais como gorduras hidrogenadas.
| [00051] | É bem | conhecido que | as | frações | de estearina | de | |
| gorduras | podem | ser | utilizadas | em | uma fase | de gordura | de |
| produtos | para barrar | para solução | de | problemas | de preparação | de |
produtos para barrar. Por exemplo, na patente norte-americana n° 4.438.149 foram preparados produtos para barrar com uma fase de gordura contendo menos de 70% de gordura de manteiga. Este produto tinha uma consistência excessivamente macia. Porém quando foi utilizada a fração de estearina da gordura, foi obtido um produto menos dispendioso e com melhores características para barrar. A patente norte-americana n° 6.475.548 ensina um método de preparação de uma gordura de triglicerídeo adequada para estruturar um óleo vegetal líquido ou produtos para barrar. O método de preparação de uma gordura de triglicerídeo utilizou um óleo de girassol de alto teor esteárico e alto teor oleico (High Stearic High Oleic Sunflower oil - HSHOSF) , com pelo menos 12% por peso de resíduos de ácido esteárico e pelo menos 40% por peso de resíduos de ácido oleico, submetido a fracionamento úmido ou fracionamento seco sendo colhida uma fração de estearina. Adicionalmente, a patente mencionada acima ensina que a fração de estearina da mistura de gorduras foi obtida mediante exposição do óleo HSHOSF de partida a condições padrão de fracionamento, alternativamente fracionamento úmido ou seco. A fração contendo >30% por peso de SUS e <40% por peso de SUU triglicerídeos deve ser colhida e o fracionamento deverá ser interrompido quando tiverem sido cristalizados os primeiros 25% por peso de gordura sólida.
[00052] A presente invenção poderia similarmente ser empregada em um processo para preparação de uma gordura de
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26/34 triglicerídeo com um óleo de girassol de alto teor esteárico e alto teor oleico (HSHOSF) por fracionamento úmido ou fracionamento seco com subseqüente coleta de uma fração de estearina. Mais particularmente, a preparação de uma gordura de triglicerídeo com um óleo de girassol de alto teor esteárico e alto teor oleico (HSHOSF) com pelo menos 12% de ácido esteárico relativamente ao teor total de ácidos graxos, caracterizada por o coeficiente de distribuição α de ácidos graxos saturados entre as posições sn-1 e sn-3 ser de pelo menos 0,28, ser submetida a fracionamento úmido ou fracionamento seco, e ser colhida uma fração de estearina.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS [00053] A Figura 1 ilustra o percurso de biosíntese de triglicerídeo.
[00054] A Figura 2 representa a distribuição teórica da distribuição de espécies TAG de girassol relativamente a um crescente teor de ácidos graxos saturados quando o valor do coeficiente α é 0,5. Vide as legendas da figura quanto à nomenclatura TAG.
[00055] A Figura 3 ilustra a distribuição de triglicerídeos (TAG) em sementes com segregação para características de alto teor oleico e alto teor esteárico relativamente ao teor de ácidos graxos saturados. A distribuição teórica, como controle, é representada como linhas e as distribuições das diferentes amostras de óleo são representadas como símbolos, vide as legendas da figura para a nomenclatura TAG.
[00056] A invenção será adicionalmente ilustrada nos Exemplos que se encontram a seguir, com os quais não é pretendido limitar a invenção.
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27/34
EXEMPLOS
Introdução [00057] A invenção refere-se a um método para preparação de sementes de girassol possuindo uma melhor distribuição de ácidos graxos saturados nas diferentes espécies moleculares de triglicerideos em comparação com as sementes de tipo silvestre. Este método inclui a etapa de tratamento de sementes progenitoras com um agente mutagênico durante um determinado periodo de tempo e em uma concentração suficiente para indução de uma ou mais mutações nos traços genéticos envolvidos na biosintese dos triglicerideos. Isto tem como resultado uma produção maior de espécies de triglicerideos do tipo SUS e um menor teor de SUU. Estes agentes mutagênicos incluem agentes tais como azeto de sódio ou um agente de alquilação, como etil metano sulfonato, porém podem ser igualmente utilizados quaisquer outros agentes mutagênicos com os mesmos efeitos ou efeitos similares. As sementes tratadas terão alterações genéticas passíveis de transmissão hereditária.
