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Changes in pectolitic enzymes during ripening of 'Flordaprince' peach fruit/ Cambios en enzimas pectoliticas durante la maduracion del durazno 'Flordaprince'/ Mudancas em enzimas pectoliticas durante o amadurecimento do pessego 'Flordaprince'.

SUMMARY

'Flordaprince' peach softens rapidly during marketing. Changes in physico-chemical properties, firmness, and polygalacturonase and pectin methylesterase activities of 'Flordaprince' peaches were evaluated during on-tree ripening. Fruits were harvested and classified in tive different maturity stages, based on skin hue angle: I (98[degrees]), H (86.2[degrees]), III (70.8[degrees]), IV (52.4[degrees]), and V (33.3[degrees]). Skin color (hue, saturation, and lightness), total soluble solids, titratable acidity, firmness (cheeks and blossom end), and PG and PME activities were evaluated. It was found that TSS, TSS/TA ratio increased during ripening, whereas TA and firmness decreased. PME activity decreased and PG activity increased during peach ripening, coineiding with firmness loss.

RESUMO

O pessego "Flordaprince' se amolece rapidamente durante o mercadeo. Se avaliaram as mudancas fisicas e quimicas e a atividade poligalacturonase (PG) e pectinmetilesterase (PME) durante o amadurecimento do pessego 'Flordaprince' na arvore. Foram colhidos frutos em diferentes estagios de maturacao (EM) e se classificaram em cinco EM em base a cor da epiderme (angulo de tom): I (98[degrees]), II (86,2[degrees]), III (70,8[degrees]), IV (52,4[degrees]) e V (33,3[degrees]). Analisaram-se as variaveis' cor da epiderme, solidos soluveis totais (SST), acidez titulavel (AT), firmeza, atividade PME e atividade especifica PG. Os valores de SST e relacao SST/AT aumentaram com o amadureeimento dos frutos; enquanto que a ATe a firmeza diminuiram. A atividade PME diminuiu e a atividade PG aumentou durante o amadurecimento da fruta, coincidindo com a diminuicao da firmeza.

RESUMEN

El durazno "Flordaprince' se ablanda rapidamente durante el mercadeo. Se evaluaron los cambios fisicos y quimicos y la actividad poligalacturonasa (PG) y pectinmetilesterasa (PME) durante la maduracion en el arbol del durazno 'Flordaprince'. Se cosecharon frutos en diferentes estados de madurez (EM) y se clasificaron en cinco EM en base al color de la epidermis (angulo de tono)." I (98[grados]), II (85,2[grados]), III (70,8[grados]), IV (52,4[grados]) y V (33,3[grados]). Se analizaron las variables color de la epidermis, solidos solubles totales (SST), acidez titulable (AT), firmeza, actividad PME y actividad especifica PG. Los valores de SST y relacion SST/AT aumentaron con la maduracion de los frutos; mientras que la AT y la firmeza disminuyeron. La actividad PME disminuyo y la actividad PG aumento durante la maduracion del fruto, coincidiendo con la disminucion de la firmeza.

PALABRAS CLAVE / Color / Firmeza / Pectinmetilesterasa / Poligalacturonasa / Prunus persica /

Recibido: 21/01/2010. Modificado: 13/12/2010. Aceptado: 17/12/2010.

Introduccion

El durazno es una fruta climaterica, por lo que los cambios en color, firmeza, sabor, produccion de etileno, y otros, continuan despues de ser cosechado (Brummell et al., 2004). La velocidad de ablandamiento de los frutos es el principal factor que determina su deterioro postcosecha e influye en su vida de anaquel, en infecciones postcosecha por patogenos, y limita el transporte y almacenamiento de los frutos (Brummel y Harpster, 2001). Por ello, el durazno se cosecha antes de alcanzar su madurez completa, para mantener los frutos firmes, reducir danos durante el manejo y prolongar su vida de anaquel (Sherman et al, 1990).

