AZ UCHUVA GYÜMÖLCSÖK KÜLÖNLEGES VISELKEDÉSE Physalis peruviana L.): AZ 1-METIL-CIKLOPROPENNEK KÜLÖNBÖZŐ Dózisok és expozíciós idők hatása

Az uchuva gyümölcsök szüret utáni viselkedése (Physalis peruviana L.): Különböző dózisok hatása

és expozíciós idők 1-metil-ciklopropénnél

Helber E. Balaguera-López [1], 2, Claudia A. Martínez-Cárdenas 3 és Aníbal Herrera-Arévalo 1

1 Agrártudományi Kar, Kolumbiai Nemzeti Egyetem, University Campus. Bogota Kolumbia. e-mail: [email protected], [email protected]

2 Agrárkutató Csoport. Kolumbiai Agrártudományi Kar, Pedagógiai és Technológiai Egyetem. Tunja University Campus, Kolumbia

3 Agrár- és állattenyésztéstudományi és környezetvédelmi iskola, Nyílt és Távoktatási Egyetem, Egyetemi Egyetem. Bogota e-mail: [email protected]

További kulcsszavak: Gátlója az etilén, romlandó gyümölcs, érés, etiléntermelés hatásának

További kulcsszavak: Etiléntermelés, az etilén hatás gátlója, romlandó gyümölcs, érés

Beérkezett: 2015. június 29. Elfogadva: 2015. december 11

Az egres termesztése (Physalis peruviana L.) számos ország gazdaságának termelési alternatívája, mivel jó kilátásokat és érdeklődést mutat a nemzetközi piacok iránt, amely a gyümölcs táplálkozási és gyógyászati ​​tulajdonságaiból származik (Gastelum, 2012), ami lehetővé tette számára, hogy bekerüljön az úgynevezett ? szupergyümölcsök listájába ? (Superfruit, 2011; Fischer et al., 2011). A 2013-as évre Kolumbia 12 873 tonna termelést mutatott be 880 ha területen, 14,6 t · ha -1 terméssel (Agronet, 2014). A kolumbiai ökotípus édes ízével, aromájával és jellegzetes élénk színével tűnt ki a világpiacon (Galvis et al., 2005), amelyeket a nemzeti piacokon forgalmaznak, és Észak-Amerikába és Európába is exportálnak (Fischer et al., 2011 ).

Megállapítást nyert, hogy az 1-MCP csökkenti az etiléntermelést (Choi és mtsai, 2008; Cerqueira és mtsai, 2009; Zhang és mtsai, 2012), mivel az ACC-szintázt kódoló gének expressziójának csökkentésével befolyásolja autokatalitikus szintézisét. és ACC-oxidáz enzimek (Zhang és mtsai, 2012; Yang és mtsai, 2013). Viszont az 1-MCP hatással van az etilén szignálozásra is, mert csökkenti az etilén receptorokat kódoló gének expresszióját (Yang et al., 2013). Az 1-MCP késleltetheti a szilárdságvesztést (Choi et al., 2008; Villalobos et al., 2011). Beszámoltak arról is, hogy az 1-MCP csökkentheti a cukrok tartalmát és a szerves savak lebomlását a különböző gyümölcsökben (Singh és Pal, 2008; Zhang és mtsai, 2009; Deaquiz és mtsai, 2014).

Az etilén működésének blokkolásához szükséges 1-MCP koncentrációja a fajtól, a fajtától, az érési állapottól, az új receptorok előállításának képességétől, az expozíciós időtől és a hőmérséklettől függően változik (Watkins, 2006). Az optimális dózisok fajonként változnak, de Blankenship és Dole (2003) az 1-MCP alkalmazásához különböző koncentrációkat és hőmérsékleteket számolnak be, amelyek 0,1 és 100 µL·L -1 között vannak 20-25 ° C-on, 24 órán át. Azonban a kereskedelmi használatra szánt termékek (EthylBloc és SmartFresh) ajánlott koncentrációja 100 és 500 µL·L -1 között van, körülbelül 1000-szer magasabb, valószínűleg az 1-MCP veszteségének nagy lehetősége miatt (Serek et al., 2006 ). A köpenyes egres gyümölcsök hasznos élettartamának meghosszabbítása érdekében ennek a kutatásnak az volt a célja, hogy értékelje a szüret utáni viselkedését különböző dózisokban és 1-metil-ciklopropén expozíciós időkben.

