Resumen de Aplicación de la espectroscopía en el infrarrojo cercano para la determinación de la composición mineral en fruto de calabacín

Damián Martínez Valdivieso, María Teresa Blanco Díaz, Rafael Font, Mercedes del Río Celestino

• español

  Las especies de la familia Cucurbitaceae son ampliamente consumidas y tienen un papel importante en la nutrición humana debido a su contenido en carotenoides, vitaminas, compuestos fenólicos y minerales que se encuentran en sus tejidos. Sin embargo, no se dispone de información sobre la variabilidad genética de la composición mineral de los frutos de calabacín y el potencial del cultivo para la mejora de estos componentes. Las determinaciones químicas del contenido mineral se realizan convencionalmente mediante técnicas que resultan caras y consumen mucho tiempo. El objetivo principal de este trabajo fue desarrollar y evaluar una metodología rápida y económica basada en la Espectroscopía en el Infrarrojo Cercano (NIRS) para la determinación de la composición de minerales en la piel y pulpa del fruto del calabacín, para su uso en la selección de germoplasma en programas de mejora genética. Para ello, se procesaron de 4-6 frutos por accesión (n=200), separándose el epicarpo (piel) y mesocarpo (pulpa), congelados a -80 ºC hasta el momento de su liofilización y posteriormente se molieron y analizaron mediante distintos métodos de referencia: espectrofotometría de absorción atómica para Ca y Mg; fotometría de llama para Na y K, y espectrofotometría UV para P. Los espectros de las muestras fueron registrados (400-2500nm) en un equipo espectrofotométrico NIR modelo 6500 (Foss-NIRSystems, Inc., Silver Spring, MD, EE.UU.). Las calibraciones se realizaron utilizando el software v.1.50 GLOBAL (WinISI II, Infrasoft International, LLC, Port Matilda, PA, USA). De acuerdo con los coeficientes de determinación en la validación cruzada, las ecuaciones NIRS desarrolladas para la predicción del contenidode Ca (epicarpo), P, K y Ca (mesocarpo) en muestras liofilizadas de Cucurbita pepo pueden ser utilizadas para propósitos de screening, mientras que los resultados obtenidos para el contenido total de macrominerales (mesocarpo y epicarpo), P, K y Mg (epicarpo) pueden ser usadas en el control de calidad. Las ecuaciones obtenidas están siendo empleadas actualmente para la caracterización de estos componentes en los programas de mejora. Esta actividad nos ha permitido disminuir considerablemente la carga analítica de laboratorio al poder muestrear con rapidez y a bajo coste económico los contenidos de minerales presentes en fruto.

• English

  Members of the Cucurbitaceae family are widely consumed and have a valuable role in human nutrition due to their content in carotenoids, vitamins, phenolic compounds and minerals found in their tissues. However, no information is available about the genetic variability of mineral composition of zucchini fruit and the breeding potential for improvement of these traits. Chemical determinations of different minerals in vegetables are commonly performed by current techniques, which are time-consuming and expensive. The main objective of this work was to develop and evaluate a rapid and economic methodology based on the Near Infrared Spectroscopy for determining the mineral composition of the epicarp and mesocarp of the summer squash fruit for using in the selection of germplasm in breeding programs. A total of 200 samples were used in this work (between 4-6 fruits per accession). Each fruit was separated in epicarp and mesocarp, which were frozen at -80ºC, freeze-dried, ground and analyzed by various methods reference: atomic absorption spectrophotometry for Mn, Ca and Mg, flame photometry for Na and K, and UV spectrophotometry for P. The spectra of the samples were recorded (400–2500 nm) in a VIS–NIR spectrometer model 6500 (Foss-NIRSystems, Inc., Silver Spring, MD, USA). The calibrations were performed using the software v.1.50 GLOBAL (WinISI II, Infrasoft International, LLC, Port Matilda, PA, USA). According to the coefficient of determination in cross validation, NIRS equations developed for predicting Ca (epicarp), P, K and Ca (mesocarp) were characteristic of equations that allow optimal separation of freeze-dried samples in the validation set into high, medium and low contents. While the results obtained for total mineral (mesocarp and epicarp), P, K and Mg (epicarp) can be used for control quality. The equations are currently being used for the characterization of these components in breeding programs which provides a substantial reduction in laboratory input.