Profili di aminoacidi, contenuto di azoto totale e rapporti di efficienza proteica calcolata delle bucce dei tuberi di Manihot esculenta e Dioscorea rotundata

Abstract

Le radici tuberose di cassava e igname sono fonti importanti di carboidrati alimentari per l’uomo, fonti alternative di energia nell’alimentazione del bestiame e fonti di amido nelle piccole industrie. Sono state condotte indagini sui profili aminoacidici, sul contenuto di azoto totale e sui rapporti di efficienza proteica calcolata (C-PER) delle bucce delle radici tuberose di Manihot esculenta Crantz e Dioscorea rotundata Poir. L’analisi degli amminoacidi è stata effettuata con metodi di cromatografia a scambio ionico. Il contenuto di azoto totale è stato misurato utilizzando i metodi micro-Kjeldahl. Il C-PER è stato calcolato utilizzando l’equazione di regressione. Le concentrazioni di aminoacidi rilevate nelle bucce di manioca variavano da 0,54 a 6,54 g/100 g di proteine, mentre quelle delle bucce di igname erano comprese tra 0,37 e 6,25 g/100 g di proteine. La concentrazione totale di aminoacidi delle bucce di manioca non era significativamente () superiore a quella delle bucce di igname. I punteggi degli aminoacidi essenziali hanno mostrato che Phe + Tyr e Met + Cys erano gli aminoacidi più abbondanti e limitanti, rispettivamente, nelle bucce di cassava e di igname. Il contenuto percentuale di azoto e il C-PER delle bucce di manioca erano significativamente superiori a quelli delle bucce di igname. Le bucce di manioca e di igname non erano fonti di proteine di buona qualità. Pertanto, l’uso delle bucce di manioca o di igname come mangime per il bestiame dovrebbe essere integrato con altre fonti ricche di proteine di buona qualità.

1. Introduzione

L-α-Aminoacidi sono le fonti primarie di atomi di azoto per i sistemi biologici. Sono precursori per la biosintesi di composti azotati come l’eme, le purine, l’urea, le pirimidine, gli ormoni, i neurotrasmettitori, i peptidi biologicamente attivi e le proteine. Degli oltre 300 aminoacidi presenti in natura, precisamente 20 aminoacidi sono utilizzati nei sistemi biologici per formare vaste serie di molecole proteiche. Gli scienziati della nutrizione hanno dimostrato che gli esseri umani e altri mammiferi non hanno la capacità di sintetizzare circa 10 dei 20 L-α-amminoacidi presenti nelle proteine in quantità adeguate per sostenere la crescita infantile o per mantenere il benessere in età adulta. Di conseguenza, le diete per l’uomo e il bestiame devono contenere quantità adeguate di questi aminoacidi nutrizionalmente essenziali, mentre i restanti aminoacidi nutrizionalmente non essenziali sono facilmente biosintetizzati da percorsi metabolici che coinvolgono intermedi anfibolici. Aminoacidi come Leu, Ile, Trp, Lys, Phe, e Tyr sono definiti chetogenici perché sono precursori per sintetizzare i corpi chetonici, vale a dire, acetone, acetoacetato, e β-idrossibutirrato, mentre Arg, Gln, His, Pro, Ile, Met, Thr, Val, Phe, Tyr, Asp, Asn, Ala, Cys, Gly, Ser e Trp sono definiti glucogenici perché possono essere metabolizzati in glucosio e glicogeno. Tuttavia, Ile, Trp, Tyr e Phe sono sia chetogenici che glucogenici, mentre Lys e Leu sono strettamente chetogenici.