Anyagok és metódusok

Ehhez a tanulmányhoz a kolumbiai ökotípusú egres gyümölcsöket használták az Icontec 4580 (Icontec, 1999) szerinti, teljesen egészséges és homogén méretű 3. fokozatú érlelésben, amelynek fizikai-kémiai jellemzőit a laboratóriumi kísérlet elején mértük. a színindex (CI) = 0,58 ± 0,2; összes oldható szilárd anyag (SST) = 14,15 ± 0,3 ºBrix; összes titrálható savasság (ATT) = 2,98 ± 0,1%. A gyümölcsöket kereskedelmi célú terményben szüretelték Ventaquemada községben (Boyacá megye, Kolumbia). A kísérletet és elemzéseket a Kolumbiai Nemzeti Egyetem Agrártudományi Karának Postharvest laboratóriumában, Bogotá központjában végeztük.

Teljesen randomizált kísérleti tervet alkalmaztunk, 3x3 + 1 kezelés faktoriális elrendezésével, ahol az első tényező az 1-MCP dózisa volt (0,3, 1 és 3 µL·L -1), a második pedig a kezelési időnek felel meg 1-MCP-vel (2, 12 és 24 óra), plusz egy abszolút kontroll; a 10 kezelésnek 4 ismétlése volt, a 40 UE pedig 125 g gyümölcsből állt, műanyag polietilén-tereftalát (PET) dobozokba csomagolva. A gyümölcsöket 15 napig szobahőmérsékleten (16 ° C) és 70% relatív páratartalom mellett hagytuk.

Heti színindex-méréseket végeztek (IC = 1000 xa */L * xb *), amelyeket a CIELab L *, a * és b * rendszerparaméterei alapján számítottunk ki, amelyekhez három színolvasást végeztünk minden gyümölcs Egyenlítői zónájában Minoltával CR 410 digitális színmérő; gyümölcs szilárdsága (N): digitális texturométer (Lloyd LS1,) felhasználásával 1 KN mérőcellával, 3 mm-es hengeres lyukasztóval és Nexygen plus programmal; súlycsökkenés (%) = ((P1-P2)/P1) x100, ahol P1 = a gyümölcs súlya kezdetben és P2 = a gyümölcs tömege a végső időpontban; Az összes oldható szilárd anyagot (SST) Brix-fokos mérésekkel nyertük 0 és 85% közötti digitális refraktométerrel (Hanna) 0,1 ° Brix pontossággal; A teljes titrálható savasságot (ATT) a automatikus titrátor Metrohm 916 Food Ti-Touch 120.

Etilén (µL C2H4 kg -1) előállításához · h -1) Körülbelül 100 g cape egres gyümölcsöt lemértek, és 1 órán át 500 cm 3 hermetikus üvegkamrákba helyezték, ezután 0,3 ml gázmintát extraháltak, amelyet ezután a gázkromatográfba (CG) injektáltak. Agilent Technologies 7890A (Agilent Technologies, Santa Clara, Kalifornia) , lángionizációs detektorral (FID) felszerelve. HP-PLOT oszlopot (30 m x 0,55 mm x 40 um) használtunk. A kromatográfiás körülmények a következők voltak: az injektor hőmérséklete 70 ° C, a kemence hőmérséklete 50 ° C és a FID detektor hőmérséklete 250 ° C. Héliumot használtunk beindulási gázként 7,0 ml · min -1 áramlásnál, a FID detektor égési gázai pedig száraz levegő és hidrogén voltak, 300, illetve 40 ml · perc -1 áramlással. A mennyiségi meghatározáshoz kalibrációs görbét készítettünk etilén standarddal (AGA, Bogotá). Végül meghatároztuk a belső etilénkoncentrációt (CIE), amelyhez 1 ml mintát vettünk a gyümölcs belsejéből, és azonnal befecskendeztük a gázkromatográfba. Az etiléntermelést kétnaponta mértük.

