Characterization of the seeds of six species of Theobroma in relation to the Theobroma cacao L.

Resumo: Nos estudos sobre as reservas do mesofilo cotiledonar do gênero Theobroma destacam-se os trabalhos sobre sementes de T. cacao, fonte única da matéria prima do chocolate. Estas pesquisas preferenciam as mudanças ocorridas na estrutura celular durante a fermentação, secagem, torração; etapas do processo de produção do chocolate. Mais recentes são os trabalhos com sementes de T. grandiflorum utilizadas na elaboração do cupulate, produto com características semelhantes ao chocolate. O presente trabalho analisa as células de reserva lípide-proteicas e idioblastos de polifenóis de T. cacao, T. grandiflorum, T. subincanum, T. bicolor e T. speciosum. Em T. obovatum e T. microcarpum o estudo apresentou apenas as células polifenólicas. A distribuição dos glóbulos lipídicos nas células são análogas nestas espécies, isto é, localização periférica e extrema susceptibilidade ao calor, coalescendo sob condições térmicas acima de 30°C. A proteína de reserva apresenta-se entremeada com os glóbulos lipídicos e alguns grãos de amido. As células polifenólicas, em T. bicolor e T. speciosum, localizam-se na região do feixe vascular e parênquima da radícula e nas outras espécies estudadas estão dispersas pelo mesofilo e próximas ao feixe vascular. A mucilagem é uma secreção celular constante em cinco espécies estudadas, não se acumulando dentro das células, porém com raras exceções ocorrem células com mucilagem na epiderme do mesofilo (T. subincanum). T. speciosum caracteriza-se por efetivamente apresentar células de mucilagem. Estas células são abundantes no mesofilo e cerca de 10% alcançam grandes dimensões sem rompimento do tecido. As células polifenólicas apresentam características histoquímicas semelhantes a mucilagem, porém sua estreita relação com os feixes vasculares direciona seu desenvolvimento para a síntese de polifenóis. O tecido do mesofilo cotiledonar é semelhante em todas as espécies aqui estudadas devido a predominância de reserva lípide-proteica. Células imaturas de sementes verdes demonstram capacidade para sintetizar todas as reservas; na maturidade celular demonstram predominância de reservas lípide-proteicas ou de mucilagem ou de polifenóis. A distribuição das reservas no mesofilo aproximam T. grandiflorum à T. subincanum. A maior quantidade de proteínas está em T. bicolor. Esta espécie apresenta menor quantidade de lipídeos e de células polifenólicas.Abstract: Many investigations on the cellular reserves within the cotyledon mesophyll of the Theobroma have been carried out on Theobroma cacao seeds, the source of raw for the production of chocolate. These studies demonstrated structural cellular changes due to fermentation, drying, and roasting processes during chocolate production. Recently the seeds of the T. grandiflorum have been analyzed due to their importance in the production of "cupulate", a new product similar to chocolate. In the present work, we analyze the lipid-protein reserve cells and polyphenolic idioblasts derived from T. cacao, T. grandiflorum, T. subincanum, T. bicolor, T. speciosum and T. obovatum. Only phenolic cells were studied in T.obovatum and T. microcarpum.The distribution of lipid bodies was similar in all the species studied; that is, they were located at the periphery of the cell wall and demonstrated extremely susceptibly to heat, coalescing at temperatures above 30°C. The reserve protein was interspersed with lipid bodies and some starch granules. The polyphenolic cells were dispersed throughout the mesophyll and around the vascular bundles in all the species studied. In T. bicolor and T. speciosum the polyphenolic cells were only observed around the vascular bundle and radicle parenchyma. Mucilage is a cellular secretion in the five species studied. Mucilage does not accumulate intracellularly; however, rarely we did observe mucilage in the cells of the mesophyll epidermis of T. subincanum. In T. speciosum, mucilage cells were abundant in the mesophyll and about 10% reached large dimensions without tissue disruption. The polyphenolic cells presented characteristic mucilage histochemistry, however their strict association with vascular bundles should direct their development towards polyphenol synthesis. Cotyledon mesophyll tissue is similar in all the species studied with respect to lipid-protein reserve. Immature cells demonstrated the capacity to synthesize all the reserves, but this capacity is not retained in the mature cell. The distribution of reserves in the mesophyll are most similar in T. grandiflorum and T. subincanum. T. bicolor showed a high protein content, lower lipid levels and low levels of polyphenolic cells