biomassa baronesa

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Estudo da biomassa de aguapé, para a 
produção do seu concentrado 
protéico1 
 
Rosalina M. L. MEDEIROS2,*, Armando U. O. 
SABAA SRUR3, Carmen. L. ROQUETTE PINTO2 
 
 
RESUMO
Na produção de concentrado protéico de aguapé 
(C. P. A.), utilizou-se para extração da fração 
protéica solução de hidróxido de sódio (50mM) 
na proporção (3:1) sendo três volumes de 
solução de hidróxido de sódio para um volume 
de planta desintegrada. A precipitação da 
proteína foi realizada utilizando solução de 
ácido clorídrico (100mM) à temperatura de 80° 
C, o pH foi sendo corrigido até atingir o ponto 
isoelétrico da proteína, que ocorreu em pH 3,5. 
O teor de proteína encontrado no C. P. A. foi 
superior ao encontrado em outros vegetais e 
produtos de origem vegetal tais como alfafa e 
farinha de soja por exemplo. A presença de 
todos aminoácidos essenciais no C. P. A. mostra 
que sua utilização é viável na produção não só 
de ração animal, mas também, como 
suplementação alimentar na dieta humana.
Palavras-chave: aguapé, biomassa e 
concentrado protéico.
SUMMARY
A biomass study of water hyacinth for 
producion of protein concentrate. In the 
producion of protein concentrate was utilized 
for protein extration solution of hidroxi of sodio 
(50mM), in proporcion the (3 v. NaOH (50mM) 
: 1 v. desintegrated plant). In protein 
precipitation was realized with solution of 
cloridric acid (100mM) in temperature of 80oC, 
in pH was until corrigid atinged the isoeletric 
point of protein, was occured in pH = 3,5. The 
ratio encontred of protein with C. P. A. was of 
better quality to the vegetables another and 
products with vegetable origin with alfalfa and 
soybean flour for example. The presence of all 
essencial aminoacids in C. P. A., show your 
utilization is possible in production of animal 
ration and how food suplementation in human 
diet.
Keywords: water hyacinth, biomass and proteic 
concentrate.
 