La quantità e la qualità delle proteine alimentari dipendono dalla fonte del materiale alimentare. Le proteine alimentari possono presentare diverse proprietà fisiochimiche in termini di digeribilità e biodisponibilità, nonché il corrispondente valore biologico. Dal punto di vista nutrizionale, il rapporto di efficienza proteica (PER) definisce il quoziente tra la quantità di proteine consumate e il corrispondente peso corporeo guadagnato dall’animale. Per derivazione, il rapporto di efficienza proteica calcolata (C-PER), come precedentemente riportato, descrive un parametro utile per la valutazione della qualità delle proteine. Per la maggior parte, le proteine animali sono considerate superiori a quelle delle piante perché possono mantenere un bilancio azotato positivo nel corpo fornendo tutti gli amminoacidi essenziali anche come unica fonte di azoto nella dieta. Inoltre, le proteine vegetali non sono generalmente così ben digerite e assimilate rispetto alle proteine animali. Tuttavia, gli studi hanno dimostrato che le proteine derivate da prodotti vegetali come il germe di mais, i semi di soia, il germe di grano e il lievito forniscono approssimativamente la stessa proporzione di aminoacidi che sono forniti dalle proteine animali.

In generale, le radici tuberose di Manihot esculenta Crantz (cassava) e Dioscorea rotundata Poir. (igname) sono importanti fonti di carboidrati alimentari per l’uomo, fonti alternative di energia nei mangimi per il bestiame e fonti di amido nelle piccole industrie. Il rapporto secondo Okigbo ha notato che le bucce della radice di manioca contengono un po’ più proteine di quelle presenti nella porzione di parenchima amidaceo della radice intera. Alcuni prodotti a base di manioca conosciuti con i loro nomi locali includono abacha, fufu, farinha, lio-lio, tapioca e garri. La fascia tropicale in Africa produce più radici di manioca che il resto del mondo messo insieme, con un livello di produzione che ha superato i 230 milioni di tonnellate nel 2010. Lo strato più esterno o regione peridermica della radice di manioca pesa circa lo 0,5-2,0% del peso totale della radice umida. Il parenchima corticale misura tra 1 e 2 mm di spessore e contiene la maggior parte dei glicosidi cianogenici presenti nella radice di manioca. La prima fase della trasformazione della radice di manioca in vari prodotti comporta la rimozione manuale del suo rivestimento esterno utilizzando un coltello.

Il tubero di manioca è solitamente di forma cilindrica e pesa 3-5 kg. Tuttavia, la forma e le dimensioni possono variare a causa di fattori genetici e ambientali. Anche se ci sono più di 200 specie di ignami, solo 10 specie sono fonti di cibo di base nei tropici. Nel 2005, cinque milioni di ettari in circa 47 paesi del mondo hanno prodotto 48,7 milioni di tonnellate metriche di ignami, di cui il 97% della produzione si trovava nell’Africa subsahariana. Gli ignami sono spesso consumati bolliti, fritti e arrostiti o pestati in pasta bianca o marrone scuro chiamata Amala nel sud della Nigeria, che è una popolare prelibatezza locale in terra Yoruba fatta di polvere di igname. Come altre colture di tuberi e radici, la lavorazione dei tuberi di igname inizia con la rimozione della copertura esterna usando un coltello. La composizione dei nutrienti e i valori energetici delle varietà di igname sono stati descritti altrove. La sezione trasversale di un tubero maturo di igname come descritto rivela una porzione esterna o periderma sugheroso e una corteccia interna sotto il periderma, che contiene una piccola quantità di amido immagazzinato. Lo strato meristematico è composto da una sottile parete di cellule da cui partono i germogli. I tessuti di terra sono depositari dei fasci vascolari e di un gran numero di cellule amidacee. Le bucce dell’igname sono per lo più composte dal periderma sugheroso, dalla corteccia e dallo strato meristematico.

