INTRODUÇÃO
Este projecto visa contribuir para valorizar e promover o produto DOP Queijo "Serra da Estrela" através da promoção da autenticidade, diferenciação, valorização e cumprimentos das normas instituídas para a utilização da "DOP Serra da Estrela" através do cardo (Cynara cardunculus L.) uma das suas matérias-primas que contribuem para a sua tipicidade..jpg)
De acordo com o regulamento (CE) N.º 510/2006 (link para o regulamento) relativo à protecção das indicações geográficas e denominações de origem dos produtos agrícolas e dos géneros alimentícios, a promoção de produtos com determinadas características de modo a reforçar a credibilidades desses produtos aos olhos dos consumidores. No âmbito da Denominação de Origem devem ser garantidas a origem das matérias-primas dos produtos em questão, cuja qualidade ou características se devam essencial ou exclusivamente a um meio geográfico específico, incluindo factores naturais e humanos e cuja produção, transformação e elaboração ocorram na área geográfica delimitada.
A evolução do conhecimento científico relativamente à diversidade bioquímica e estrutural das proteases aspárticas nos pistilos das flores de Cynara cardunculus L., bem como os seus modos de actuação sobre a caseína do leite, permite actualmente podermos monitorizar os processos de fabrico do queijo DOP “Serra da Estrela” com uma consequente padronização ao nível.
O coagulante vegetal natural é obtido a partir de flores de cardos silvestres (Cynara cardunculus L.) que crescem espontaneamente no campo e que são colhidos numa ampla área geográfica que excede os limites impostos pela legislação DOP. O modo de secagem faz-se de modo tradicional com as flores que são colhidas nos meses de Junho e Julho são deixadas a secar expostas ao sol. Os extractos aquosos são obtidos por maceração das flores, e a infusão contendo as enzimas proteolíticas solúveis presentes nos pistilos, é adicionada ao leite para promover a sua coagulação.
Face a estes procedimentos coloca-se o problema do coagulante vegetal natural obtido a partir dos extractos aquosos crus das flores de C. cardunculus não cumprir as normas de higiene e segurança alimentar, sendo que o cardo é comercializado sem qualquer tipo de registo sanitário. Também a veiculação de microorganismos existentes no cardo poderá dar origem a um produto que não cumpre as normas de higiene e segurança alimentares em vigor (Regulamento da Comunidade Europeia nº 2073/2005). A flora contaminante pode ainda dar origem a processos fermentativos não controlados e indesejáveis.
Razões para a falta de padronização do coagulante obtido actualmente, prende-se com vários factores:
1. Podem ser colectadas flores de outras espécies como Centaurea calcitrapa, Silybum marianum, Cynara humilis, espécies do género Onopordum, cuja actividade coagulante é muito distinta da actividade coagulante de Cynara cardunculus L.
2. As flores secas são comercializadas contendo outras peças florais como brácteas ou restos de folhas, não permitindo obter a mesma actividade coagulante;
3. A manipulação das flores durante a colheita, armazenamento e comercialização danifica uma grande percentagem de pistilos, a parte floral onde se encontram, as enzimas responsáveis pela actividade coagulante;
4. As flores podem ser colectadas em diferentes fases da sua maturação, o que implica também que a quantidade e a proporção relativa das três enzimas coagulantes seja diferente;
5. O armazenamento das flores ao longo do ano é realizado sob condições em que a temperatura e a humidade relativa variam bastante, dando origem a frequente contaminação, principalmente por fungos;
6. Como a maturação das flores do cardo depende das condições edafo-climáticas, e como é colectado em diferentes regiões, será mais um factor a contribuir para a variabilidade anual do coagulante obtido.
OBJETIVOS
1. Aplicar estratégias de amostragem para capturar a máxima variabilidade genética possível a nível regional/nacional para identificação e recolha de amostras de cardo selvagem que apresentem variabilidade ao nível da morfologia da planta em especial do capítulo e da flor;
2. Estabelecimento de campos experimentais idealizados para um processo de caracterização de genótipos e fenótipos com objectivos futuros de melhoramento genético da espécie e obtenção de material vegetativo para propagação pelos produtores de queijo Serra da Estrela.
3. Caracterizar os perfis bioquímicos de proteases aspárticas em genótipos de cardo seleccionados, em material vegetal (flores) frescas, congeladas e secadas e em plantas sujeitas a stresses hídricos distintos.
4. Avaliar a diversidade genética, baseada nas técnicas moleculares de amplified fragment length polymorphism (AFLP), simple sequence repeats (SSR) e single nucleotide polympohisms (SNPs).
