Efecto de elicitores sobre la producción calidad y sistemas antioxidantes en ciruelas, cerezas y alcachofas
- Autores: Alejandra Martínez Esplá
- Directores de la Tesis: Pedro Javier Zapata Coll (dir. tes.), Salvador Castillo García (codir. tes.), María Serrano Mula (codir. tes.)
- Lectura: En la Universidad Miguel Hernández de Elche ( España ) en 2017
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Jesús Val Falcón (presid.), María Teresa Pretel Pretel (secret.), Jesús Alonso Sánchez (voc.), María Josefa Bernalte García (voc.), Manuel Joaquín Serradilla Sánchez (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Recursos y Tecnologías Agrarias, Agroambientales y Alimentarias por la Universidad Miguel Hernández de Elche
- Materias:
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- Resumen
Los elicitores son aquellas sustancias que inducen un cambio fisiológico en la planta y a partir de la cual se activan una serie de mecanismos similares a las respuestas de defensa que, en condiciones naturales, se desencadenarían tras la infección de un patógeno o un estímulo del medio, afectando así al metabolismo de la planta y aumentando la síntesis de compuestos fitoquímicos. La acción de los elicitores hace que existan numerosas publicaciones que estudian con profundidad su uso como una herramienta útil para mejorar el contenido fitoquímico de las plantas, bien aplicados de forma individual o en combinación, seleccionando los momentos clave de aplicación a lo largo del crecimiento del vegetal o con la aplicación de estos en poscosecha.
En la presente Tesis doctoral se estudia el efecto de la aplicación precosecha de diferentes compuestos elicitores naturales como el ácido oxálico (AO), el jasmonato de metilo (JaMe), el ácido salicílico (AS), el ácido acetil salicílico (AAS) y el salicilato de metilo (SaMe) sobre la producción, calidad y sistemas antioxidantes tanto en la recolección como en el periodo de conservación de dos frutos de hueso muy apreciados por los consumidores por sus atributos de calidad, como son la cereza y la ciruela, y sobre un producto vegetal de gran importancia en el mercado español como es la alcachofa.
El AO se aplicó en precosecha sobre cerezos de las variedades `Sweet Heart´ (SH) y `Sweet Late´ (SL), mientras que para las variedades de ciruela `Black Splendor´ (BS) y `Royal Rosa´ (RR) se aplicaron todos los elicitores (AO, JaMe, AS, AAS y MeSa). En todos los casos se utilizaron tres concentraciones diferentes (0,5, 1 y 2 mM) y se aplicaron en tres puntos clave del desarrollo del fruto: endurecimiento del hueso, inicio de los cambios de color e inicio de la maduración. Se evaluaron parámetros de calidad del fruto como peso y volumen, color, firmeza, contenido en sólidos solubles totales (SST) y acidez total (AT) en la recolección y se seleccionó para cada elicitor la concentración que había sido más efectiva en el fruto. Estas concentraciones seleccionadas se usaron para realizar las determinaciones de diferentes compuestos fitoquímicos, la actividad antioxidante total y la actividad de enzimas antioxidantes tanto en la recolección como tras un periodo de almacenamiento en poscosecha. Finalmente, para llevar a cabo los experimentos de alcachofa con la variedad `Blanca de Tudela´ se seleccionaron las concentraciones óptimas de AO y JaMe en base a los resultados obtenidos con los frutos de hueso.