Una delle diverse misure per superare le grandi sfide della sicurezza alimentare in Nigeria comporta il massimo utilizzo delle colture alimentari, in cui i sottoprodotti e i rifiuti generati durante la fase di lavorazione vengono trasformati in prodotti utili e consumabili. In zootecnia, le bucce di manioca e di igname sono fonti economiche di mangime per il bestiame. I ruminanti digeriscono il contenuto di fibre delle bucce usando microrganismi mutualistici in metano, CO2, acetico e acidi propionico e butirrico, che vengono assorbiti dall’animale (ospite) come fonte principale di energia. Tuttavia, nelle piccole industrie agroalimentari, l’impatto delle bucce di manioca sull’inquinamento ambientale sottolinea la necessità di convertire questi rifiuti in prodotti utili, che servono ad aumentare i valori alimentari ed economici delle radici di manioca e, per estensione, dei tuberi di igname. Di conseguenza, sono state condotte indagini sul profilo aminoacidico, sul contenuto di azoto totale e sul C-PER delle bucce delle radici tuberose di M. esculenta e D. rotundata, al fine di stabilire il loro potenziale collettivo per servire come fonti prontamente disponibili di aminoacidi alimentari e proteine di qualità per il mantenimento del bilancio azotato positivo del corpo.

2. Materiali e metodi

2.1. Raccolta di campioni di Cassava e Igname

Radici mature e sane della varietà di Cassava “amara” (M. esculenta) e della varietà di Igname “bianco” (D. rotundata Poir.) sono state raccolte durante la stagione umida, il 16 agosto 2015, da Ofkaja Farm a Uruagu-Nnewi, Anambra State (latitudine 6°20′N; longitudine 7°00′E), Nigeria, che si trova nella fascia della foresta pluviale. Le radici di manioca e i tuberi di igname sono stati trasportati al laboratorio entro 24 ore, identificati e autenticati dal Dr. F. N. Mbagwu presso l’erbario del Dipartimento di Scienze Vegetali e Biotecnologie, Imo State University, Owerri, Nigeria. I campioni hanno i numeri di voucher IMSUH 076 e IMSUH 116 per i tuberi di igname e le radici di manioca, rispettivamente.

2.2. Pelatura ed essiccazione

Le radici di manioca e i tuberi di igname sono stati lavati sotto una corrente continua di acqua di rubinetto per 5 minuti per rimuovere la materia terrosa e successivamente asciugati con carta assorbente. La copertura esterna delle radici di manioca e dei tuberi di igname è stata rimossa manualmente con un coltello da cucina inossidabile. Le bucce di manioca e di igname sono state raccolte separatamente su vassoi di acciaio inossidabile ed essiccate in forno (Gallenkamp Oven 300 plus series, Inghilterra) a 150°C per 24 ore. I campioni sono stati riscaldati a tale temperatura perché la denaturazione delle proteine da parte del calore colpisce principalmente i legami idrogeno senza rompere i legami covalenti nel polipeptide. Le bucce essiccate sono state raffreddate a temperatura ambiente (°C), macinate in polvere e conservate in barattoli di vetro sterili con tappi a vite fino all’utilizzo per ulteriori analisi.

