Contribution to technological nutritional and toxicological characterization of two varieties of rice grown in Portugal: amylose, amino acids and arsenic

Abstract

Resumo da tese: Dados recentes mostram que Portugal teve um consumo de arroz de 15,8kg/capita/ano, o maior da Europa. Devido a esta importância do arroz na dieta portuguesa, o presente trabalho pretende ser um contributo para a sua caracterização tecnologia, através da determinação do conteúdo em amilose; caracterização nutricional, usando a Proteína Total (PT) e a quantificação em Aminoácidos (AA); e caracterização toxicológica, através da quantificação de arsénio. Paralelamente, outro objetivo foi verificar se existem diferenças significativas dentro da variedade de arroz, ano e local de colheita para os componentes analisados. A amilose, PT, AA e arsénio foram quantificados através de um método baseado numa concavalina A modificada, método de Kjeldahl, cromatografia líquida de ultra performance e espectrometria de massa acoplado a plasma indutivo, respectivamente. O arroz analisado tinha um alto conteúdo em amilose (31,4%). A Lys foi considerada o AA limitante no arroz, por terem um Score de Aminoácidos Corrigido pela Digestibilidade Proteica (SAACDP) inferior a 1. O valor médio obtido para o Arsénio foi de 0,31 mg / kg e varia de 0,13 a 0,70 mg / kg, que, embora seja inferior ao nível estabelecido como seguro para alimentos, é considerado um nível elevado. Há uma correlação muito fraca entre os níveis de arsénio e conteúdo AA. Excluindo os Aminoácidos, o conteúdo em amilose foi o único a diferir significativamente entre a variedade de arroz. O local de colheita mostrou ser a variável que mais influencia o teor de AA do arroz.Thesis abstract: Recent data shows that Portugal has a rice consume of 15.8 kg/capita/year, the largest in Europe. Due to this importance in Portuguese diet, the present work aims to contribute to its technological characterization, through amylose content (AC) quantification; nutritional characterization, namely, total protein (TP) and amino acid (AA) quantification; and toxicological characterization though arsenic (As) quantification. Another goal of this work is to study the compositional differences between rice varieties, year and place of harvest. A modifield Concanavalin A (Con A) was used to quantify the amylose content, the Kjeldahl method to estimate the TP, the Ultra Performance Liquid Chromatography (UPLC) the AA and the Inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP/MS) the arsenic content. Analyzed rice showed high AC (31.4%). With respect to protein quality, lysine (Lys) was considered the rice limiting AA, with protein digestibility corrected amino acid scores (PDCAAS) lower than 1. As mean level was 0.31 mg/kg and range from 0.13 to 0.70 mg/kg, which although is below than 1 mg/kg, the assumed safe level for food, it is considered a high level. In this study, a very weak correlation between As levels and AA content was demonstrated. Apart from the AA, only AC differed significantly depending on rice variety. Crop place showed to be the major source of variation in AA content.