El ácido oxálico (AO) aplicado en precosecha sobre cerezos `SH´ y `SL´ a todas las concentraciones estudiadas incrementó el tamaño del fruto en la recolección, dando cerezas con un mayor volumen y peso en los árboles tratados y mejorando también el color y la firmeza, obteniéndose los mayores efectos con la concentración de AO 2 mM. Además, también mejoró el contenido en compuestos bioactivos y el potencial antioxidante en la cosecha comercial al igual que aumentó el contenido en antocianinas individuales, flavonoides y derivados del ácido clorogénico. También se encontraron efectos similares en producción, calidad y compuestos bioactivos en la recolección de ciruelas `BS´ y `RR´ procedentes de árboles tratados con AO, manteniéndose estos efectos tras 50 días de conservación en frío, además de aumentar la actividad de diferentes enzimas antioxidantes como la peroxidasa (POX), catalasa (CAT) y ascorbato peroxidasa (APX), las cuales, junto a los compuestos antioxidantes, están envueltos en los mecanismos de eliminación de radicales libres. Por otro lado, en el caso de la alcachofa, el tratamiento en campo se realizó con la concentración de AO 2 mM, dado que fue la más efectiva en los frutos de hueso y con ella también se incrementó el porcentaje de alcachofas de 1ª clase y aumentó la actividad antioxidante total hidrosoluble tanto en la recolección como durante el almacenamiento en frío. Además, gracias a este experimento también se identificó por primera vez la luteolin 7-O-glucurónido 3-O-glucósido en alcachofa.
En cuanto a los resultados obtenidos con la aplicación precosecha de jasmonato de metilo (JaMe) sobre ciruelas `BS´ y `RR´ se observó un aumento en el tamaño y peso del fruto con todas las concentraciones, siendo la más efectiva 0,5 mM para BS y 2 mM para RR, mientras que todos los frutos tratados con JaMe a 0,5 mM presentaban valores más altos de firmeza y ángulo Hue en la recolección. Además, se obtuvieron concentraciones más altas de fenoles totales y actividad antioxidante total en los frutos tratados con JaMe a concentraciones de 0,5 y 2 mM durante las últimas tres semanas de desarrollo de las variedades BS y RR, respectivamente. Por otro lado, el experimento de conservación realizado con las concentraciones más efectivas mostró como la aplicación precosecha de JaMe 2 mM aceleró de manera significativa el proceso de maduración en ambas variedades mientras que JaMe 0,5 mM disminuyó significativamente tanto la producción de etileno como la tasa de respiración y las pérdidas de peso en ambas variedades. Además, se obtuvo mayor contenido en fenoles totales, mayor actividad antioxidante total (fracción hidrofílica, AAT-H) y mayor actividad de enzimas antioxidantes durante el periodo poscosecha. En cuanto a la aplicación de JaMe sobre las plantas de alcachofa, se eligió la concentración 0,5 mM, gracias a los buenos resultados generales obtenidos anteriormente con la ciruela, obteniéndose una mejor producción de las plantas, sin afectar a la calidad global pero incrementando el contenido en compuestos fenólicos, debido a la acumulación de ácidos hidroxicinámicos y luteolinas tanto en la recolección como durante 28 días de almacenamiento a 2˚C, además de aumentar la actividad antioxidante correlacionada con el contenido fenólico.
Por último, la aplicación precosecha de ácido salicílico (AS), ácido acetil salicílico (AAS) y salicilato de metilo (SaMe) sobre ciruelos `BS´ mejoró los parámetros de calidad, como el peso y la firmeza del fruto y aumentó la concentración de ácidos orgánicos y sacarosa, los fenoles y antocianinas individuales cianidin 3-O-glucósido y cianidin 3-O-rutinósido, al igual que el contenido en carotenoides totales en el momento de la recolección. Además, durante el almacenamiento poscosecha, el tratamiento con salicilatos disminuyó la evolución del color y las pérdidas de acidez y tras 40 días de almacenamiento, tanto el contenido de fenoles y antocianinas individuales como los carotenoides y el ácido ascórbico todavía se encontraban a concentraciones más altas.
Por tanto, por todo lo anteriormente expuesto, los tratamientos precosecha con elicitores como el AO, JaMe, AS, AAS y SaMe, al ser compuestos naturales de las plantas, podrían ser considerados como herramientas seguras y respetuosas con el medio ambiente para mejorar los atributos de calidad, tanto en ciruelas, cerezas y alcachofas, en el momento de la recolección y durante su conservación, así como para mejorar los beneficios que aportan a la salud el consumo de estos.