A statisztikai különbségek meghatározásához faktoriális varianciaanalízist végeztünk, majd Tukey többszörös tartománytesztjét hajtottuk végre az SAS v. 9.2 (Cary, NC).

Eredmények és vita

Mivel a varianciaanalízis a két vizsgált tényező közötti kölcsönhatások fennállását állapította meg, a posztarvest változók eredményeit kettős bejegyzésű táblázatok mutatják be (1. és 2. táblázat).

Etiléngyártás . Az etiléntermelés csökkenését figyelték meg a betakarítás után 3-ról 6 napra (ddc), majd 9 ddc-nél drasztikus növekedés következett be, majd 12 dc-re csökkent. Jelentős statisztikai különbségek voltak (P≤0,05) 3 és 9 dac között. Általában azt figyelték meg, hogy az 1-MCP 1 és 3 µL·L -1 dózisa reprezentatív módon csökkentette az etiléntermelést a tárolás során (1. ábra). A belső etilénkoncentrációt (CIE) tekintve az összes mintavételi pontban statisztikai különbségek voltak. Megállapították, hogy minél nagyobb az 1-MCP dózisa, az ICD alacsonyabb volt, ezért 3 µL·L -1 mellett az ICD mutatta a legalacsonyabb értékeket, és 0,3 µL·L 1 1-MCP esetén a CIE hasonló volt a kontrollgyümölcsökből (1. ábra). Gutiérrez és mtsai. (2008) az etiléntermelés csökkenését is megállapította az 1-MCP dózisának növekedésével.

Hasonló a cape egres, a japán szilva gyümölcs (Prunus salicina Lindl. önéletrajz. Tegan Blue), az 1-MCP alkalmazása csökkentette az etiléntermelést (Khan és Singh, 2007). Ezzel kapcsolatban arról számoltak be, hogy az 1-MCP csökkenti az etiléntermelést (Choi és mtsai, 2008; Zhang és mtsai, 2012), mert befolyásolja annak autokatalitikus szintézisét azáltal, hogy csökkenti az ACS enzimeket és az ACO-t kódoló gének expresszióját ( Yang és mtsai, 2013; Singh és mtsai, 2012) .

A klimaxos gyümölcsök reakciója az 1-MCP-re nagyon változó lehet; például az érés megkezdése előtt történő alkalmazás hiányos vagy nem megfelelő érést eredményezhet, míg más gyümölcsöknél nem tapasztalható probléma. Emiatt úgy döntöttek, hogy a köpenyes egres termését a 3 érés szakaszában választják ki, mivel az érés fejlettebb szakaszaiban az 1-MCP nem biztos, hogy hatékony. Például a banán és az avokádó esetében az 1-MCP alkalmazása az érés megkezdése után nincs kedvező hatással. Az egyik tényező, amely ezt befolyásolja, a gyümölcs ICD-je az alkalmazás idején (Huber et al., 2010). Zhang és mtsai. (2009) szerint a paradicsom 1-MCP-vel történő alacsonyabb érési késleltetése a kezelés során magasabb gyümölcs ICD-vel járt. Az egres gyümölcsökben, bár van válasz az 1-MCP-re, az érés késése nem annyira észrevehető, mint a paradicsom és az avokádó gyümölcsöknél, ahol az etiléntermelés szinte teljesen gátolt (Choi et al., 2008). Ennek oka lehet az 1-MCP alkalmazásakor a magas CIE-érték (1. ábra), mivel Serek és mtsai. (2006) szerint az endogén etilén verseng az 1-MCP-vel a receptorokért. Hasonló eredményeket találtunk az alma gyümölcsöknél is (Jung és Watkins, 2014).

cape

1.ábra. Az 1-MCP különböző dózisainak hatása: A. az egres gyümölcsök etiléntermelésére és B. belső etilénkoncentrációjára (CIE) (Physalis peruviana L.) tárolás közben. Ugyanazon a mintavételi napon a különböző betűk által követett átlagok statisztikai különbségeket mutatnak a Tukey-teszt alapján (P≤0,05)