2.3. Analisi per la composizione degli aminoacidi

L’analisi degli aminoacidi è stata effettuata utilizzando la cromatografia a scambio ionico (IEC) come descritto da Spackman et al. , Ibegbulem et al. e Ibegbulem e Belonwu . I campioni sono stati sgrassati, digeriti con acido prima di dispensare il digest nell’analizzatore di aminoacidi. Brevemente, le bucce essiccate di manioca e igname sono state sgrassate secondo i metodi standard. Una quantità (6 g) di bucce di manioca polverizzate è stata pesata e trasferita in un ditale da estrazione. L’estrazione della materia solubile in lipidi delle bucce è stata effettuata utilizzando una miscela cloroformio/metanolo (2 : 1; v/v) in un apparecchio di estrazione Soxhlet. Poi, 4 g di bucce sgrassate e polverizzate sono stati trasferiti in un’ampolla di vetro. Un volume (8 mL) di HCl 6 N è stato aggiunto al campione e l’ossigeno è stato espulso dalle vicinanze della miscela campione/acido facendo passare azoto gassoso nell’ampolla di vetro. L’ampolla è stata sigillata sulla fiamma di un bruciatore Bunsen, trasferita in un forno (Gallenkamp Oven 300 plus series, Inghilterra), preregolata a 105 ± 5°C, e lasciata riposare per 22 ore. Successivamente, l’ampolla è stata lasciata raffreddare a temperatura ambiente, il contenuto è stato rilasciato rompendo la punta e filtrato con carta da filtro Whatman n. 52 . Il filtrato è stato evaporato a secco in un forno ad aria calda (Gallenkamp Oven 300 plus series, Inghilterra). Infine, il residuo è stato sciolto in 5 mL di tampone acetato (pH = 2,0) e conservato in una provetta di plastica alla temperatura di congelamento di -4°C fino all’utilizzo per le analisi. Un volume di 10 μL del digest è stato dispensato nella cartuccia dell’analizzatore di aminoacidi Technicon Sequential Multisample (TSM) (Technicon Instruments Corporation, New York). L’analisi automatizzata è durata 76 minuti. L’intera procedura è stata ripetuta per le bucce di igname polverizzate. La concentrazione di ogni aminoacido libero era proporzionale all’area del picco tracciata da un integratore collegato all’analizzatore TSM.

2.4. Risoluzione del contenuto di Asp, Asn, Glu e Gln del campione

Il contenuto di Asp e Asn così come Glu e Gln sono stati risolti come descritto da Ibegbulem e Ibegbulem et al. utilizzando il rapporto di 5.3/4.3 per Asp a Asn e 6.3/4.2 per Glu a Gln. Aminoacidi come Asp, Asn, Glu, e Gln hanno una percentuale media di occorrenza di 5.3, 4.3, 6.3, e 4.2, rispettivamente, in 1150 proteine di sequenze aminoacidiche note (Nelson e Cox, 2008). I contenuti totali di Glu (Glx) e Asp (Asx) stimati per le bucce di manioca e igname erano rispettivamente 6,54 e 6,00, e 6,25 e 5,81, rispettivamente.

2.5. Calcolo dei raggruppamenti di aminoacidi

Il calcolo dell’aminoacido totale (TAA), aminoacido essenziale totale (TEAA), aminoacido non essenziale totale (TNEAA), aminoacido acido totale (TAAA) e aminoacido basico totale (TBAA) di un campione è stato calcolato come descritto da Ibegbulem et al. L’aminoacido glucogenico totale (TGAA) è stato calcolato sommando le concentrazioni di Arg, Gln, His, Pro, Met, Thr, Val, Asp, Asn, Ala, Cys, Gly e Ser mentre gli aminoacidi chetogenici totali (TKAA) sono stati calcolati sommando i contenuti di Lys e Leu dei campioni. Il Trp non è stato utilizzato nei calcoli perché viene normalmente distrutto durante tali analisi chimiche.

2.6. Rapporto percentuale aminoacido/TAA

Questo è stato calcolato come il rapporto tra la concentrazione dell’aminoacido e la TAA moltiplicato per 100.

2.7. Punteggi chimici degli aminoacidi essenziali

Il punteggio degli aminoacidi essenziali (EAA) di un EAA è stato calcolato come il rapporto tra la concentrazione di quell’EAA (mg/g di proteine) e quella della sua concentrazione desiderata (mg/g di proteine) in una proteina alimentare di riferimento. I punteggi degli aminoacidi FAO/WHO/UNU sono stati usati come valori di riferimento standard.

2.8. Contenuto di azoto totale

I contenuti di azoto totale delle bucce di manioca e di igname sono stati misurati utilizzando i metodi micro-Kjeldahl come precedentemente descritto.

