Composição físico-química e bioativa do mel de canudo-de-pito (Escallonia sp.) produzido no Planalto Serrano Catarinense

Abstract

Méis monoflorais são valorizados no mercado nacional e internacional por apresentarem características únicas provenientes de uma mesma fonte floral, por isso a caracterização quanto ao espectro polínico, bem como a avaliação de propriedades bioativas e identificação de marcadores químicos são fundamentais para assegurar a qualidade e autenticidade destes méis. Coletado no Planalto Serrano Catarinense, o mel de canudo-de-pito é produzido pelas abelhas melíferas a partir do néctar de uma espécie de flor denominada Escallonia sp. Devido ao reconhecimento internacional como melhor mel do mundo, potencial valorização no mercado e escassez de estudos sobre o mel de canudo-de-pito, os objetivos deste trabalho foram: (i) avaliar os parâmetros físico-químicos, composição química, bioativa e polínica; (ii) avaliar a influência da floração da Escallonia sp., coletando méis pré- e durante a floração, quanto ao espectro polínico, parâmetros de identidade e qualidade, composição química e bioativa; e (iii) avaliar a composição multielementar por espectrometria de massas por plasma indutivamente acoplado (ICP-MS) de méis coletados em períodos distintos. A caracterização preliminar das amostras de mel de canudo-de-pito revelou um perfil polínico diverso. Quatro amostras apresentaram uma frequência de pólen de Escallonia sp. superior a 45 %, enquanto cinco exibiram frequência superiores a 30 %. A condutividade elétrica excedeu o limite máximo recomendado pela legislação (0,80 mS cm-1), resultado associado à elevada concentração de potássio (1977,01-3122,25 mg kg-1). A análise de componentes principais (PCA) indicou variações entre os méis de canudo-de-pito, sugerindo que a diversidade do espectro polínico influenciou na composição química e dispersão dos dados. Ao avaliar 22 amostras de méis, seis coletados na pré-floração e 16 durante a floração da Escallonia sp., observou-se a influência da flora apícola na composição química. Dos seis méis coletados na pré-floração, cinco exibiram pólen da espécie Baccharis como fonte floral predominante, enquanto dos 16 méis coletados durante a floração, 12 apresentaram florada predominante de Escallonia sp. e quatro exibiram a presença de outras fontes florais. Os méis coletados durante a floração exibiram teores inferiores de acidez livre (3,40-16,73 mEq kg-1) e elevados teores de pH (4,15-6,44) e dos ácidos fórmico (17,85-57,38 mg 100 g-1), acético (6,88-53,25 mg 100 g-1), siríngico (9,21-176,32 µg 100 g-1) e abscísico (95,61-1443,45 µg 100 g-1) quando comparados aos méis coletados anteriormente à floração, evidenciando a influência da origem botânica na composição química. Neste estudo sobre a influência da flora apícola, a PCA revelou que 42,36 % da variação total distribuiu-se em dois grupos: méis pré- e durante a floração. As variáveis sódio, ácido fórmico, ácido glicólico, ácido acético e pH foram associadas positivamente (p < 0,01) à presença de pólen de Escallonia sp., enquanto a capacidade antioxidante medida pelos métodos Folin-Ciocalteu e FRAP, cálcio e acidez livre foram negativamente associados à frequência polínica. Além disso, ao avaliar a composição multielementar por ICP-MS, os minerais Mg (10,82-186,60 mg kg-1), Ba (1,20-120,40 mg kg-1) e Sr (1,16-57,04 mg kg-1) foram os principais elementos encontrados nos méis. A concentração multielementar nos méis de canudo-de-pito variou de 120,51 a 210,50 mg kg-1, nos méis pré-floração de 68,52 a 215,63 mg kg-1 e nos méis durante a floração entre 58,63 e 163,50 mg kg-1. A variação do conjunto de dados observados na PCA para os méis de canudo-de-pito ocorreu-se pela presença dos elementos Mg, Ni e Zn, positivamente associados a porcentagem polínica. Por outro lado, ao avaliar a influência da flora apícola nos méis coletados antes e durante a floração da Escallonia sp., observou-se que a presença dos elementos Sr, Ba, La, Sm, Eu, Gd, e Pd foi positivamente correlacionado (p < 0,01) à frequência polínica. Esse projeto de pesquisa demonstrou que o mel de canudo-de-pito apresentou características singulares associadas à fonte floral, como condutividade elétrica acima do preconizado pela legislação (> 0,8 mS cm-1), presença dos ácidos fórmico, acético, siríngico e abscísico e dos elementos Sr, Ba, La, Sm, Eu, Gd e Pd. Portanto, a caracterização da composição química e bioativa, associada a técnicas analíticas e quimiométricas, permitiu a diferenciação deste mel produzido no Planalto Serrano Catarinense.

