O presente trabalho teve como objetivo investigar as alterações no metabolismo secundário, na atividade enzimática e na histologia de raízes de quatro cultivares de mandioca (manihot esculenta crantz) durante a deterioração fisiológica em pós-colheita (ppd). os resultados mostraram que durante os estágios iniciais de armazenamento das raízes, metabólitos secundários são formados (e.g., compostos fenólicos totais, antocianinas, flavonoides, escopoletina); glicosídeos cianogênicos (ácido cianídrico total, linamarina, acetona cianoidrina) são incrementados até 72 h de armazemento; a atividade de sistemas enzimáticos antioxidantes é ativada (e.g., catalase, superóxido dismutase, cobre/zinco dismutase, manganês dismutase, polifenol oxidase, ascorbato e guaiacol peroxidases, proteínas, linamarase); sistemas não enzimáticos antioxidantes (e.g., peróxido de hidrogênio, tocoferol, ácido ascórbico) açúcares solúveis, polissacarídeos ácidos e ácidos orgânicos foram observados se acumular durante o armazenamento nas cultivares. a principal hidroxicumarina observada foi a escopoletina. as cultivares mais tolerantes à deterioração (branco/iac576-70) mostraram níveis mais elevados deste metabólito, comparativamente às susceptíveis (oriental/sangão). os conteúdos de escopoletina mostraram-se crescentes durante a deterioração, fato que nos permite concluir que a escopoletina poder estar envolvida na redução da deterioração no estágio inicial deste processo. a ruptura dos compartimentos celulares derivada das lesões tissulares por ocasião da colheita permitiu o contacto da linamarase com o seu substrato linamarina, fato constatado pelo incremento dos teores de ácido cianídrico até 3-5 dias de deterioração, seguido de degradação. a atividade da linamarase foi elevada nestes estágios, mostrando-se, contudo inativa nas fases avançadas de ppd. acúmulos de polissacarídeos ácidos e neutros (e.g. celulose) foram constatados nas paredes celulares durante a evolução do processo de deterioração, um fato eventualmente associado a respostas de defesa vegetal à infecção por microrganismos, ou ainda a espécies reativas de oxigênio formadas na deterioração fisiológica. a hidrólise dos grânulos de amido foi detectada, subsidiando a hipótese de catabolização daquele polissacarídeo e o acúmulo do produto metabólico derivado, conforme observado durante o processo de deterioração. técnicas estatísticas multivariadas (métodos supervisionados e não supervisionados) e modelos de predição permitiram discriminar as amostras de acordo com as variáveis metabólicas estudadas, revelando quais variáveis bioquímicas influenciaram mais intensamente a deterioração fisiológica (ppd). modelos preditivos mostraram ser as atividades da guaiacol peroxidase, ascorbato peroxidase, superóxido dismutase e catalase e os conteúdos totais de proteínas, carotenoides e peróxido de hidrogênio as variáveis mais relevantes para determinar o atraso da ppd. o presente estudo também permitiu identificar maior tolerância à ppd da cultivar branco, enquanto a suscetibilidade mostrouse maior na cultivar oriental. por fim, considerando-se que a ppd pode ser influenciada por uma série de fatores bióticos e abióticos, um maior detalhamento dos estudos e uma integração de dados a nível genômico, proteômico, transcriptômico e metabolômico corroborará com a geração de um quadro de melhor entendimento dos processos bioquímicos relacionados à ppd da mandioca, com consequências positivas nos contextos agronômico e sócio-econômico afins.