ПОСЛЕДНО РЪБНО ПОВЕДЕНИЕ НА ПЛОДОВЕ UCHUVA ( Physalis peruviana L.): ЕФЕКТ НА РАЗЛИЧНИ ДОЗИ И ПЪТОВЕ НА ЕКСПОЗИЦИЯ НА 1-МЕТИЛ ЦИКЛОПРОПЕН

Поведение след прибиране на реколтата от плодове uchuva (Physalis peruviana Л.): Ефект от различни дози

и времената на експозиция при 1-метилциклопропен

Хелбер Е. Балагера-Лопес [1], 2, Клаудия А. Мартинес-Карденас 3 и Анибал Херера-Аревало 1

1 Факултет по селскостопански науки, Национален университет в Колумбия, университетски кампус. Богота Колумбия. e-mail: [email protected], [email protected]

2 Група за земеделски изследвания. Факултет по селскостопански науки, Педагогически и технологичен университет в Колумбия. Университетският кампус Tunja, Колумбия

3 Училище по селскостопански и животновъдни науки и околна среда, Отворено и дистанционно висше училище, университетски кампус Богота e-mail: [email protected]

Допълнителни ключови думи: Инхибитор на действието на етилен, нетрайни плодове, узряване, производство на етилен

Допълнителни ключови думи: Производство на етилен, инхибитор на етиленовото действие, нетрайни плодове, узряване

Получено: 29 юни 2015 г. Прието: 11 декември 2015 г.

Отглеждането на нос цариградско грозде (Physalis peruviana L.), е производствена алтернатива за икономиката на много страни, тъй като представя добри перспективи и интерес на международните пазари, който произтича от хранителните характеристики и лечебните свойства на плодовете (Gastelum, 2012), което му е позволило да бъдат включени в списъка на така наречените ? суперплодове ? (Superfruit, 2011; Fischer et al., 2011). За 2013 г. Колумбия представи продукция от 12 873 t, в площ от 880 ha, с добив от 14,6 t · ha -1 (Agronet, 2014). Колумбийският екотип се откроява на световния пазар със своя сладък вкус, аромат и характерен ярък цвят (Galvis et al., 2005), които се комерсиализират на националните пазари и също се изнасят в Северна Америка и Европа (Fischer et al., 2011 ).

Установено е, че 1-MCP намалява производството на етилен (Choi et al., 2008; Cerqueira et al., 2009; Zhang et al., 2012), тъй като влияе върху неговия автокаталитичен синтез чрез намаляване на експресията на гени, кодиращи ACC синтазата и ACC оксидазни ензими (Zhang et al., 2012; Yang et al., 2013). На свой ред, 1-MCP също влияе на етиленовата сигнализация, защото намалява експресията на гени, кодиращи етиленовите рецептори (Yang et al., 2013). 1-MCP може да забави загубата на твърдост (Choi et al., 2008; Villalobos et al., 2011). Съобщава се също така, че 1-MCP може да намали съдържанието на захари и разграждането на органични киселини в различни плодове (Singh and Pal, 2008; Zhang et al., 2009; Deaquiz et al., 2014).

Концентрацията на 1-MCP, необходима за блокиране действието на етилена, варира в зависимост от вида, сорта, състоянието на зреене, капацитета за производство на нови рецептори, времето и температурата на излагане (Watkins, 2006). Оптималните дози варират между видовете, но Blankenship и Dole (2003) съобщават за различни концентрации и температури за прилагане на 1-MCP, които са между 0,1 и 100 µL·L -1 при 20-25 ° C в продължение на 6 на 24 часа. Препоръчителната концентрация за продукти за търговска употреба (EthylBloc и SmartFresh) обаче е между 100 и 500 µL·L -1, около 1000 пъти по-висока, вероятно поради високата възможност за загуби от 1-MCP (Serek et al., 2006) . За да се удължи полезният живот на плодовете от нос цариградско грозде, целта на това изследване е да се оцени тяхното поведение след прибиране на реколтата при различни дози и времена на излагане на 1-метилциклопропен.

Материали и методи

За това проучване са използвани плодове от нос цариградско грозде екотип Колумбия в степен 3 на съзряване съгласно Icontec 4580 (Icontec, 1999) въз основа на цвят, напълно здрави и с хомогенни размери, чиито физикохимични характеристики, измерени в началото на експеримента в лабораторията, бяха цветният индекс (CI) = 0,58 ± 0,2; общо разтворими твърди вещества (SST) = 14,15 ± 0,3 º Брикс; обща титруема киселинност (ATT) = 2,98 ± 0,1%. Плодовете са събрани от търговска реколта в община Ventaquemada (департамент Boyacá, Колумбия). Експериментът и анализите са проведени в лабораторията Postharvest на Факултета по аграрни науки на Националния университет на Колумбия, централа в Богота.