5. Caracterizar a flora microbiana existente em flores secas.
6. Formulação de um coagulante vegetal natural controlado e comercializado em condições com qualidade alimentar, o que irá melhorar e tender a padronizar o processo de fabrico de queijos de ovelha tradicionais.
PLANO
1. PROSPECÇÃO E RECOLHA DE MATERIAL VEGETAL DISTRIBUÍDO POR TODA A REGIÃO DA DENOMINAÇÃO DE ORIGEM DO QUEIJO SERRA DA ESTRELA (Concelhos: Aguiar da Beira, Oliveira do Hospital, Seia, Fornos de Algodres, Penalva do Castelo, Viseu)
O conhecimento da extensão e padrão da diversidade fenotípica e genotípica de plantas e populações de cardo constitui um procedimento fundamental para avaliar a diversidade da espécie e identificar germoplasma com um elevado potencial em substâncias bioactivas, por forma a identificar e promover genótipos com elevado potencial e implementar um plano de melhoramento da espécie. Serão aplicadas estratégias de amostragem com o objectivo de capturar a máxima variabilidade genética possível a nível regional na prospecção de exemplares de cardo (Cynara cardunculus), identificados com base em características fenotípicas, designadamente morfológicas e bioquímicas por toda a região referente à denominação DOP do queijo Serra da Estrela, com o objectivo de identificar genótipos com potencial interesse para conservação e melhoramento da espécie com particular incidência na obtenção de extractos com óptima actividade coagulante.
Esta prospecção incidirá sobre populações selvagens, e cardeiros de produtores de queijo com o objectivo de obter uma amostragem significativa da diversidade fenotípica e genotípica existente na região em estudo com o objectivo de estabelecer um campo de ensaio e demonstração para avaliação da diversidade genética do cardo e desenvolvimento de estratégias para o melhoramento da espécie.
A escolha geográfica, prende-se com o facto que de para serem cumpridos no futuro os requisitos legais relativos à legislação DOP, as normas obrigam a que o cardo seja oriundo do local da denominação geográfica. A avaliação da diversidade fenotípica do material vegetal será realizada com base nos descritores morfológicos existentes para a espécie.
a. Caracterização da diversidade morfológica relativamente às características das plantas, folhas, capítulos, flores e sementes nos diversos ecótipos identificados. Serão definidos os descritores adaptados do UPOV.
b. Caracterização da diversidade bioquímica relativamente à composição de cardosinas nos diversos genótipos de C. cardunculus. Serão desenvolvidos estudos para avaliar os perfis de proteases aspárticas de genótipos de cardo em função do período e modo de colheita e do stresse hídrico.
c. Caracterização da diversidade genotípica dos exemplares colhidos na fase de prospecção e recolha de material vegetal. Estabelecimento de marcadores moleculares mais aptos para avaliar a diversidade existente. (SSRs e SNPs).
2. INSTALAÇÃO E MANUTENÇÃO DE UM CAMPO DE ENSAIO EXPERIMENTAL na Escola Superior Agrária de Viseu que, possibilite a instalação de genótipos distintos de Cynara cardunculus e de espécies geneticamente relacionadas C. baetica (Spreng.) Pau, C. cornigera Lindley, C. humilis L., e C. syriaca Boiss em repetições de blocos casualizados. Este campo permitirá realizar uma avaliação e caracterização da biodiversidade morfológica, química, bioquímica e genotípica em condições edafo-climáticas semelhantes para conservação e melhoramento dos recursos genéticos e o desenvolvimento de um plano de cruzamentos controlados para identificação e localização de genes que controlem características importantes e permitir a realização de um processo de melhoramento assistido por marcadores marcadores.
No Delineamento experimental serão introduzidas 20 plantas de cada genótipo. Plantas separadas 0,80 m na linha e 1,25 na entrelinha. Constituídos blocos casualizados com 4 repetições e cada bloco constituído por 5 plantas.
Adequação de procedimentos culturais e delineamento de um manual de boas práticas no sentido se conseguir uma padronização das propriedades dos extractos de flores.