 
1 – INTRODUÇÃO
O aproveitamento da biomassa passou a ser uma preocupação 
de todos os países principalmente do primeiro mundo. Dentre 
as diversas fontes de biomassa, a planta aquática aguapé, se 
salienta pela sua enorme velocidade de crescimento 
(1t/ha/dia),conforme descrito por MUKUNO [15].
O aguapé (Eichhornia crassipes) é uma planta que entre outras 
características, apresenta uma produtividade muito alta, 
podendo atingir 360 a 480 t/ha/ano WOLVERTON & 
McDONALD [19], o que faz com que seja considerado uma 
importante praga aquática, causando problemas em rios, 
reservatórios de usinas hidrelétricas e reservatórios de água 
para irrigação. O aguapé tem a capacidade de incorporar em 
seus tecidos altas quantidades de nutrientes segundo 
KNIPLING et al. [11], o que torna interessante sua utilização 
como agente despoluidor de águas.
A produção de grandes quantidades de biomassa de aguapé 
durante o processo de despoluição de água, e alta 
produtividade desta planta em espelhos d’água, e em 
reservatórios de usinas hidrelétricas, conferem-lhe um custo de 
produção nulo que, aliado à boa composição química 
observada por WOLVERTON & McDONALD [19], tornam 
interessante o seu aproveitamento como matéria-prima para a 
produção de concentrados protéicos de folhas.
Sabe-se que grande parte da população mundial sofre de 
desnutrição, em especial de carência protéica. Sabe-se também 
que esta situação deve-se mais à má distribuição dos 
suprimentos protéicos existentes do que à falta de proteína.
As grandes diferenças sócio-econômicas existentes entre as 
várias regiões do mundo levam a uma situação em que a 
população dos países mais desenvolvidos, que representa cerca 
de 25% da humanidade, consome de 90 a 100g de proteínas 
por habitante por dia, mais da metade de origem animal, 
enquanto que para 50% da população mundial, somente estão 
disponíveis diariamente cerca de 50g de proteínas por 
habitante, a maior parte de origem vegetal. Por outro lado, se 
80% das proteínas vegetais produzidas atualmente na forma de 
grãos fossem usadas diretamente na alimentação humana, e se 
fossem eqüitativamente distribuídas, seriam suficientes para 
fornecer 90g de proteínas por habitante diariamente, mas o que 
se observa é que mais da metade destas proteínas é usada na 
alimentação animal. Se forem consideradas também as 
proteínas consumidas por estes na forma de forrageiras, 
observa-se um rendimento da conversão de proteína vegetal 
em proteína animal de aproximadamente 12%. Como se vê, 
grandes quantidades de proteínas vegetais, que seriam 
suficientes para alimentar toda a população mundial, 
transformam-se em quantidades muito menores de proteínas 
animais, que só serão consumidas por pequena parte da 
humanidade segundo, FAUCONNEAU [08].
Para agravar a situação, estima-se que as necessidades 
protéicas mundiais dobrarão até o final deste século e que a 
produção de alimentos convencionais não acompanhará a 
demanda alimentar. Este fato tem sido um estímulo para a 
busca de novas fontes de alimentos, que têm sido 
desenvolvidos a partir de produtos até então não utilizados e, 
em paralelo, têm sido propostas formas alternativas de 
aproveitamento das fontes usuais de proteínas. 
Como não se pode esperar, a curto prazo uma reversão da 
situação mundial que leve a uma distribuição mais eqüitativa 
dos suprimentos protéicos existentes, deve-se buscar 
alternativas para minimizar os problemas observados.
Um aumento na disponibilidade de proteínas vegetais poderia 
ser conseguido pelo aumento da produção total de alimentos de 
origem vegetal, através do melhoramento genético da 
qualidade das proteínas obtidas e pelo uso mais racional das 
proteínas atualmente disponíveis segundo os pesquisadores 
FIORENTINI & GALOPPINI [09].
Apesar das folhas representarem o maior suprimento mundial 
de proteínas, sendo a fotossíntese a única fonte renovável e não 
dilapidáveis de alimento e de energia para o mundo, as folhas 
verdes são usadas basicamente na alimentação de ruminantes. 
Segundo PARRISH et al. [17], somente 1% das plantas 
comestíveis é usado rotineiramente como alimento, 95% de 
nossa alimentação provêm de apenas vinte [20] espécies e, em 
muitos países, apenas seis [6] espécies são exploradas 
atualmente.
Quanto à qualidade das proteínas de folhas, observa-se que, 
embora os teores protéicos sejam variáveis, a análise destas 
proteínas revela uma composição de aminoácidos bastante 
semelhante entre as diferentes espécies vegetais. Segundo 
AKESON & STAHMANN [01], as proteínas e os 
concentrados de folhas contêm mais lisina que o cereal mais 
rico neste aminoácido, mais metionina que a soja e podem ser 
comparados favoravelmente com proteínas de origem animal.
De um grande número de análises comparativas nos Estados 
Unidos foi concluído que o aguapé, em relação às gramíneas e 
alfafas, apresentam valores mais elevado de Nitrogênio 
(1,75%); Cálcio (3,06%); Fósforo (6,63%), sendo 
aconselhável, portanto, à alimentação dos animais conforme 
MITSUDA et al. [13] e WOLVERTON & McDONALD [19].
Com relação à qualidade de proteína, foi verificado que os 
aminoácidos essenciais estão presentes e as folhas de aguapé 
apresentam composição comparável à da farinha de soja, 
podendo ser utilizada na produção de concentrado protéico 
conforme MITSUDA et al. [13].
 
2 – OBJETIVO
Visando obter um concentrado protéico de aguapé, buscou-se 
estabelecer os parâmetros tecnológicos para sua produção, bem 
como avaliou-se suas características nutricionais e 
tecnológicas.
 