2.9. Calcolo del Protein Efficiency Ratio

Il C-PER è stato calcolato utilizzando l’equazione di regressione descritta da Alsmeyer et al. :

2.10. Analisi statistica

I risultati sono stati espressi come media ± SD, analizzati statisticamente usando l’ANOVA a una via, e il livello di significatività è stato fissato a . I dati sono stati anche analizzati utilizzando il coefficiente di variazione percentuale (%CV).

3. Risultati

Le concentrazioni dei vari aminoacidi rilevate nelle bucce di manioca variavano da 0,54 a 6,54 g/100 g di proteine, mentre quelle delle bucce di igname erano comprese tra 0,37 e 6,25 g/100 g di proteine (Tabella 1). Inoltre, i risultati della tabella 1 hanno mostrato che le bucce di manioca e di igname contenevano concentrazioni relativamente alte di Leu e Glu, rispettivamente, mentre le concentrazioni di Met e Cys erano relativamente basse. Non c’era disparità nelle concentrazioni di aminoacidi tra le bucce di manioca e di igname per quanto riguarda Gly e Ala. Al contrario, la variabilità nelle concentrazioni di Ile tra le bucce di manioca e di igname era relativamente molto alta, come esemplificato dalla %CV = 29,75. Inoltre, la %CV delle concentrazioni di His, Met, Ser, Leu, Pro, Cys e Phe tra le bucce di manioca e di igname era moderatamente alta.

Aminoacidi Pelli di manioca Pelli di igname Media SD %CV
Lysc 2.42 2.36 2.30 0.03 1.26
Hisc 1.08 0.95 1.02 0.07 6.40
Argc 3.23 3.15 3.19 0.04 1.25
Thrc 2.27 2.16 2.22 0.06 2.70
Metc 0.54 0.37 0.46 0.09 19.57
Ilec 3.13 1.70 2.42 0.72 29.75
Phec 2.82 2.29 2.56 0.27 10.55
Leuc 4.17 3.58 3.88 0,30 7,75
Valc 3,10 3,16 3,13 0,33 0.95
Aspb 3.31 3.21 3.26 0.05 1.53
Asnb 2.69 2.60 2.65 0.05 1.89
Serb 1.59 1.41 1.50 0,09 6,00
Glub 3,92 3,75 3,84 0,09 2.34
Glnb 2.62 2.50 2.56 0.06 2.34
Prob 1.62 1.39 1.51 0.12 7.95
Glyb 2.40 2.41 2.41 0.00 0.00
Alab 3.31 3.31 3.31 0.00 0.00
Cysb 0,55 0,41 0,48 0,07 14,50
Tyrb 1.99 1.90 1.95 0.05 2.56
I valori sono medie di determinazioni in triplicato; c = aminoacidi essenziali; b = aminoacidi non essenziali; SD = deviazione standard; CV = coefficiente di variazione.
Tabella 1
Profilo degli aminoacidi (g/100 g di proteine) delle bucce di manioca e igname.

La concentrazione di aminoacidi totali (TAA) delle bucce di manioca non era significativamente () superiore a quella delle bucce di igname (Tabella 2). Allo stesso modo, la concentrazione di aminoacidi non essenziali totali (TNEAA) delle bucce di manioca non era superiore a quella delle bucce di igname.

Gruppi Pelli di Cassava Yam bucce Media SD %CV
TAA (g/100 g proteine) 46.76 42.61 44.69 2.08 4.65
TNEAA (g/100 g proteine) 24.00 22.89 23.45 0.56 2.39
TEAA (g/100 g di proteine) 22,76 19,72 21,24 1,52 7.16
TAAA (g/100 g di proteine) 7.23 6.96 7.10 0.14 1.97
TBAA (g/100 g di proteine) 6.73 6.46 6.60 0.14 2.12
TGAA (g/100 g proteine) 28.31 27.03 27.67 0.64 2.31
TKAA (g/100 g proteine) 6.59 5.94 6.27 0.33 5.26
Rapporto TEAA/TAA 0.49 0.46 0.48 0.12 25.00
Rapporto TNEAA/TAA 0.51 0.54 0.53 0.12 22.64
Rapporto TNEAA/TEAA 1.05 1.86 1.46 0.40 27.40
TAAA/TBAA rapporto 1.07 1.08 1.08 0.01 0.93
Rapporto TGAA/TKAA 4.30 4.55 4.43 0.03 0.68
%Pro/TAA ratio 3.46 3.26 3.36 0.10 2.98
%Gly/TAA ratio 5.13 5.66 5.40 0.27 5.00
Tabella 2
Gruppi medi di aminoacidi delle bucce di manioca e igname e alcuni rapporti.