Abstract: Monofloral honey is a highly valued commodity known for its unique characteristics, which are determined by the floral source the bees collect nectar from. In this way the characterization of the pollen spectrum, as well as the evaluation of bioactive properties and identification of chemical markers, are essential to ensure the quality and authenticity of honey. Collected in São Joaquim, in the mountain plateau region of Santa Catarina, canudo-de-pito honey is produced by honeybees from the nectar of Escallonia plant species. Due to the international recognition as the best honey in the world, potential appreciation in the market and limited research conducted on canudo-de-pito honey, the objectives of this study were to: (i) evaluate the physicochemical parameters, chemical and bioactive composition, and pollen spectrum; (ii) assess the influence of Escallonia sp. flowering season, collecting pre- and during flowering season, regarding the pollen spectrum, physicochemical parameters, and bioactive compounds; and (iii) evaluate the elemental profile of honey collected in different seasons and flowering periods of Escallonia sp. by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). The preliminary characterization of canudo-de-pito honey revealed a diverse pollen profile. Four samples showed a frequency of pollen from Escallonia sp. that was higher than 45%, while five exhibited frequencies above 30%. The electrical conductivity exceeded the maximum limit recommended by legislation (0.80 mS cm-1), a result associated with high potassium concentration (1977.01-3122.25 mg kg-1). Principal component analysis (PCA) indicated variations among the canudo-de-pito honey, indicating that the diversity of the pollen spectrum influenced the chemical composition and data dispersion. When evaluating 22 honey samples, six collected in pre-flowering season and 16 during flowering of Escallonia sp., the influence of the bee flora on chemical composition was observed, highlighting the importance of proper apiaries management. Of the six honey samples collected in before flowering, five exhibited pollen from Baccharis sp. as predominant floral source. In contrast, of the 16 samples collected during flowering, 12 showed predominant pollen from Escallonia sp., while four contained pollen from other floral sources. The honey collected during flowering showed lower levels of free acidity (3.40-16.73 mEq kg-1) and high levels of pH (4.15-6.44), formic acid (17.85-57.38 mg 100 g-1), acetic acid (6.88-53.25 mg 100 g-1), syringic acid (9.21-176.32 µg 100 g-1), and abscisic acid (95.61-1443.45 µg 100 g-1) compared to the honey collected before flowering, evidencing the influence of botanical origin on chemical composition. In this study, PCA revealed that 42.36% of the total variation was distributed among two groups: pre-flowering and flowering honey. The variables sodium, formic acid, glycolic acid, acetic acid, and pH were positively associated (p < 0.01) with the presence of pollen from Escallonia sp., while antioxidant capacity measured by Folin-Ciocalteu and FRAP methods, along with calcium and free acidity, were negatively associated with pollen frequency. Additionally, when evaluating the multielemental composition by ICP-MS, the minerals Mg (10.82-186.60 mg kg-1), Ba (1.20-120.40 mg kg-1) and Sr (1.16-57.04 mg kg-1) were the main elements found in the honey. The multielemental concentration in canudo-de-pito honey variated from 120.51 to 210.50 mg kg-1, in pre-flowering honey from 68.52 to 215.63 mg kg-1, and in honey during flowering season between 58.63 and 163.50 mg kg-1. The variation observed in the PCA for the honeys was attributed to the presence of the elements Mg, Ni and Zn, which were positively associated with pollen percentage. Conversely, when evaluating the influence of bee flora in honey collected before and during flowering of Escallonia sp., it was noted that the presence of elements Sr, Ba, La, Sm, I, Gd, and Pd was positively correlated (p < 0.01) with the pollen frequency. This research project demonstrated that canudo-de-pito honey exhibited unique characteristics associated with its floral source, such as electrical conductivity above the recommended limit and the presence of formic, acetic, syringic and abscisic acids, along with elements Sr, Ba, La, Sm, I, Gd, and Pd. Therefore, the characterization of the chemical and bioactive composition, associated with analytical and chemometric techniques, allowed for the differentiation of this honey produced in São Joaquim, SC.