Los duraznos son clasificados en base a su firmeza en frutos de pulpa blanda y frutos de pulpa no blanda. Los cultivares de pulpa blanda se distinguen de los cultivares de pulpa no blanda por el gran ablandamiento de su pulpa que ocurre en la etapa final de la maduracion (Brovelli et al., 1998; Morgutti et al., 2006). Los duraznos de pulpa no blanda no presentan una rapida disminucion de firmeza, asi que estos frutos se mantienen relativamente firmes aun cuan do estan completamente maduros (Pressey y Avants, 1978). Sin embargo, aun en los cultivares de pulpa blanda hay diferencias en las caracteristicas del proceso de maduracion (Manganaris et al., 2008).

En durazno, el ablandamiento se inicia temprano en la maduracion del fruto, y parece involucrar la accion de varias enzimas, tales como poligalacturonasa (PG), pectinmetilesterasa (PME), endo-1,4-[beta]-glucanasa, [alfa]-arabinosidasa y [beta]-galactosidasa, las cuales muestran cambios en su actividad y se asocian con una variedad de modificaciones en la pared celular, responsables de los cambios en firmeza antes y durante la fase de ablandamiento rapido (Brummell et al., 2004). Lester et al. (1994) atribuyeron el ablandamiento de durazno 'Flavorcrest', variedad de hueso despegado, a una endo-poligalacturonasa que incrementa su expresion despues del aumento climaterico en la produccion de etileno. Endo-PG (EC 3.2.1.15) cataliza al azar la hidrolisis de enlaces internos de [alfa]-1,4-D-galacturonano no esterificado, mientras que exo-PG (EC 3.2.1.67) libera unidades sencillas de acido galacturonico del extremo no reductor de la molecula de acido poligalacturonico. El sustrato de PG en la pared celular es principalmente homogalacturonano, el cual se secreta a la pared celular en una forma altamente metil-esterificada y debe de ser desesterificado antes de que pueda ser sustrato de PG. La desesterificacion es realizada por pectinmetilesterasa (PME; EC 3.1.1.11) la cual desesterifica los poliuronidos (Brummell y Harpster, 2001). La actividad de exo-PG durante la maduracion ha sido observada tanto en variedades de durazno de hueso pegado como despegado, pero solo hay actividad de la enzima endo-PG durante la maduracion de variedades de hueso despegado, coincidiendo con la fase rapida de ablandamiento (Orr y Brady, 1993).

El durazno (Prunus persica L. Batsch) 'Flordaprince' es considerado un cultivar de hueso semidespegado y de maduracion temprana. Los frutos maduran 80-85 dias despues de la floracion, y son de apariencia atractiva debido a que el 80% de su superficie externa esta cubierta de rayas de color rojo cuando el fruto esta maduro (Sherman et al., 1982).

Los cambios fisiologicos, fisicos y quimicos, y las caracteristicas sensoriales de durazno 'Flordaprince' durante la maduracion de este fruto han sido previamente estudiadas (Rodriguez-Felix et al., 1996a, b). Sin embargo, se desconocen los cambios en la actividad PME y PG durante la maduracion de los frutos de este cultivar. El objetivo de este trabajo, fue evaluar los cambios fisicos y quimicos, y la actividad poligalacturonasa (PG) y pectinmetilesterasa (PME), durante la maduracion en el arbol de durazno 'Flordaprince'.

Materiales y Metodos

Material vegetal

Se utilizo durazno 'Flordaprince' de una huerta comercial localizada en Carbo, Sonora, Mexico (29[grados]40'58"N y 110[grados]57'24"). Los frutos de diferentes estados de madurez se cosecharon manualmente el mismo dia, se colocaron en cajas de carton y se transportaron al laboratorio. Posteriormente se seleccionaron frutos en base a uniformidad de tamano y ausencia de defectos, y se clasificaron en cinco estados de madurez en base ai color (angulo de tono) de la epidermis: I (98[grados]), II (86,2[grados]), III (70,8[grados]), IV (52,4[grados]) y V (33,3[grados]). En estos frutos se realizaron los analisis de color (L, angulo de tono y croma) y de firmeza. Los solidos solubles totales (SST), acidez titulable (AT), actividad pectinmetilesterasa, actividad poligalacturonasa y contenido de proteinas totales se analizaron por triplicado entres sublotes de diez frutos, los cuales fueron cortados en piezas pequefias, colocados en bolsas de polietileno y almacenados a -40[grados]C.