3 – MATERIAL E MÉTODOS
3.1 – Material 
Aguapé - As plantas da Eichhornia crassipes, foram coletadas 
no Lago da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, 
localizado no município de Seropédica – RJ
3.2 – Métodos 
3.2.1 - Na planta (folhas e pecíolos) e no 
concentrado protéico, foram realizadas as 
seguintes análises: 
● Elementos Minerais – Chumbo, Zinco, Cádmio, Cobre, 
Níquel, Cromo, Ferro, Manganês, Prata, Sódio, Potássio, 
Fósforo, Alumínio, Cálcio e Magnésio, foram 
determinados por espectrometria de absorção atômica, 
[12]; 
●Nitrogênio Total (Nt) – Determinado pelo método - 
A.O.A.C., [3]; 
● Proteína Bruta – Determinado pela multiplicação do Nt 
pelo fator 6,25, método A.O.A.C., [3]; 
● Lipídeos – Determinado pelo método gravimétrico 
usando extrator Soxhlet, segundo método do Instituto 
Adolfo Lutz, [10]; 
● Umidade – determinado pelo método da estufa a 105ºC, 
segundo o Instituto Adolfo Lutz, [10]; 
● Fibra – determinado pelo método 4.15 do Instituto 
Adolfo Lutz, [10]; 
● Carboidratos – determinado pelo método do Instituto 
Adolfo Lutz, [10]; 
● Cinzas – determinado pelo método 4.8 do Instituto 
Adolfo Lutz, [10]; 
● Aminoácidos 
A determinação do teor de aminoácidos foi realizada nos 
laboratórios da EMBRAPA - CTAA (RJ), segundo método 
desenvolvido pelo fabricante H.P. do analisador AMINO 
QUANT II.
 
 
4 – RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 – Análise da Planta
Os valores encontrados nas análises efetuadas no aguapé "in 
natura" coletado no lago da UFRRJ, são mostrados nas 
Tabelas 1 e 2.
 
 
 
 
Os resultados são compatíveis com os encontrados na 
literatura. As diferenças observadas são atribuídas à grande 
alteração na composição química que o aguapé pode apresentar 
devido as diferenças nas condições de cultivo o que está em 
concordância com o reportado por WOLVERTON & 
McDONALD [19].
Comparando o valor nutricional da planta da UFRRJ com os 
padrões estabelecidos pela FAO [07], pode-se observar que são 
compatíveis com os valores da FAO, o que sugere a utilização 
desta planta como fonte de proteína vegetal para ração animal 
e como suplemento na dieta alimentar humana.
Os teores encontrados na Tabela 1, com relação aos metais 
pesados, observa-se que estão abaixo dos limites de tolerância 
para a Legislação Brasileira, conforme BICK [05].
4.2 – Análise do Concentrado Protéico do Aguapé
A Tabela 3 mostra os tipos de elementos minerais encontrados 
no C.P.A..
 
 
Os teores de minerais do aguapé são bastante variáveis com as 
condições de cultivo, principalmente com a composição do 
meio a qual cresce conforme foi descrito por MUKUNO et al. 
[15] e desta forma não foi possível estabelecer parâmetros para 
a comparação dos teores presentes nos concentrados protéicos.
Com relação aos metais pesados, observou-se que no 
concentrado obtido os teores estão abaixo dos limites máximos 
de tolerância para a Legislação Brasileira, BICK [05].
Na Tabela 4 pode-se observar a composição química do C.P.A. 
obtido da planta da UFRRJ.
 
 
O teor obtido de cinzas de 8,05% no C.P.A. está dentro dos 
limites permitidos quando comparado com 11,1% do 
concentrado integral de alfafa e 5.81% do concentrado de 
aguapé produzido por ABO BAKR et al. [02].
O teor de lipídeos observado, carboidratos e proteína bruta 
observado, está compatível com os resultados de ABO BAKR 
et al. [02].
A Tabela 5 apresenta as concentrações de aminoácidos 
presentes no C.P.A. Como pode-se observar todos os 
aminoácidos essenciais estão presentes, além do que a 
presença de Triptofano no aguapé é um ponto relevante, já que 
é carente em quase todos os vegetais. A carência de Triptofano 
não só inibe a fase de crescimento, como também, causa a 
Pelagra, que consiste numa avitaminose caracterizada por 
eritema das partes descobertas podendo haver perturbações, 
digestivas, nervosas e mentais conforme OLSON [16].
 
 
Os teores de aminoácidos essenciais encontrados no C. P. A. 
Tabela 5, é compatível com os encontrados por MITSUDA et 
al. [13] e WOLVERTON & McDONALD [19] e por 
BICKOFF [06], em concentrados de alfafa.
4.3 – Análise dos parâmetros mais adequados de 
processamento do Concentrado Protéico de Aguapé
Com relação à eficiência das soluções extratoras testadas, 
verificou-se conforme pode ser visto na Tabela 6, que o NaOH 
é mais eficiente que a água para promover a extração das 
proteínas de aguapé. Este resultado está coerente com os 
relatados por diversos pesquisadores conforme verificado pôr 
BETSCHART & KINSELLA [04].
 