Másrészt a köpenyes egres gyümölcsében található etilénszint nagyon magas (129,1 és 387,62 µL · kg -1 · h -1 között), amint Trinchero és mtsai. (1999). Ez a jellemző az egres gyümölcs magas romlandóságára és az 1-MCP alacsony hatékonyságára utalhat alacsony dózisok és expozíciós idők mellett. Különböző tanulmányok azt mutatják, hogy az etilén az egres gyümölcsök érése során különböző folyamatokkal társulhat, például lágyulás, antioxidáns aktivitás, színváltozás (Trinchero et al., 1999; Majumder és Mazumdar, 2002; Gutiérrez et al., 2008; Valdenegro és mtsai., 2012). Emiatt az egres gyümölcsök érésével kapcsolatos számos folyamatot befolyásolja az 1-MCP alkalmazása.

Hám színe. Az IC növekedett a tárolás függvényében; ez a növekedés azonban szignifikánsan nagyobb volt a kontroll gyümölcsökben és gyümölcsökben 0,3 µL -1 értékkel 2 órán át, és alacsonyabb volt 3 µL·L -1 1-MCP alkalmazásával 24 órán keresztül (1. táblázat). Az egres gyümölcsökben a gyümölcs színváltozása a klorofill lebomlásának és a karotinoidok plasztidokban történő felhalmozódásának köszönhető (Trinchero et al., 1999). Mivel az IC értékek pozitívak, a gyümölcs színe a karotinoidok, elsősorban a β-karotin felhalmozódásának köszönhető (Fischer és Martínez, 1999). Ezenkívül a köpenyes egres színváltozása összefügg az etilén jelenlétével (Gutiérrez és mtsai, 2008; Valdenegro és mtsai, 2012), így az egres gyümölcs 3 µL·L -1 1-MCP-vel 24 órán keresztül jelentősen kevesebb etilént termelt, alacsonyabb volt az IC-értéke is. Ebben a tekintetben az 1-MCP-vel kezelt paradicsomgyümölcsök (21,7 µmol · m -3, 9 órán át) alacsony likopin felhalmozódást mutattak, és a színváltozás kisebb volt (Zhang et al., 2009). Gutiérrez és mtsai. (2008) jelentése szerint az 1-MCP (5 µL·L -1 20 órán át) késleltette a köpenyes egres gyümölcsök, főként a pinto gyümölcsök színváltozását, ami egyetért ebben a tanulmányban.

Fogyás. Ez a változó nőtt, mivel a tárolási idő hosszabb volt. Statisztikai különbségek voltak jelen az összes mintavételi ponton. A kontroll a legnagyobb súlyveszteséget mutatta, míg 3 µL·L -1 1-MCP-vel 24 óra alatt a legkisebb súlyveszteséget a 8. naptól kaptuk (1. táblázat).

Asztal 1 . Az 1-metil-ciklopropén különböző dózisainak és alkalmazási idejének hatása az egres gyümölcsök színindexére, fogyására és szilárdságára (Physalis peruviana L.) tárolás közben

Az átlagok, amelyeket minden oszlopban különböző betűk követnek, szignifikáns különbségeket mutatnak Tukey-teszt alapján (P≤0,05). ** Statisztikai különbségek 1% -nál, * statisztikai különbségek 5% -nál, ns: nincs statisztikai különbség

Szilárdság. A betakarítás utáni 8. és 15. napon statisztikai különbségek mutatkoztak, a 3 µL·L -1 1-MCP-t és 24 órát tartalmazó egres gyümölcsök a legkevesebb szilárdságvesztést mutatták a 15 napos tárolás során, éppen ellenkezőleg, a kontroll gyümölcsök a leglágyabb (1. táblázat). Az 1-MCP legnagyobb dózisa (600 nL·L -1) és a leghosszabb kezelési idő (24 óra) szintén a legjobb szilárdsági viselkedést eredményezte a guava gyümölcsökben (Singh és Pal, 2008).

2. táblázat. Az 1-metil-ciklopropén különböző dózisainak és alkalmazási idejének hatása az egres gyümölcsök összes oldható szilárd anyagára és teljes titrálható savasságára (Physalis peruviana L.) tárolás közben