Color

Esta variable se evaluo con un colorimetro MiniScan Hunter Lab modelo MS/B-2500 L, en su modo reflectancia, previamente calibrado. Se utilizaron 30 frutos por estado de madurez, a los cuales se les midio color en la epidermis en dos puntos opuestos de la zona ecuatorial. Se tomaron las lecturas de los valores de L*, a* y b* y se promediaron las dos lecturas de cada fruto. Los resultados se expresaron (McGuire, 1992) como claridad (L), angulo de tono ([PHI] = arcotangente b/a) y croma ([([a.sup.2] + [b.sup.2]).sup.1/2]).

Firmeza

Para esta evaluacion se utilizo un penetrometro Chatillon (DFG-50), provisto de un punzon de 8mm de diametro. La firmeza se determino en 30 frutos por estado de madurez. Para cada fruto la firmeza se midio en la region ecuatorial, en dos lados opuestos, y en el extremo floral o apice, despues de eliminar la piel. Se calculo el promedio de las dos lecturas de la zona ecuatorial del fruto (Bourne, 1980). Los resultados de firmeza en lados y en apice se expresaron en Newtons.

Solidos solubles totales y acidez titulable

Estos analisis se realizaron por triplicado de acuerdo a la metodologia de AOAC (1990). Se utilizaron 10 frutos por repeticion, por cada estado de madurez. Se preparo un extracto homogeneizando 10g de muestra con 60ml de agua destilada. Para la determinacion de solidos solubles totales (SST), se coloco una gota del extracto en un refractometro Abbe (American Optical) calibrado previamente con agua. EI resultado se expreso como el porcentaje de SST en la fruta. La acidez titulable se determino en un titulador automatico Mettler DL21, tomando alicuotas de 50ml del extracto y valorandose con una solucion de NaOH 0,1N hasta lograr un pH final de 8,2. El resultado se expreso como el porcentaje de acido malico presente en la fruta.

Actividad pectinmetilesterasa (PME)

Extraccion de PME. El analisis se realizo por triplicado para cada estado de madurez, utilizandose 10 frutos por repeticion. Para la extraccion se homogeneizaron 5g de pulpa en 25ml de solucion amortiguadora Tris-Cl 0,25M, con 0,3M de NaCl a pH 8; el homogeneizado se agito durante 2h y se centrifugo a 4[grados]C durante 25min a 16000 g (Wicker et al, 1987), constituyendo el sobrenadante el extracto crudo.

Determinacion de la actividad PME. La actividad PME se determino midiendo la velocidad de demetilacion de pectina por valoracion con NaOH segun el metodo de Rouse y Atkins (1955). Se utilizo como sustrato 25ml de pectina comercial de citricos (Sigma) al 1% (p/v) en NaCl 0,1M a pH 7. El pH se ajusto a 7,0 con NaOH 0,025N o HCI 0,02N antes de la adicion de 2ml del extracto enzimatico. La mezcla se valoro con NaOH 0,025N hasta alcanzar un pH de 7, representando la cantidad de NaOH necesario para neutralizar los grupos carboxilos liberados y mantener el pH. La temperatura de analisis (30[grados]C) fue controlada en un bano de agua con circulacion. La solucion de pectina, el NaOH y la mezcla de ensayo se mantuvieron a la temperatura mencionada durante al menos 10min antes de la adicion del extracto enzimatico. Los resultados se expresaron como unidades de actividad pectinmetilesterasa. Una unidad de actividad se definio como la cantidad de enzima capaz de catalizar el consumo de 1 [micron]equivalentes de ester hidrolizado por minuto y por mi de extracto.

Actividad poligalacturonasa (PC)

Extraccion de PG. Esta se efectuo de acuerdo a Gross (1982), con modificaciones. El analisis se realizo por triplica7 do, utilizando 10 frutos por repeticion. Para preparar el extracto se homogeneizaron 100g de pulpa con 300ml de bisulfito de sodio 1% (p/v) a pH 6. El homogeneizado se filtro y se resuspendio en 300mi de bisulfito de sodio I%, se filtro de nuevo, y el residuo se resuspendio en 150mi de NaCl 1M, ajustando el pH a 6,0 con NaOH 1N. Esta mezcla se agito durante 3h a una temperatura inferior a 4[grados]C, se filtro y se centrifugo a 9000g durante 15min. Se tomo una alicuota de 2,5ml del sobrenadante, la cual se desalo en una columna Sephadex G-25 (volumen de 10ml), equilibrada con tampon acetato de sodio 50mM (pH 4,4). El extracto desalado se congelo a -40[grados]C para el posterior analisis de actividad PG y cuantificacion de proteina total.