 
Foi testado a precipitação da proteína do aguapé em diversas 
faixas de pH conforme Tabela 7. A precipitação é mais eficaz 
sob condições de pH baixo. 
 
 
 
A quantidade de C.P.A. obtida mediante a precipitação a pH = 
3.5 foi 2,2 vezes maior que a obtida a pH 11,9, conforme o 
esperado, pois o ponto isoelétrico das folhas está 
compreendido entre 3 e 5, segundo BETSCHART & 
KINSELLA [04]. 
Foi testado também a precipitação da proteína com ou sem 
aquecimento, a pH = 3.5, ou seja, próximo ao ponto isoelétrico 
conforme verificado na Tabela 8. Podemos dizer que com o 
aquecimento a eficiência é melhor. Segundo MORRISON & 
PIRIE [14], o aquecimento é usado na precipitação das 
proteínas em larga escala devido ao efeito que exerce sobre a 
consistência ao coágulo formado, o que é importante quando se 
promove a separação do material protéico por filtração ou 
centrifugação.
 
 
A composição química do aguapé e o valor alimentício do 
aguapé (percentagem de peso seco) comparado com a alfafa, 
conforme pode ser visto nos Quadro n°1 e 2 respectivamente, 
é competitivo tornando possível sua utilização como matéria-
prima na obtenção de concentrado protéico e deve ser 
considerado sua aplicação imediata principalmente em países 
em desenvolvimento, pois se constitui de tecnologia simples 
perfeitamente adequada às nossas condições. 
 
 
 
 
5 – CONCLUSÕES
A composição química do aguapé da UFRRJ torna possível 
sua utilização como matéria-prima na obtenção de concentrado 
protéico e sua produção é viável com base na tecnologia 
desenvolvida na Divisão de Meio Ambiente/Instituto Nacional 
de Tecnologia, pela autora em questão.
Com relação às etapas do processamento descrito, pode-se 
afirmar que a extração das proteínas é mais eficaz sob 
condição alcalina, sendo NaOH 0,05N o mais eficiente dentre 
os extratores utilizados e na etapa de precipitação o HCl 0,1N é 
o mais indicado como agente precipitante.
A precipitação das proteínas deve ser feita a pH = 3.5. Na 
etapa de extração de proteínas o aquecimento é fundamental 
que esteja na faixa de 75-80°C, pois acima desta temperatura 
ocorre a desnaturação das proteínas.
A composição química do concentrado protéico obtido da 
planta da UFRRJ mostrou-se viável comparado a outros 
pesquisadores, além de seu valor nutricional que foi 
determinado pela quantidade, disponibilidade e proporções dos 
aminoácidos essenciais, destacando-se a presença de 
Triptofano que é carente em outros concentrados protéicos 
vegetais.
 
6 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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[14] MORRISON, J. E.; PIRIE, N. W. The large scale 
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[15] MUKUNO, D. R. O. et al. Efeito de fatores ambientais 
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[16] OLSON, R. E. Protein caloric manutrition New York, 
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[17] PARRISH, G. K. et al. The prospects of leaf protein as a 
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[18] RODRIGUES, N. Aguapé uma alternativa no tratamento 
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cultura; v. 2, n. 7, p. 9-16, julho agosto 1985.
[19] WOLVERTON, B. C.; MCDONALD, R. C. The water 
hyacinth from prolific pest to potencial provider. AMBIO, v. 
8, n. 1, 1979.
 
7 – AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem ao Instituto Nacional de Tecnologia, 
Divisão de Meio Ambiente, ao Núcleo de Planta Piloto, pelo 
apoio de todos e, por ceder as instalações para a execução 
desse trabalho. à EMBRAPA-CTAA, nossos agradecimentos 
na realização das análises de proteína e aminoácidos. 
 
 
1 Recebido para publicação em 11/09/98. Aceito para 
publicação em 20/07/99.
2 Instituto Nacional de Tecnologia – Divisão de Meio 
Ambiente – RJ.
3 Departamento de Tecnologia de Alimentos – UFRRJ – RJ.
* A quem a correspondência deve ser enviada.