Използван е напълно рандомизиран експериментален дизайн, с факториална подредба от 3x3 + 1 обработки, където първият фактор са дозите 1-MCP (0,3, 1 и 3 µL·L -1), а вторият фактор съответства на времето за лечение с 1-MCP (2, 12 и 24 часа), плюс абсолютен контрол; 10-те обработки са имали 4 повторения, а 40 UE са съставени от 125 g плодове, опаковани в пластмасови кутии от полиетилен терефталат (PET). Плодовете се оставят при стайна температура (16 ° C) и относителна влажност от 70% в продължение на 15 дни.

Извършваха се седмични измервания на цветния индекс (IC = 1000 xa */L * xb *), изчислени от параметрите на системата CIELab L *, a * и b *, за които бяха направени три цветни показания в екваториалната зона на всеки плод с Minolta Цифров колориметър CR 410; твърдост на плодовете (N): чрез използване на цифров текстурометър (Lloyd LS1,) с 1 KN товарна клетка, 3 mm цилиндричен пунш и програма Nexygen plus; загуба на тегло (%) = ((P1-P2)/P1) x100, където P1 = тегло на плодовете в началния момент и P2 = теглото на плодовете в последния момент; Общите разтворими твърди вещества (SST) бяха получени чрез измервания на степента на Brix с цифров рефрактометър (Hanna) в диапазона от 0 до 85% с прецизност на Brix от 0,1 °; Общата титруема киселинност (ATT) се определя с автоматичен титратор Metrohm 916 Food Ti-Touch 120.

За производството на етилен (µL C2H4 kg -1 · ч -1) Приблизително 100 g плодове от цариградско грозде се претеглят и се поставят в херметични стъклени камери от 500 cm 3 за 1 час, след което се извлича проба от 0,3 ml газ, която след това се инжектира в газовия хроматограф (CG) Agilent Technologies 7890A (Agilent Technologies, Санта Клара, Калифорния) , снабден с пламъчно-йонизационен детектор (FID). Използва се колона HP-PLOT (30 m x 0,55 mm x 40 µm). Условията на хроматографията са както следва: температура на инжектора 70 ° C, температура на фурната 50 ° C и FID температура на детектора 250 ° C. Хелий се използва като увличащ газ при поток от 7.0 mL · min -1, а изгарящите газове на FID детектора са сух въздух и водород с потоци от 300 и 40 mL · min -1, съответно. За количествено определяне е направена калибрационна крива с етиленов стандарт (AGA, Богота). Накрая беше изчислена количествено вътрешната концентрация на етилен (CIE), за която 1 ml проба беше взета от вътрешността на плодовете и незабавно инжектирана в газовия хроматограф. Производството на етилен се измерва на всеки два дни.

Извършен е факториален анализ на дисперсията, за да се определят статистическите разлики, след което е извършен тест с множество обхвати на Tukey, използвайки SAS v. 9,2 (Кари, Северна Каролина).

Резултати и дискусия

Тъй като анализът на дисперсията открива съществуването на взаимодействия между двата изследвани фактора, резултатите от променливите след прибиране на реколтата са представени в таблици с двойно въвеждане (таблици 1 и 2).

Производство на етилен . Намаляване на производството на етилен се наблюдава от 3 до 6 дни след прибиране на реколтата (ddc), след това се наблюдава драстично увеличение при 9 ddc и след това намалява до 12 ddc. Имаше значителни статистически разлики (P≤0.05) от 3 до 9 dac. По принцип се наблюдава, че дозите от 1 и 3 µL·L -1 от 1-MCP репрезентиращо намаляват производството на етилен през цялото съхранение (Фигура 1). По отношение на вътрешната концентрация на етилен (CIE), имаше статистически разлики във всички точки за вземане на проби. Установено е, че колкото по-висока е дозата на 1-MCP, ICD е по-ниска, следователно, с 3 µL·L -1, ICD представя най-ниските стойности, а с 0.3 µL·L -1 от 1-MCP CIE, подобна на тази от контролните плодове (Фигура 1). Гутиерес и др. (2008) също установяват намаляване на производството на етилен с увеличаване на дозата от 1-MCP.

Подобно на това, открито в нос цариградско грозде, в японските плодове сливаPrunus salicina Lindl. cv. Tegan Blue), прилагането на 1-MCP намалява производството на етилен (Khan and Singh, 2007). В тази връзка се съобщава, че 1-MCP намалява производството на етилен (Choi et al., 2008; Zhang et al., 2012), тъй като влияе върху неговия автокаталитичен синтез, като намалява експресията на гени, кодиращи ACS ензими и ACO ( Yang et al., 2013; Singh et al., 2012) .