Determinacion de la actividad PG. El ensayo se baso en la liberacion hidrolitica de grupos reductores a partir de acido poligalacturonico. Se utilizaron 25 a 50[micron]l del extracto enzimatico desalado, al cual sele agrego tampon acetato de sodio 37,5mM (pH 4,4) y acido poligalacturonico al 0,2% (p/v), el cual fue lavado con etanol al 80% antes de su uso. Esta mezcla (0,2ml de volumen total), se agito a 30[grados]C durante 3h en un agitador de alicuotas. Para cuantificar los grupos reductores liberados, la reaccion se detuvo agregando lml tampon borato 100mM (pH 9) frio, seguido de 0,2ml de 2-cianoacetamida al 1% (p/v). Las muestras se mezclaron y se colocaron en un bano con agua hirviendo durante 10min. Despues de enfriarse a temperatura ambiente (25[grados]C), se leyo la absorbancia a 276nm en un espectrofotometro Perkin Elmer modelo Lambda 3A. Los resultados se expresaron como nmoles de grupos reductores producidos por mg de proteina por hora (Gross, 1982).

Proteinas totales. El contenido de proteina del extracto desalado se determino colorimetricamente utilizando azul de Coomassie y albumina serica bovina como patron. Los resultados se expresaron como mg de proteina/ml (Bradford, 1976).

Diseno experimental y analisis estadistico

Se utilizo un diseno experimental completamente al azar donde los tratamientos fueron los estados de madurez I al V, segun el valor de angulo de tono en la epidermis. Se aplico la prueba de Tukey (P<0,05) para determinar diferencias significativas entre las medias de los tratamientos. Los datos fueron analizados con el paquete estadistico computacional (SAS, 1986).

Resultados

Color

El angulo de tono disminuyo significativamente al avanzar el estado de madurez de los frutos. Los duraznos cosechados en el estado de madurez I presentaron el mayor angulo de tono (p<0,05) con un valor de 98[grados]. Este valor se ubica en el area que corresponde a un tono de color amarillo verdoso del diagrama de cromaticidad (Konica Minolta, 1998; Tabla I), lo cual indica que ya habia un cambio del color verde caracteristico de duraznos inmaduros y que la maduracion ya se habia iniciado, asi como los cambios asociados a ella como lo son la degradacion de la clorofila y la sintesis de carotenoides (Cascales et al., 2005). Los frutos de los estados de madurez II y III presentaron valores de anguio de tono de 86,2 y 70,8[grados], respectivamente, que en el diagrama de cromaticidad (Konica Minolta, 1998) corresponden a tonos de color amarillo y amarillo rojizo, respectivamente. Los frutos del EM IV y V mostraron el menor angulo de tono (p<0,05) con valores de 52,4 y 33,3[grados] respectivamente.

El croma tendio a aumentar ai avanzar el estado de madurez de los frutos (Tabla I). Los duraznos del EM I, II y III presentaron menores valores de croma (P<0,05) que los frutos de los EM IV y V. Esto indica que los frutos en un estado de madurez mas avanzado presentaron mayor saturacion del color comparados con los frutos del EM I, II y III que presentaron menor saturacion del color (Konica Minolta, 1998).

Los valores de claridad en la epidermis de los frutos disminuyeron significativamente (p<0,05) al avanzar la maduracion de los mismos mostrando que los frutos de los EM I y II presentaron los valores mayores y los del EM V los menores, lo que indica que los tonos del color de los frutos de los EM I y II son los mas claros y los del EM V los mas oscuros.

Los frutos estudiados que maduraron en el arbol presentaron el 80% de color rojo en su superficie externa lo cual coincide con lo publicado por Sherman et al. (1982).

