Cynara cardunculus

Alterações Climáticas, Biologia do Cardo e Produção Tradicional de Queijo

A produção do Queijo Serra da Estrela DOP depende exclusivamente de coalho vegetal extraído das flores de Cynara cardunculus (cardo). Estes extratos florais contêm as aspartic proteinases Cardosina A e Cardosina B, enzimas responsáveis pela hidrólise da caseína e pelo início da coagulação do leite. Para além da formação do coágulo, estas enzimas influenciam de forma determinante a textura, o sabor e o processo de maturação do queijo, sendo, por isso, fatores essenciais para a qualidade do produto final.

As projeções climáticas para a Península Ibérica preveem o aumento das temperaturas e a ocorrência de períodos de seca mais prolongados, condições que poderão alterar a expressão, o processamento e a atividade enzimática das cardosinas. Apesar da sua importância para a produção tradicional de queijo, ainda se conhece muito pouco sobre a forma como o stress ambiental influencia a composição bioquímica dos extratos florais e, consequentemente, a produção de queijo. O projeto ProCardo procura colmatar esta lacuna de conhecimento através da integração da biologia vegetal, biologia molecular, bioquímica e ciência alimentar num único programa de investigação multidisciplinar.

Caracterização Bioquímica de Extratos Florais sob Stress Climático

A primeira fase do ProCardo investiga de que forma as condições climáticas projetadas afetam a composição bioquímica dos extratos florais de cardo. Plantas propagadas clonalmente são estabelecidas em Beja e Viseu, em condições controladas, e sujeitas a combinações de temperatura elevada e défice hídrico que simulam cenários climáticos futuros. Ao longo do desenvolvimento das plantas são monitorizados parâmetros morfológicos, a floração e a produção floral.

As amostras florais são analisadas através de PCR quantitativo (qPCR), quantificação de proteínas, Western blot e ensaios enzimáticos para determinar os níveis de expressão, a atividade proteolítica, a estabilidade proteica e a sensibilidade a inibidores das Cardosinas A e B. Em conjunto, estas análises permitem compreender de que forma o stress ambiental modifica o perfil enzimático responsável pela coagulação do leite.

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Crescimento das Plantas

Plantas de Cynara cardunculus propagadas clonalmente são estabelecidas em condições ambientais controladas.

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Stress Climático

Os tratamentos de calor e défice hídrico simulam os cenários climáticos mediterrânicos previstos para o futuro.

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Recolha de Flores

O material floral é recolhido em estádios de desenvolvimento definidos, seguindo procedimentos de colheita padronizados.

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Análise Bioquímica

A expressão génica, a abundância proteica e a atividade enzimática são quantificadas para caracterizar os extratos florais.

Técnicas Utilizadas

qPCR

Quantificação da expressão génica das Cardosinas A e B.

Western Blot

Deteção e quantificação das proteínas Cardosina A e Cardosina B.

Quantificação de Proteínas

Determinação da concentração total de proteínas nos extratos florais.

Cinética Enzimática

Caracterização da atividade proteolítica e da eficiência catalítica.

Estabilidade Proteica

Avaliação da estabilidade enzimática em diferentes condições ambientais.

Inibição de Proteases

Estudo da regulação enzimática através de ensaios de inibição.

Dos Extratos Florais à Qualidade do Queijo

Após a caracterização bioquímica dos extratos florais, o ProCardo avalia de que forma as diferenças na composição das cardosinas influenciam a produção e a qualidade do Queijo Serra da Estrela DOP. Extratos florais com perfis bioquímicos distintos são incorporados em protocolos de fabrico padronizados, garantindo que os mesmos procedimentos de produção são mantidos ao longo de todas as experiências.

Esta abordagem permite associar diretamente as diferenças observadas no queijo final às propriedades bioquímicas dos extratos florais, fornecendo informação valiosa sobre o impacto das alterações induzidas pelo clima na biologia do cardo e num dos alimentos tradicionais mais emblemáticos de Portugal.

Serra da Estrela cheese

Das Flores de Cardo ao Queijo Serra da Estrela

Após a caracterização bioquímica, os extratos florais são utilizados em ensaios padronizados de fabrico de Queijo Serra da Estrela DOP. A sequência apresentada abaixo ilustra o fluxo experimental completo desenvolvido ao longo do projeto ProCardo.

1

Preparação das Flores de Cardo

Cardoon flowers

Flores secas de Cynara cardunculus, recolhidas de plantas experimentais, são utilizadas para preparar extratos aquosos que contêm as enzimas coagulantes do leite
Cardosina A e Cardosina B.

2

Preparação dos Extratos Florais

Preparation of floral extracts

Os extratos florais recém-preparados são filtrados para remover o material vegetal, originando uma solução enzimática homogénea adequada ao fabrico do queijo.