[00058] Estas sementes que sofreram mutação são então
| germinadas | e são | desenvolvidas | das mesmas | i plantas | de | |
| progenitura. | Para | aumento | dos | traços nas | linhagens | a |
| progenitura | pode ser | cruzada | ou auto-produzida. | As sementes | de |
progenitura são colhidas e analisadas. As sementes com o traço de triglicerídeo aproximadamente aleatório ou aleatório podem então ser cruzadas com quaisquer outras linhagens e os traços podem ser transferidos. Opcionalmente, podem ser realizados ciclos adicionais de germinação, cultura, e auto-produção para fixação da homozigosidade dos traços nas linhagens e cruzamento e coleta de sementes.
[00059] O etil metano sulfonato foi utilizado como agente mutagênico no Exemplo 1. Uma linhagem de girassol com um valor de α mais elevado que 0,4 foi obtida. A linhagem progenitora
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28/34 original do girassol que foi submetida a mutagênese foi a CAS10 (Coleção de Girassol do Instituto de la Grasa, CSIC, Sevilha, Espanha) . O óleo dessa linhagem tem um valor de α menor que 0,38. O material de alto teor oleico aqui utilizado é derivado das linhagens oleicas pesquisadas na Rússia (Soldatov, 1976) com um valor α entre 0,15 e 0,27.
[00060] O material de alto teor oleico e alto teor esteárico que foi utilizado é derivado de cruzamentos da linhagem de alto teor oleico com CAS-3 mutante depositado com o número de acesso 75968 na ATCC, e seleção de sementes de alto teor oleico e alto teor esteárico conforme descrito no documento n° WO-0074470 com o título High oleic high stearic plants, seeds and oils (Plantas, óleos e sementes de alto teor oleico e alto teor esteárico) . Um método para preparação da planta de alto valor α com mais ácido linoleico que ácido oleico e vice-versa encontra-se descrito nos exemplos a seguir.
EXEMPLO 1 [00061] As sementes foram submetidas a mutagênese com uma solução de 7 0 mM de etil metano sulfonato (EMS) em água. O tratamento foi realizado à temperatura ambiente durante 2 horas com agitação (60 rpm) . Após a mutagênese a solução de EMS foi descartada e as sementes foram lavadas durante 16 horas com água da torneira.
[00062] As sementes tratadas foram germinadas no campo e as plantas foram auto-polinizadas. As sementes colhidas destas plantas foram utilizadas para seleção de novas linhagens de girassol com modificação na distribuição de triglicerídeos. Mediante utilização do método de Garcés, R. e Mancha, M. (1993), a composição de ácidos graxos das sementes, e mediante utilização do método de Fernández-Moya e outros (2000), a composição de triglicerídeos, foram determinadas por
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29/34 cromatografia liquida de gás.
[00063] Uma primeira planta com um valor de α de 0,42 foi selecionada. A progenitura foi cultivada durante cinco gerações em que o valor de α aumentou e o novo traço genético se fixou de forma estável no material genético da semente. Esta linhagem é designada como CAS-36 e tem um teor linoleico mais elevado que o teor de ácido oleico. Os valores mínimo e máximo de α da linhagem foram 0,38 e 0,5, respectivamente.
[00064] A Tabela 6 ilustra alguns dados da análise de sementes de várias plantas CAS-36 e os dados necessários para cálculo dos valores de α de acordo com a fórmula proposta.