3. CARACTERIZAÇÃO MORFOLÓGICA, BIOQUÍMICA E GENOTÍPICA
a) Caracterização morfológica dos diferentes genótipos sob condições edafo-climáticas homogéneas ao longo dos vários anos de estudo (4 anos) realizada com base nos descritores morfológicos existentes para a espécie.
b) Caracterização genotípica por desenvolvimento de marcadores moleculares (SSRs e SNPs) para caracterização da diversidade genética dos genótipos seleccionados neste estudo. Estabelecimento de relações de linkage entre loci de marcadores moleculares como um passo inicial para a identificação de regiões cromossómicas que contenham genes de interesse relevante para aplicações no melhoramento assistido pela genómica. A sequenciação de alelos têm demonstrado que para além da variação na dimensão dos microssatélites, as mutações pontuais têm sido abundantes em particular quando se comparam espécies de C. cardunculus.
c) Caracterização da diversidade bioquímica em função da morfogénese da flor, da época e da forma de colheita da flor e do stresse hídrico.
d) Caracterização da composição fenólica nos diversos genótipos de C. cardunculus em função do tipo de órgão vegetativo da planta, período de colheita e factores de stresse. A cinarina e silimarina são dois dos compostos que se encontram nas folhas e que estimulam a secreção de sucos digestivos, especialmente da bílis, promovendo a redução dos níveis de colesterol no sangue. O papel da caracterização da composição fenólica no domínio da certificação e denominação de origem do queijo Serra da Estrela.
4. PROCEDIMENTOS DE COLHEITA E PÓS-COLHEITA.
No âmbito do processo de melhoramento do coagulante vegetal o estabelecimento de campos experimentais cultivados com os diferentes genótipos de cardo, permitirá avaliar não só quais os genótipos mais adequados para a produção de coagulante vegetal, bem como estabelecer quais as melhores condições de cultivo e manutenção da cultura e determinar quais as estratégias mais adequadas para a recolha dos pistilos. Neste sentido, serão desenvolvidos procedimentos inovadores na recolha da flor e processamento dos extractos que contribuam para a obtenção de um extracto de flor de cardo com uma capacidade de actividade proteolítica devidamente caracterizada em termos quantitativos e qualitativos em cardosinas capaz de produzir queijos com uma qualidade padronizada ao longo de todo ao ano, isento de contaminações microbianas provenientes das flores. Este item visa dar resposta ao facto de actualmente as condições de secagem, armazenamento e distribuição dos pistilos não cumprirem as regras de segurança alimentar.
4. CARACTERIZAÇÃO E VALORIZAÇÃO DA BIOMASSA.
Como o cardo mantém partes vegetativas ainda verdes no início / meados do Verão, numa altura em que já são escassos outros tipos de pastos, e como são apreciados por ovinos e caprinos consideramos que a sua caracterização e utilização como forragem na alimentação animal, seria uma óptima valorização por forma a fazer retornar recursos para o ciclo do fabrico do queijo, com todas as qualidades nutracêuticas que o cardo possa ter na valorização da alimentação dos animais e posterior avaliação de impacto em termos de índices de produção e características do leite.
5. MELHORAMENTO GENÉTICO ASSISTIDO POR MARCADORES MOLECULARES.
Desenvolvimento de um plano de cruzamentos controlados e obtenção de marcadores moleculares por forma a auxiliar o processo de melhoramento assistido por marcadores. O processo que tem sido utilizado no cardo é o duplo pseudo-testcross na qual a descendência F1 segregante é derivada do cruzamento entre dois indivíduos heterozigóticos. A C. cardunculus é uma espécie predominantemente alogâmica e que é altamente heterozigótica. Através do cruzamento de dois taxa distintos tem sido possível criar populações segregantes para um número significativo de características agronómicas (dimensão, forma e peso dos capítulos e produção de biomassa) bem como, para o conteúdo de um número de produtos de metabolismo secundário de interesse nutracêutico.
6. O QUEIJO PRODUTO FINAL DA FILEIRA.
O objectivo último do projecto consiste em estabelecer uma relação da biodiversidade genotípica, química e bioquímica na composição de proteases com as propriedades físico-químicas e orgalépticas do queijo Serra da Estrela, por forma a ser conseguida uma caracterização e padronização na qualidade dos extractos por forma a conseguir-se uma monitorização do processo de fabrico do queijo e consequente divulgação de resultados que se traduzam num manual de boas-práticas no que concerne ao estabelecimento de genótipos, práticas culturais e estabelecimento de extractos mais adequados para a valorização e adequação deste icone às novas tendências e regras do mercado nacional e internacional.
7. ESTABELECIMENTO DO MANUAL DE BOAS PRÁTICAS PARA O CULTIVO DO CARDO.
Elaboração de um manual de um manual de boas práticas com a indicação dos genótipos mais adequados para os diferentes propósitos de produção de queijo, bem como das prática culturais mais adequadas para produção, colheita e processamento das flores com o propósito de obter um extracto coagulante que cumpra os requisitos para aplicação na indústria alimentar.