3

Coagulação do Leite

Milk coagulation

Os extratos florais são adicionados ao leite fresco de ovelha, iniciando a coagulação através da atividade proteolítica das cardosinas.

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Produção Tradicional de Queijo

Traditional cheesemaking

O leite coagulado é processado de acordo com procedimentos padronizados de fabrico do Queijo Serra da Estrela DOP, garantindo que as diferenças observadas resultam exclusivamente das propriedades bioquímicas dos extratos florais.

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Queijos Serra da Estrela Maturados

Mature Serra da Estrela cheeses

Após a maturação, os queijos experimentais são submetidos a análises físico-químicas, nutricionais e sensoriais para determinar de que forma as alterações na composição dos extratos florais influenciam a qualidade do produto final.


Avaliação da Qualidade do Queijo

Cada lote de queijo é submetido a um conjunto abrangente de análises físico-químicas, nutricionais e sensoriais, permitindo estabelecer relações entre a composição enzimática dos extratos florais e a qualidade do produto final.

🧀 Produção Padronizada

O queijo é produzido sob condições de fabrico idênticas para garantir a consistência experimental.

🧪 Análise Físico-Química

Avaliação da composição, textura e propriedades tecnológicas do queijo.

🧬 Espectrometria de Massa

Identificação de compostos nutricionais e marcadores bioquímicos associados à qualidade do queijo.

👅 Avaliação Sensorial

Painéis de provadores certificados avaliam o sabor, aroma, textura e a perceção global do consumidor.

Knowledge transfer and dissemination

Da Investigação à Prática

A fase final do ProCardo transforma as descobertas científicas em ferramentas práticas que promovem a sustentabilidade a longo prazo da produção tradicional de queijo. Integrando os dados bioquímicos, fisiológicos e tecnológicos gerados ao longo do projeto, são desenvolvidas recomendações padronizadas para o cultivo de Cynara cardunculus, a colheita das flores e a produção de extratos florais homogéneos com composição enzimática consistente.

É dada especial atenção à definição de parâmetros bioquímicos reprodutíveis, incluindo a abundância e o estado de processamento da Cardosina A, bem como as proporções relativas entre a Cardosina A e a Cardosina B. Estas orientações fornecem aos produtores critérios cientificamente validados para obter extratos florais capazes de manter a qualidade e a consistência do Queijo Serra da Estrela DOP em condições ambientais cada vez mais desafiantes.


Levar a Investigação para Além do Laboratório

O conhecimento gerado ao longo do ProCardo é convertido em recursos práticos destinados a produtores, entidades certificadoras e à comunidade científica, garantindo que os resultados da investigação contribuem diretamente para a resiliência da produção tradicional de queijo.

📘 Orientações Técnicas

Desenvolvimento de protocolos padronizados para a colheita de flores, o cultivo do cardo e a preparação de extratos florais.

🎓 Workshops e Formação

Transferência de conhecimento através de seminários, workshops e sessões técnicas dirigidas a produtores de queijo e restantes partes interessadas.

📄 Publicações Científicas

Divulgação dos resultados do projeto através de publicações científicas com revisão por pares e comunicação técnica.

🤝🌍 Colaboração Internacional

Colaboração com entidades certificadoras e produtores portugueses e espanhóis para promover a utilização reprodutível de extratos florais de cardo nos sistemas de produção de queijos DOP.

Construir uma Produção Tradicional de Queijo Resiliente às Alterações Climáticas

O ProCardo gera conhecimento científico que vai além do laboratório, disponibilizando soluções práticas para preservar a qualidade, a reprodutibilidade e a sustentabilidade do Queijo Serra da Estrela DOP perante os desafios impostos pelas alterações climáticas.

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Adaptação Climática

Ao compreender de que forma o calor e o défice hídrico influenciam o perfil bioquímico dos extratos florais de Cynara cardunculus, o ProCardo contribui para o desenvolvimento de estratégias que minimizem os efeitos das alterações climáticas na produção tradicional de queijo.

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Padronização

O projeto estabelece parâmetros bioquímicos reprodutíveis para os extratos florais, contribuindo para uma coagulação mais consistente e para um melhor controlo da qualidade durante o fabrico do queijo.

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Apoio aos Produtores

A evidência científica gerada ao longo do projeto fornece recomendações práticas para produtores de cardo, queijeiros e entidades certificadoras, reforçando a resiliência do setor leiteiro português e transfronteiriço.

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Preservação do Património

Ao contribuir para a preservação da produção do Queijo Serra da Estrela DOP, o ProCardo ajuda a salvaguardar uma tradição secular, reforçando simultaneamente o valor científico, cultural e económico da utilização do cardo na produção tradicional de queijo.

"O projeto ProCardo transforma conhecimento científico em soluções para o futuro da produção tradicional de queijo com cardo."