Tabela 6
Composição de ácidos graxos, saturados totais (S), e saturados na posição sn-2 (S2) de TAG e composição de TAG e α Sat calculada de acordo com a fórmula para alguns óleos CAS-36.
| Planta CAS-36 | Ácidos graxos (% por mol) | TAG (% por mol) | |||||||||||
| linhagens | 16:0 | 18:0 | 18:1 | 18:2 | 20:0 | 22:0 | S | Sa | SSS | SÜS | suu | ÜUU | aSat |
| BU-59 | 8,32 | 28,49 | 30,42 | 31,9 | 0,88 | 0 | 37,69 | 4,16 | 2,17 | 32,38 | 41,79 | 23,66 | 0,5 |
| CB-71 | 6,09 | 28,94 | 28,14 | 34,57 | 1,3 | 0,96 | 37,29 | 4,12 | 0,85 | 32,61 | 44,1 | 22,44 | 0,5 |
| CB-88 | 6,3 | 25,03 | 41,5 | 25,73 | 0,9 | 0,54 | 32,77 | 3,65 | 0 | 24,41 | 49,47 | 26,12 | 0,45 |
| CB-79 | 7,63 | 23,88 | 32,15 | 34,02 | 1,3 | 1,01 | 33,83 | 3,76 | 0 | 26,1 | 49,28 | 24,62 | 0,45 |
EXEMPLO 2 [00065] Foram cultivadas plantas de girassol das sementes de girassol da linhagem de auto teor oleico e alto teor esteárico conforme ilustrada na Tabela 2. Foram igualmente cultivadas plantas de girassol a partir das sementes de girassol de CAS36. As linhagens foram cruzadas. As plantas foram auxiliadas por polinização artificial para assegurar a ocorrência de uma produção adequada de sementes. As sementes F1 foram produzidas na linhagem de alto teor oleico e alto teor esteárico, ou viceversa, e foram colhidas. As sementes F2 com valor α superior a
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0,28, alto teor esteárico e mais ácido oleico que ácido linoleico foram selecionadas. Muito embora este processo produza o óleo de acordo com a presente invenção o nivel de produção é limitado. Desta forma são desejáveis linhagens endogâmicas fixas apresentando sementes com estes valores de a.
[00066] Estas linhagens homozigóticas fixas endogâmicas com alto teor oleico e alto teor esteárico podem ser cruzadas para formação de sementes híbridas, que produzirão sementes F2 apresentando os traços de óleo desejados da presente invenção. Para esta finalidade as sementes F1 foram plantadas e as plantas produzidas foram auto-cruzadas em condições isoladas e foram produzidas sementes F2. As sementes F2 foram testadas quanto ao valor de α. A parte restante das sementes que apresentavam o traço foi empregada para cultivo de plantas para formação de sementes F3. O auto-cruzamento e o processo de discriminação e seleção foi repetido para desenvolvimento da linhagem homozigótica fixa com um valor de α superior a 0,28, tendo todas um valor α de 0,5 ou próximo de 0,5.
[00067] Após o traço ser fixado podem ser cruzadas linhagens de alto teor oleico similares para formação de sementes híbridas apresentando o traço conforme ilustrado na Tabela 7. De acordo com a invenção as plantas de girassol e sementes das quais o referido óleo pode ser extraído foram obtidas por um processo biotecnológico. O conteúdo de valor de α é um traço hereditário e é razoavelmente independente das condições de cultivo.
Tabela 7
São ilustradas nesta tabela os teores esteáricos (18:0), o teor total de ácidos graxos saturados (S), a razão de ácidos oleico/linoleico (O/L), os diferentes grupos TAG, e o valor do
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31/34 coeficiente de distribuição α nas linhagens derivadas de cruzamentos da linhagem mutante CAS-36 e das linhagens de alto teor esteárico CAS-15 ou CAS-24 (Tabela 2) . As razões de teor oleico versus teor linoleico são representadas como 0/L, sendo >1 devido ao fato de o teor oleico ser mais elevado que o teor linoleico nas linhagens selecionadas.