Solidos solubles totales y acidez titulable

Los solidos solubles totales se incrementaron significativamente (P<0,05) al avanzar el estado de madurez de los frutos, observandose que los frutos de EM I al III presentaron un contenido de SST similar (P<0,05) con valores de 5,1 a 5,6, e inferior al de los frutos de los EM IV y V que mostraron valores de SST de 6,1 y 7,5, respectivamente (Tabla II).

El incremento en los SST durante la maduracion de durazno 'Flordaprince', coincide con lo informado por Agozzino et al. (2007) y Cascales et al. (2005) en duraznos 'Fairtime' y 'Caterin', respectivamente. Los valores de SST de los duraznos del EM V son inferiores a los publicados por Rodriguez-Felix et ai. (1996a), Ortiz de Zarate et al. (2007) y Wert et al. (2009) quienes observaron valores de 9,1; 9,8 y 10-13[grados]Brix. Wert et al. (2009) observaron valores superiores (13[grados]Brix) en duraznos 'Flordaprince' cultivados en la region suroeste de Florida con respecto a los de la region centro-norte de Florida (10[grados]Brix), atribuyendo estas diferencias a la mayor temperatura ambiental y fertilizacion de los huertos de la region suroeste. Crisosto et al. (1994) observaron que no existen diferencias en el contenido de SST de duraznos 'O' Henry' cultivados en condiciones de riego optimas y en condiciones de exceso de riego. Sin embargo, informaron un incremento en el contenido de SST en frutos bajo condiciones de deficit de riego.

La acidez titulable, reportada como porcentaje de acido malico, disminuyo de 0,98% en frutos en el EM I a 0,61% en frutos en el EM V (Tabla II). En duraznos maduros los principales acidos organicos son el malico y el citrico; sin embargo, el sorbitol y el acido quinico tambien se encuentran en bajas concentraciones (Moing et al., 1998). La acidez titulable de los duraznos 'Flordaprince' maduros (EM V, 33,3[grados] de angulo de tono) de este estudio es superior a la informada por Rodriguez-Felix et al. (1996a), lo que puede atribuirse a las diferencias en las condiciones climaticas y/o de fertilizacion de las regiones de cultivo de ambos estudios, como lo senalan Wert et al. (2009).

La relacion SST/AT mostro una tendencia a aumentar (P<0,05) durante la maduracion de los frutos con valores de 5,2 hasta una relacion de 12,3 (Tabla II). Sin embargo, este valor es inferior al de 17,9 publicado por Rodriguez-Felix et al. (1996a), debido al menor contenido de SST y mayor AT de los frutos del presente estudio.

[FIGURA 1 OMITIR]

Firmeza

Los frutos del EM I presentaron la mayor firmeza en lados (59,1N). Esta disminuyo significativamente al aumentar el estado de madurez hasta alcanzar valores de 21,7N en duraznos del EM V (Figura 1). Un comportamiento similar se observo en los valores de firmeza en el apice o punta de los frutos de durazno los cuales en el EM I presentaron valores de 54,7N disminuyendo hasta alcanzar valores de 3,6N en los frutos del EM V.

La firmeza es uno de los principales indicadores de maduracion y un predictor de vida de anaquel. Diferentes autores han realizado diversas clasificaciones del durazno de acuerdo a su firmeza. Comparando la firmeza en lados de los frutos de este estudio se observa que de acuerdo a la clasificacion de firmeza en 12 cultivares de durazno realizada por Byrne et al. (1991), los frutos cosechados en los EM I y II se encontraban en la etapa de madurez fisiologica, mientras que los frutos cosechados en los EM III y IV corresponden a la categoria maduro-firme, y finalmente los frutos cosechados en el EM V corresponden a la categoria maduro-blando. En cambio, de acuerdo a la clasificacion de Brummell et al. (2004), los frutos de este estudio cosechados en los EM I se encontraban en el inicio de maduracion, los frutos del EM II estaban en madurez temprana, mientras que los del EM III y IV se ubicaban en la categoria de madurez intermedia, y finalmente los del EM V se considera que estaban completamente maduros. Estos autores mencio nan que en la etapa de inicio de la maduracion hay una produccion de etileno detectable, mientras que en madurez intermedia hay un incremento de la produccion de etileno y en la etapa completamente madura ocurre el pico climaterico.