La tabella 2 ha mostrato che le bucce di igname hanno mostrato concentrazioni relativamente più basse di aminoacidi essenziali totali (TEAA) rispetto a quelle delle bucce di manioca. I rapporti di TEAA o TNEAA a TAA, TNEAA a TEAA, e %Gly/TAA tra le bucce di manioca e di igname erano significativamente diversi (). Tuttavia, i rapporti di TAAA a TBAA, TGAA a TKAA, e %Pro/TAA tra le bucce di manioca e di igname non erano significativamente diversi ().

I valori dei rapporti TEAA, TKAA e TEAA/TAA delle bucce di manioca erano significativamente () superiori a quelli delle bucce di igname, mentre i rapporti TNEAA/TAA e TNEAA/TEAA delle bucce di igname erano significativamente () superiori a quelli delle bucce di manioca (tabella 2). Le concentrazioni medie di aminoacidi, nelle bucce di manioca e di igname, secondo i loro gruppi erano nell’ordine: TGAA > TNEAA > TEAA > TAAA > TBAA > TKAA.

I punteggi degli aminoacidi essenziali Met + Cys, Ile, Leu, e Phe + Tyr delle bucce di manioca erano significativamente () superiori a quelli delle bucce di igname (Tabella 3). Il punteggio TEAA delle bucce di manioca era significativamente () superiore a quello delle bucce di igname.

Aminoacido Valore standard Punteggi degli aminoacidi (mg/g di proteine)
Pelli di passavia Pelli di igname Media SD %CV
Lys 55 0.44 0.43 0.44 0.01 2.27
Thr 40 0.57 0.54 0.56 0.02 3.57
Met + Cys 35 0.31 0.22 0.27 0.05 18.52
Ile 40 0.78 0.43 0.61 0.18 29.51
Leu 70 0.60 0.51 0.56 0.05 8.93
Val 50 0.62 0.63 0.63 0.01 1.59
Phe + Tyr 60 0.80 0.70 0.75 0.05 6.66
Totale 360 4.12 3.46 3.79 0.33 8.71
SD = deviazione standard; CV = coefficiente di variazione; valore standard dei punteggi degli aminoacidi essenziali secondo FAO/WHO/UNU .
Tabella 3
Punteggi degli aminoacidi essenziali delle bucce di manioca e di igname rispetto al modello provvisorio di punteggio degli aminoacidi.

La tabella 4 mostra che il contenuto percentuale di azoto (%N) e il valore C-PER delle bucce di manioca erano significativamente superiori a quelli delle bucce di igname.

Parametro Pelli di manioca Anam bucce Media SD %CV
%N 2.25 0.08 6.40
C-PER 1.14 0.88 1.01 0.13 12.87
%N = percentuale di azoto; C-PER = rapporto efficienza proteica calcolata; SD = deviazione standard; CV = coefficiente di variazione. I dati sulla stessa riga con lettere in apice diverse sono significativamente diversi ().
Tabella 4
Contenuti percentuali di azoto e rapporti di efficienza proteica calcolata delle bucce di manioca e igname.