| Linhagens de girassol | 18:0 | S | O/L | SUS | SUU | UUU | α Sat |
| HO1 | 33,5 | 45,8 | 2,48 | 47,5 | 42,3 | 10,2 | 0,49 |
| HO2 | 25,4 | 35 | 1,45 | 28,5 | 47,8 | 23, 6 | 0,5 |
| HO3 | 22,8 | 33,8 | 1, 05 | 26,7 | 47,8 | 25,5 | 0,5 |
| HO4 | 20,2 | 28,2 | 10,91 | 18, 8 | 47 | 34,2 | 0,5 |
| HO5 | 29, 8 | 38,9 | 1,48 | 36,4 | 44 | 19, 6 | 0,5 |
| HO 6 | 40, 8 | 51 | 1,7 | 54,3 | 38, 6 | 5,1 | 0,47 |
| HO7 | 31 | 42,3 | 6,19 | 37,8 | 51,3 | 10, 9 | 0,41 |
| HO8 | 28, 6 | 36, 6 | 1, 8 | 27,8 | 54,2 | 18 | 0,35 |
EXEMPLO 3 [00068] Foram cultivadas plantas de girassol das sementes de girassol da linhagem de alto teor linoleico e alto teor esteárico tal como CAS-3, CAS-30 ou qualquer outra das linhagens de alto teor linoleico e alto teor esteárico ilustradas na Tabela 2. Foram igualmente cultivadas plantas de girassol das sementes de girassol da linhagem CAS-36. As linhagens foram cruzadas. As plantas foram auxiliadas por polinização artificial para assegurar uma produção adequada de sementes. As sementes F1 foram produzidas na linhagem de alto teor linoleico e alto teor esteárico, ou vice-versa, e foram colhidas. As sementes F2 com um valor de α superior a 0,38, alto teor de ácido esteárico e mais ácido linoleico que ácido oleico foram selecionadas.
[00069] Muito embora este processo produza o óleo de acordo com a presente invenção, o nível de produção é limitado. Desta forma, são desejáveis linhas endogâmicas fixas apresentando
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32/34 sementes com estes valores de a. Estas linhagens endogâmicas fixas homozigóticas com alto teor oleico e alto teor esteárico podem então ser cruzadas para formação de sementes híbridas, que irão produzir sementes F2 apresentando os traços de óleo desejados de acordo com a presente invenção. Para esta finalidade as sementes F1 foram plantadas e as plantas produzidas foram auto-polinizadas em condições isoladas tendo sido produzidas sementes F2. As sementes F2 foram testadas quanto ao valor de a.
[00070] A parte restante das sementes que apresentavam o traço foi empregada para cultivo de plantas para formação de sementes F3. Os processo de auto-polinização, discriminação e seleção foram repetidos para desenvolvimento da linha homozigótica fixa com teores elevados de ácido linoleico e ácido esteárico e um valor de α superior a 0,38, tendo sempre um valor de α de 0,5 ou próximo de 0,5. Após o traço ser fixado podem ser cruzadas linhagens similares de alto teor linoleico e alto teor esteárico para formação de sementes híbridas possuindo o traço conforme ilustrado na Tabela 8. De acordo com a invenção, as plantas de girassol e sementes das quais o referido óleo pode ser extraído foram obtidas por meio de um processo biotecnológico. O conteúdo de valor de α é um traço hereditário que é relativamente independente das condições de cultivo.
Tabela 8
São ilustrados o teor esteárico (18:0), teor total de ácidos graxos saturados (S) , razão de ácidos oleico/linoleico (O/L), diferentes grupos TAG, e valor do coeficiente de distribuição α em linhagens derivadas de cruzamentos da linhagem mutante CAS-36 com qualquer uma das linhagens de alto teor linoleico e alto teor esteárico ilustradas na Tabela 2, tal como as
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33/34 linhagens CAS-3 ou CAS-30 (Tabela 2) . As razões de teor de ácido oleico para ácido linoleico são representadas como 0/L, sendo <1 devido ao fato de o teor oleico ser menor que o teor linoleico nas linhagens selecionadas.