Rodriguez-Felix et ai. (1996a) evaluaron la produccion de etileno de frutos de durazno 'Flordaprince' observando que los frutos clasificados en ese estudio como de los EM mas avanzados (III y IV) presentaron a la cosecha produccion detectable de etileno y durante el almacenamiento a 20[grados]C mostraron el pico de produccion de etileno a los 6 y 7 dias, respectivamente. Estos autores meneionan que la disminucion de firmeza durante el almacenamiento a 20[grados]C de los frutos ocurrio mas rapido que la aparicion de los picos climatericos de etileno para todos los EM estudiados. Tonutti et al. (1997) tambien encontraron que el ablandamiento del durazno inicia significativamente antes que el incremento en la produccion de etileno y sugirieron que el mismo pudiera ser independiente de la produccion de etileno.

Los frutos del EM IV de este estudio se ubican en la categoria "listos para comprar", que de acuerdo a Crisosto y Mitchell (2002), co rresponde a frutos con valores de firmeza de 27 a 36N.

Los valores y el comportamiento de firmeza durante la maduracion de los duraznos de este estudio son similares a los publicados por Rodriguez-Felix et al. (1996a) en durazno 'Flordaprince'. Asi mismo, Cascales et al. (2005) observaron una disminucion de 65 a 22N en la firmeza durante la maduracion de durazno 'Caterin'.

Los frutos en el EM V que completaron su maduracion en el arbol presentaron valores de firmeza mayores a 20N. Sin embargo, es deseable que los frutos posean valores de firmeza mas altos, ya que son mas resistentes para el transporte y la comercializacion (Crisosto, 2002).

Al comparar los cambios en el angulo de tono con los cambios en firmeza durante la maduracion de durazno 'Flordaprinee' se observa que ambas variables mostraron una tendencia similar a disminuir ai avanzar la maduracion de los frutos.

Actividad pectinmetilesterasa (PME)

Los frutos cosechados en EM I, en madurez fisiologica de acuerdo a Byrne et al. (1991), presentaron la mayor actividad PME (2,48[micron]eq x [ml.sup.-1] x [min.sup.-1] de ester), la que disminuyo significativamente al avanzar la madurez de los frutos, presentando valores de 0,87[microm]eq x [ml.sup.-1] x [min.sup.-1] en frutos del EM V (maduro-blandos), resultando en un 65% de perdida de la actividad inicial de la enzima (Figura 2). Los valores de actividad PME observados en los duraznos 'Flordaprince' en estado maduro (EM V) son similares al valor de 1,0[micron]eq x [ml.sup.-1] x [min.sup.-1] de ester en durazno maduro de variedad de hueso despegado hallado por Javeri y Wicker (1991).

Un comportamiento similar en la disminucion de actividad PME durante la maduracion de durazno de hueso despegado ha sido publicado por Shewfelt (1965) y por

Glover y Brady (1995). Sin embargo, Brummell et al. (2004) observaron un incremento en la actividad PME durante la maduracion de durazno 'O'Henry', mientras que Porter et al. (2000) encontraron una alta variabilidad en actividad PME entre nueve variedades de pulpa blanda con bajos requerimientos de frio y de maduracion temprana como 'Flordaprince'. Glover y Brady (1995) concluyeron que la actividad PME en fruta inmadura tiene una fuerte asociacion con los polimeros pecticos y esto ha causado que su actividad sea subestimada en algunos estudios. Estos autores sugieren que esta asociacion de PME con los polimeros pecticos in vivo puede regular la actividad de la enzima. Estas diferencias en el comportamiento de la actividad PME pudieran ser atribuidas a que en los diferentes estudios se emplearon diferentes cultivares, ya que se ha informado que en cada cultivar existen diferencias en el tipo y grado de la modificacion de los polisacaridos de la pared celular y en la expresion y regulacion de las enzimas que modifican la pared celular. Asi mismo, estas diferencias pudieran atribuirse a las diferentes metodologias empleadas para medir la actividad PME utilizadas en cada experimento (Goulao y Oliveira, 2008).