4. Discussione

I rapporti precedenti avevano mostrato che le radici tuberose della manioca e dell’igname contengono quantità relativamente basse di proteine che erano comprese nell’intervallo 1-4% . Tuttavia, il contenuto proteico delle radici tuberose può variare notevolmente tra le diverse specie e cultivar a seconda delle condizioni climatiche, edafiche e di crescita, nonché del livello di maturità al momento della raccolta. Il risultato dei profili aminoacidici del presente studio (Tabella 1) ha mostrato che Leu e Glu erano, comparativamente, gli aminoacidi più abbondanti nelle bucce di cassava e di igname, rispettivamente. Le alte concentrazioni relative di Glu nelle bucce dell’igname erano conformi ai rapporti precedenti sulla distribuzione dell’amminoacido in due cultivar di tuberi D. rotundata in fase di stoccaggio e nelle radici di M. esculenta maturate. I rapporti precedenti avevano notato che il contenuto totale di azoto delle radici di manioca rappresentava circa il 50% del contenuto di proteine grezze, mentre l’altro 50% comprendeva aminoacidi liberi, che erano prevalentemente Glu e Asp, e componenti non proteici come nitriti, nitrati e composti cianogenici. Il livello di disparità nel contenuto di aminoacidi tra le bucce di manioca e di igname era tale che le concentrazioni di Cys, Met, Phe e Ile mostravano una variabilità a due cifre, mentre quelle di Ser, His, Leu e Pro mostravano una variabilità a una cifra come esemplificato dai loro corrispondenti %CV (Tabella 1). Ciononostante, la qualità proteica delle bucce di manioca era migliore di quella delle bucce di igname (Tabella 4) grazie ai suoi contenuti più elevati di Pro e Leu (Tabella 1) come espresso nella (1) e definito da C-PER.

I rapporti di TAAA a TBAA e TGAA a TKAA tra le bucce di manioca e di igname (Tabella 2) suggeriscono che le loro proteine sono più cariche negativamente e che più di quattro volte il contenuto di aminoacidi chetogenici può essere usato per sintetizzare glucosio e glicogeno. I rapporti %Pro/TAA e %Gly/TAA indicano che le bucce di manioca e igname contengono proteine globulari. Le proteine fibrose come il collagene contengono il 33% di Gly e il 13% di Pro, mentre le proteine globulari come l’emoglobina contengono il 4% di Gly e il 5% di Pro.

Gli aminoacidi aromatici erano gli aminoacidi essenziali più abbondanti nelle bucce (tabella 3), ma non riuscivano a soddisfare i requisiti nutrizionali adeguati per il 20 e il 30% per le bucce di manioca e di igname, rispettivamente. Al contrario, i presenti risultati hanno mostrato che Met + Cys aveva il punteggio meno essenziale amino nelle bucce radici tuberose di manioca e igname, rispettivamente, esemplificato dai loro livelli relativamente bassi (Tabella 1). Questo risultato ha corroborato i rapporti precedenti. Gli aminoacidi contenenti zolfo, Met + Cys, non sono riusciti a soddisfare il requisito nutrizionale adeguato del 69 e 78% nelle bucce di cassava e igname, rispettivamente. I rapporti precedenti hanno mostrato che Leu aveva il più basso punteggio di aminoacidi essenziali nei vini di palma freschi trattati termicamente da Raphia hookeri e Elaeis guineensis, mentre Thr aveva il più basso punteggio di aminoacidi essenziali in process-line pennini di cacao e campioni di torta di cacao trasformati. Tuttavia, i capricci del metabolismo intermedio, specialmente nelle radici tuberose durante lo stoccaggio o la germinazione, possono indurre un’ampia variabilità nelle concentrazioni e nella distribuzione dei loro aminoacidi. Poiché le bucce contenevano tutti gli amminoacidi essenziali, il loro contenuto di amminoacidi può essere utilizzato per sintetizzare proteine con proprietà e attività sorprendentemente diverse a differenza di quelle dell’olio di palmisti che non contenevano amminoacidi essenziali come Ile, Thr e Val. Le correzioni per gli aminoacidi contenenti zolfo nelle bucce sono state calcolate per essere 1/0,31 o 3,23 volte e 1/0,22 o 4,55 volte il contenuto proteico delle bucce di manioca e di igname, rispettivamente. In particolare, i loro contenuti proteici erano 20,81 e 7,31% per le bucce di manioca e di igname, rispettivamente, se i loro contenuti %N (tabella 4) sono moltiplicati per il fattore di conversione di 6,25. Queste erano indicazioni che le bucce di manioca erano di migliore qualità proteica rispetto alle bucce di igname, soprattutto perché contenevano più aminoacidi essenziali. Tuttavia, i rapporti precedenti avevano indicato che le specie di igname come D. dumetorum (igname amaro) e D. trifida contenevano concentrazioni proteiche relativamente più elevate, che, implicitamente, contenevano una maggiore quantità di TAA rispetto a D. rotundata. Per inciso, le specie di igname hanno notato di contenere concentrazioni proteiche relativamente alte che erano corrispondentemente ricche di alcaloidi.