| Linhagens de girassol | 18:0 | S | O/L | SUS | SUU | UUU | α Sat |
| HL1 | 31, 1 | 36,7 | 0,75 | 31,7 | 46, 6 | 21,7 | 0,5 |
| HL2 | 31,1 | 39 | 0,42 | 34,8 | 47,5 | 17,8 | 0,49 |
| HL3 | 21,1 | 25 | 0,35 | 15,5 | 43, 9 | 40,5 | 0,5 |
| HL4 | 14,3 | 23,6 | 0,15 | 13,3 | 44,1 | 42, 6 | 0,5 |
| HL5 | 30,3 | 43,5 | 0, 05 | 41,4 | 45,7 | 12,2 | 0,47 |
| HL6 | 32,4 | 44,5 | 0, 09 | 41,7 | 47, 9 | 9,7 | 0,44 |
| HL7 | 36, 9 | 47,9 | 0,28 | 47,8 | 43,4 | 7,2 | 0,46 |
| HL8 | 31,2 | 40,9 | 0,12 | 36,4 | 49,7 | 13, 8 | 0,43 |
| HL9 | 30,4 | 42 | 0,29 | 38,2 | 49, 6 | 12,2 | 0,43 |
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Claims (8)
1. ÓLEO DE GIRASSOL, com pelo menos 12% de ácido esteárico relativamente ao teor total de ácidos graxos, caracterizado por o coeficiente de distribuição α de ácidos graxos saturados entre as posições sn-1 e sn-3 ser de pelo menos 0,38, e por o referido óleo de girassol ser obtido diretamente de sementes de girassol depositadas na ATCC sob n° de acesso PTA-5041.
2. ÓLEO DE GIRASSOL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o teor de ácido esteárico relativamente ao teor total de ácido graxo ser de 28,5, e o coeficiente de distribuição α de ácidos graxos saturados entre as posições sn-1 e sn-3 ser de 0,5.
3. ÓLEO DE GIRASSOL, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o teor de ácido esteárico relativamente ao teor total de ácido graxo ser de 28,4%, e o coeficiente de distribuição α de ácidos graxos saturados entre as posições sn-1 e sn-3 ser de 0,5.
4. ÓLEO DE GIRASSOL, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por o teor de ácido esteárico relativamente ao teor total de ácidos graxos ser de 33,5%, e o coeficiente de distribuição α de ácidos graxos saturados entre as posições sn-1 e sn-3 ser de 0,45.
5. ÓLEO DE GIRASSOL, obtido diretamente de sementes de girassol com pelo menos 12% de ácido esteárico relativamente ao conteúdo total de ácidos graxos e em que o teor de ácido oleico é mais elevado que o teor de ácido linoleico no óleo, caracterizado por o coeficiente de distribuição α de ácidos graxos saturados entre as posições
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2/2 sn-1 e sn-3 ser de pelo menos 0,28, cujas sementes são resultado de cruzamento inicial entre uma planta cultivada a partir de sementes contendo um óleo com um teor de ácido esteárico de pelo menos 12% relativamente ao teor total de ácidos graxos no óleo e em que o teor de ácido oleico é mais elevado que o teor de ácido linoleico com uma planta cultivada a partir de sementes depositadas na ATCC sob n° de acesso PTA5041.
6. ÓLEO DE GIRASSOL, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o teor de ácido esteárico relativamente ao teor total de ácidos graxos ser de 33,5%, a proporção de Oleico/Linoleico ser de 2.48, e o coeficiente de distribuição α de ácidos graxos saturados entre as posições sn-1 e sn-3 ser de pelo menos 0,49.
7. ÓLEO DE GIRASSOL, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o teor de ácido esteárico relativamente ao teor total de ácidos graxos ser de 20,2%, a proporção de Oleico/Linoleico ser de 10.91, e o coeficiente de distribuição α de ácidos graxos saturados entre as posições sn-1 e sn-3 ser de pelo menos 0,5.
8. ÓLEO DE GIRASSOL, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 7, caracterizado por o teor de ácido esteárico relativamente ao teor total de ácidos graxos ser de 28,6%, a proporção de Oleico/Linoleico ser de 1.8, e o coeficiente de distribuição α de ácidos graxos saturados entre as posições sn-1 e sn-3 ser de pelo menos 0,35.
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