La pectinmetilesterasa desesterifica los poliuronidos eliminando grupos metilo de la posicion 6 de los residuos de acido galacturonico de pectina de alto peso molecular. La demetilacion de la pectina a sus grupos carboxilo libres cambia el pH y la carga en la pared celular, permitiendo la agregacion de los poliuronidos en una estructura enlazada a Ca y hace los poliuronidos susceptibles a la degradacion por PG (Brummell y Harpster, 2001). Debido a ello, estos autores sugieren que la funcion de PME es preparar las sustancias pecticas para que PG pueda actuar. Recientemente se ha sugerido que la modificacion en la carga de la pared celular y la disminucion en el pH del apoplasto causado por la actividad PME regulan y determinan su propia actividad. Adicionalmente, se menciona que el efecto de PME de disminuir el pH del apoplasto durante la maduracion del fruto es un mecanismo para la regulacion de la actividad de otras enzimas de pared celular. En tomate se ha mostrado que la expresion de PME es mayor en el estado maduro-verde cuando el pH del apoplasto es adecuado para su actividad, y disminuye durante la maduracion a medida que aumenta la acidificacion del apoplasto. Por el contrario, PG comienza a acumularse al inicio de maduracion, cuando el pH del apoplasto no es adecuado para su actividad y continua acumulandose durante la maduracion a medida que el pH es favorable (Goulao, 2010).

[FIGURA 2 OMITIR]

Al comparar la actividad PME con los cambios en firmeza durante la inaduracion de durazno 'Flordaprince' se observa que ambas variables mostraron una tendencia similar a disminuir al avanzar la maduracion de los frutos.

Actividad poligalacturonasa (PG)

Los duraznos cosechados en los primeros estados de madurez (EM I; madurez fisiologica) presentaron una baja actividad PG (1,85nmoles de grupos reductores x [h.sup.-1] x mg de [proteina.sup.-1]), que se incremento significativamente al avanzar la madurez de los frutos alcanzando valores de 8,73 en los frutos del EM V (Figura 2). Este comportamiento de la actividad PG durante la maduracion de durazno 'Flordaprince' coincide con lo observado en duraznos 'Elberta' y 'O'Henry' por Pressey et al. (1971) y Brummell et al. (2004), respectivamente. Estos autores observaron que la actividad PG es baja al inicio de maduracion y se incrementa continuamente al avanzar la maduracion de los frutos en el arbol, alcanzando los mayores valores en los frutos completamente maduros. Pressey et al. (1971) encontraron que la actividad poligalacturonasa esta ausente en duraznos 'Elberta' inmaduros y se incrementa a medida que avanza la maduracion del fruto. De la misma manera, Orr y Brady (1993) mostraron que en durazno 'Flavorcrest', variedad de hueso despegado, la actividad endo- PG se incremento ligeramente en la etapa de ablandamiento inicial de los frutos, incrementandose marcadamente durante la maduracion hasta alcanzar valores de 7,1 a 9,3nmol x [min.sup.-1] x [g.sup.-1] en frutos completamente maduros y muy blandos. Lester et al. (1994) atribuyeron el ablandamiento del durazno 'Flavorcrest' a una endo-poligalacturonasa que se expresa intensamente despues del aumento climaterico de etileno. Endo-PG (EC 3.2.1.15) cataliza al azar la hidrolisis de enlaces internos de [alfa]-1,4-D-galacturonano no esterificado, mientras que exo-PG (EC 3.2.1.67) hidroliza unidades sencillas de acido galacturonico del extremo no reductor de la molecula de acido poligalacturonico. El sustrato de PG en la pared celular es principalmente homogalacturonano, el cual se secreta a la pared celular en una forma altamente metil-esterificada, que debe ser desesterificada antes de que pueda ser sustrato de PG. Se sugiere que PG actua para depolimerizar pectina enlazada covalentemente y solubilizarla en una fraccion soluble en agua (Brummell y Harpster, 2001).

Al comparar la actividad PG con los cambios en firmeza durante la maduracion de durazno 'Flordaprince' se observa que la firmeza mostro una tendencia a disminuir al avanzar la maduracion de los frutos. En cambio, la actividad PG aumento.