La più alta percentuale di azoto nelle bucce di manioca rispetto a quella delle bucce di igname (Tabella 4) può essere collegata alla presenza di elementi azotati non proteici relativamente più derivati da nitriti, nitrati, glicosidi cianogenici e acido cianidrico (HCN) nelle radici di manioca, poiché le concentrazioni di aminoacidi totali delle bucce di manioca e di igname non hanno mostrato alcuna differenza significativa (Tabella 2). Il C-PER della buccia di manioca era superiore a quello delle bucce di igname, suggerendo che è più nutriente. Tuttavia, gli indici C-PER delle bucce di manioca e di igname erano inferiori a quelli del corpo intero, della carne e dell’esoscheletro del Sudananautes africanus africanus (granchio maschio d’acqua dolce dell’Africa occidentale) e di altre proteine animali. L’indice di soglia minima di C-PER per le proteine di buona qualità è stato riportato a 1,50 . Le proteine vegetali che sono state notate essere di buona qualità a questo proposito includono quelle delle arachidi: C-PER = 2.62 , pisello piccione: C-PER = 1.82 , frutti crudi e trattati termicamente di Canarium schweinfurthii (African elemi): C-PER = 1.69-2.10 , e miglio ogi: C-PER = 1.62 . Pertanto, i risultati del presente studio non hanno qualificato le proteine delle bucce di manioca e igname come di buona qualità in virtù dei loro indici C-PER. Ciononostante, le bucce di manioca e di igname erano fonti di proteine migliori dell’olio di palmisti. Tuttavia, l’uso delle bucce di manioca o di igname come mangime per il bestiame è di solito integrato con altre fonti che sono ricche di proteine di buona qualità o sono sottoposte a biofortificazione e arricchimento proteico come descritto in precedenza.

5. Conclusione

Il presente studio ha mostrato che le bucce di manioca e di igname hanno un contenuto proteico relativamente basso. Il profilo aminoacidico delle bucce delle radici di manioca e del tubero dell’igname ha indicato che Leu e Glu erano gli aminoacidi più abbondanti, mentre Met e Cys erano gli aminoacidi limitanti. Le bucce di manioca contenevano livelli più alti di elementi azotati rispetto alle bucce di igname. Gli indici C-PER non hanno qualificato le proteine delle bucce di manioca e di igname come di buona qualità. Di conseguenza, l’uso delle bucce di manioca o di igname come mangime per il bestiame dovrebbe essere integrato con altre fonti ricche di proteine di buona qualità o sottoposto a biofortificazione e arricchimento proteico.

Interessi concorrenti

Gli autori dichiarano che non ci sono conflitti di interesse riguardo alla pubblicazione di questo articolo.

Riconoscimenti

Gli autori sono grati per l’assistenza tecnica offerta dal signor O. A. K. Emenyonu, capo tecnico accademico, Dipartimento di Biochimica, Imo State University, Owerri.