Отговорите на климактеричните плодове към 1-MCP могат да бъдат силно променливи; Например, приложенията преди началото на узряването могат да доведат до непълно или неадекватно узряване, докато при други плодове не се наблюдават проблеми. Поради тази причина беше решено да се избират плодовете от нос цариградско грозде на етап 3 узряване, тъй като в по-напредналите етапи на узряване 1-MCP може да не е ефективен. Например, за банан и авокадо, прилагането на 1-MCP след началото на узряването няма благоприятен ефект. Един от факторите, които влияят върху това, е МКБ на плодовете по време на приложението (Huber et al., 2010). Zhang et al. (2009) предполагат, че по-ниското забавяне на узряването на доматите с 1-MCP е свързано с по-висока ICD в плодовете по време на лечението. При плодовете от цариградско грозде, въпреки че има отговор на 1-MCP, забавянето на узряването не е толкова забележимо, колкото при плодовете от домати и авокадо, където производството на етилен е почти напълно инхибирано (Choi et al., 2008). Това може да се дължи на високата стойност на CIE по време на приложението 1-MCP (Фигура 1), тъй като според Serek et al. (2006), ендогенният етилен се конкурира с 1-MCP за рецептори. Подобни резултати бяха намерени и при плодовете на ябълките (Jung and Watkins, 2014).

грозд

Фигура 1. Ефект на различни дози 1-MCP върху: А. Производството на етилен и Б. Вътрешна концентрация на етилен (CIE) на плодовете от цариградско грозде (Physalis peruviana L.) по време на съхранение. Средните стойности, последвани от различни букви в един и същ ден за вземане на проби, показват статистически разлики според теста на Tukey (P≤0,05)

От друга страна, нивата на етилен, открити в плодовете на цариградско грозде, са много високи (между 129,1 и 387,62 µL · kg -1 · h -1), както съобщават Trinchero et al. (1999). Тази характеристика може да е индикация за високата нетрайност на плодовете от цариградско грозде и ниската ефективност на 1-MCP при ниски дози и време на експозиция. Различни изследвания показват, че етиленът може да бъде свързан с различни процеси по време на узряването на плодовете от цариградско грозде, като омекотяване, антиоксидантна активност, промяна на цвета, наред с други (Trinchero et al., 1999; Majumder and Mazumdar, 2002; Gutiérrez et al., 2008; Valdenegro et al., 2012). Поради тази причина различните процеси, свързани със зреенето в плодовете на цариградско грозде, са засегнати от прилагането на 1-MCP.

Цвят на епидермиса. IC се увеличава като функция на съхранението; това увеличение обаче е значително по-високо при контролните плодове и плодове с 0,3 µL -1 за 2 h и по-ниско при прилагането на 3 µL·L -1 от 1-MCP за 24 h (Таблица 1). При плодовете от цариградско грозде промяната в цвета на плодовете се дължи на разграждането на хлорофила и натрупването на каротеноиди в пластидите (Trinchero et al., 1999). Тъй като стойностите на IC са положителни, цветът на плодовете се дължи на натрупването на каротеноиди, главно β-каротин (Fischer and Martínez, 1999). В допълнение, промяната в цвета на цариградското грозде е свързана с наличието на етилен (Gutiérrez et al., 2008; Valdenegro et al., 2012), така че цариградско грозде плодове с 3 µL·L -1 от 1-MCP за 24 часа, които произвеждат значително по-малко етилен също има по-ниска IC. В това отношение плодовете от домати, третирани с 1-MCP (21,7 µmol · m -3, за 9 часа), показват ниско натрупване на ликопен и промяната в цвета е по-малка (Zhang et al., 2009). Гутиерес и др. (2008) съобщават, че 1-MCP (5 µL·L -1 за 20 часа) забавя промяната в цвета на плодовете от цариградско грозде, главно в плодовете от Пинто, което е в съгласие с откритото в това проучване.

Отслабване. Тази променлива се увеличава, тъй като времето за съхранение е по-дълго. Статистически разлики са налице във всички точки за вземане на проби. Контролата показа най-високи загуби на тегло, докато при 3 µL·L -1 от 1-MCP за 24 часа най-ниските загуби на тегло бяха получени от ден 8 (Таблица 1).

маса 1 . Ефект на различни дози и времена на приложение на 1-метилциклопропен върху цветния индекс, загуба на тегло и твърдост на плодовете от цариградско грозде (Physalis peruviana L.) по време на съхранение

Средните стойности, последвани от различни букви във всяка колона, показват значителни разлики според теста на Tukey (P≤0,05). ** Статистически разлики при 1%, * статистически разлики при 5%, ns: няма статистически разлики

Твърдост. Със статистически разлики на 8 и 15 дни след прибиране на реколтата, плодовете от нос цариградско грозде с 3 µL·L -1 от 1-MCP и 24 h показват най-малка загуба на твърдост през 15-те дни на съхранение, напротив, контролните плодове най-меката (Таблица 1). Най-високата доза (600 nL·L -1) и най-дългото време за третиране (24 часа) на 1-MCP също генерират най-доброто поведение на твърдост при плодовете на гуава (Singh и Pal, 2008).

Таблица 2. Ефект на различни дози и времена на приложение на 1-метилциклопропен върху общите разтворими твърди вещества и общата титруема киселинност на плодовете от цариградско грозде (Physalis peruviana L.) по време на съхранение