En el presente estudio los duraznos del EM I ya presentaban actividad PG y mostraban altos valores de actividad PME, lo que sugiere que el ablandamiento de los frutos tuvo inicio en etapas de maduracion mas tempranas. Al comparar los cambios en la actividad de ambas enzimas se observa que existe un comportamiento inverso, ya que la actividad PG durante la maduracion de durazno 'Flordaprince' aumenta a medida que la actividad PME disminuye. Este comportamiento en la actividad PME y PG ha sido informado en tomate y se ha asociado con los cambios en el pH del apoplasto (Goulao, 2010).

Conclusiones

Los SST y relacion SST/AT de los frutos aumentaron conforme avanzo la maduracion de los mismos, mientras que la AT y la firmeza disminuyeron.

El angulo de tono de la epidermis disminuyo al avanzar la maduracion del fruto. El durazno 'Flordaprince' se comporto como un durazno de pulpa blanda, mostrando cambios notables en firmeza durante su maduracion. Los frutos cosechados en estado de madurez I (98[grados] de angulo de tono) mostraron la mayor actividad pectinmetilesterasa y la menor actividad poligalacturonasa. La actividad pectinmetilesterasa disminuyo al avanzar la maduracion de los frutos, mientras que la actividad poligalacturonasa se incremento considerablemente coincidiendo con la disminucion de firmeza.

Los mayores valores de actividad pectinmetilesterasa y actividad poligalacturonasa en los frutos del estado de madurez I (98[grados] de angulo de tono), sugieren que el ablandamiento ya se habia iniciado en esta etapa de maduracion de los frutos.

AGRADECIMIENTOS

Las autoras agradecen a Evelia Araiza Lizarde su apoyo en una etapa de la parte experimental del presente estudio y a Humberto Gonzalez Rios por su apoyo en el analisis estadistico.

REFERENCIAS

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Armida Rodriguez-Felix. Maestra en Ciencias, Centro de Investigacion en Alimentacion y Desarrollo, A.C. (CIAD), Mexico. Direccion: CIAD A.C., Apdo. Postal 1735. Hermosillo, Sonora, Mexico 83000. e-mail: armida@.ciad.mx

Judith Fortiz-Hernandez. Maestra en Ciencias, Colegio de Postgraduados, Mexico. Investigadora, CIAD A.C. Mexico. e-mail: jfortiz@.ciad.mx

Monica Alejandra Villegas-Ochoa. Quimica, Universidad de Sonora, Mexico. Tecnico, CIAD A.C. e-mail: mvillegas@ciad.mx
TABLA I
COLOR (ANGULO DE TONO, CROMA Y
CLARIDAD) DE DURAZNO 'FLORDAPRINCE'
EN DIFERENTES ESTADOS DE MADUREZ *

Estado de      Angulo de      Croma    Claridad
madurez     tono ([grados])              (L)

I               98,0 a        28,0 b   59,16 a
II              86,2 b        28,3 b   60,18 a
III             70,8 c        27,9 b   56,38 b
IV              52,4 d        31,5 a   50,39 c
V               33,3 e        32,1 a   40,50 d

* Medias con letras diferentes en cada columna, indican
diferencias significativas de acuerdo a la prueba de Tukey
(P [menor que o igual a] 0,05).

TABLA II
SOLIDOS SOLUBLES TOTALES Y ACIDEZ
TITULABLE DE DURAZNO 'FLORDAPRINCE'
EN DIFERENTES ESTADOS DE MADUREZ *

Estado de    SST     Acidez titulable   SST/AT
madurez              (% acido malico)

I           5,1 b         0,98 a          5,2
II          5,4 b         0,79 ab         6,8
III         5,6 b         0,75 b          7,5
IV          6,1 ab        0,65 b          9,4
V           7,5 a         0,61 b         12,3

* Medias con letras diferentes en cada columna, indican diferencias
significativas de acuerdo a la prueba de Tukey (P [menor que o igual
a] 0,05).
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Author:Rodriguez-Felix, Armida; Fortiz-Hernandez, Judith; Villegas-Ochoa, Monica A.
Publication:Interciencia
Date:Jan 1, 2011
Words:6041
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