ПОВІДОМЛЕННЯ ПОВЕДІНКИ ПЛОДІВ УЧУВА ( Physalis peruviana L.): ВПЛИВ РІЗНИХ ДОЗ І ЧАСІВ ВПЛИВУ 1-МЕТИЛ-ЦИКЛОПРОПЕНУ

Поведінка плодів учуви після збору врожаю (Physalis peruviana Л.): Вплив різних доз

і час витримки на 1-метилциклопропені

Хелбер Е. Балагера-Лопес [1], 2, Клаудія А. Мартінес-Карденас 3 та Анібал Еррера-Аревало 1

1 Факультет сільськогосподарських наук, Національний університет Колумбії, університетський містечко. Богота, Колумбія. електронна адреса: [email protected], [email protected]

2 Сільськогосподарська дослідницька група. Факультет сільськогосподарських наук, педагогічний та технологічний університет Колумбії. Кампус університету Тунджа, Колумбія

3 Школа сільськогосподарських та тваринницьких наук та довкілля, Відкритий та дистанційний університети, університетський містечко. Богота електронна адреса: [email protected]

Додаткові ключові слова: Інгібітор дії етилену, швидкопсувних плодів, дозрівання, виробництва етилену

Додаткові ключові слова: Виробництво етилену, інгібітор дії етилену, швидкопсувні плоди, дозрівання

Отримано: 29 червня 2015 р. Прийнято: 11 грудня 2015 р

Вирощування мису агрусу (Physalis peruviana L.), є виробничою альтернативою для економіки багатьох країн, оскільки вона представляє хороші перспективи та інтерес до міжнародних ринків, що випливає з харчових характеристик та лікувальних властивостей плодів (Gastelum, 2012), що дозволило йому бути включеними до списку так званих суперфруктів (Superfruit, 2011; Fischer et al., 2011). За 2013 рік Колумбія представила виробництво 12873 т на площі 880 га з урожайністю 14,6 т · га -1 (Agronet, 2014). Колумбійський екотип виділився на світовому ринку своїм солодким смаком, ароматом та характерним яскравим кольором (Galvis et al., 2005), які комерціалізуються на національних ринках, а також експортуються до Північної Америки та Європи (Fischer et al., 2011 ).

Встановлено, що 1-MCP зменшує вироблення етилену (Choi et al., 2008; Cerqueira et al., 2009; Zhang et al., 2012), оскільки впливає на його автокаталітичний синтез, зменшуючи експресію генів, кодуючих синтазу АСС. та ферменти оксидази АСС (Zhang et al., 2012; Yang et al., 2013). У свою чергу, 1-MCP також впливає на передачу сигналів етилену, оскільки він зменшує експресію генів, що кодують етиленові рецептори (Yang et al., 2013). 1-MCP може затримати втрату стійкості (Choi et al., 2008; Villalobos et al., 2011). Також повідомлялося, що 1-MCP може зменшити вміст цукрів та розкласти органічні кислоти в різних фруктах (Singh and Pal, 2008; Zhang et al., 2009; Deaquiz et al., 2014).

Концентрація 1-MCP, необхідна для блокування дії етилену, залежить від виду, сорту, стану дозрівання, здатності продукувати нові рецептори, часу та температури впливу (Watkins, 2006). Оптимальні дози варіюються у різних видів, але Blankenship and Dole (2003) повідомляють про різні концентрації та температури для застосування 1-MCP, які становлять від 0,1 до 100 мклL -1 при 20-25 ° C протягом 6 за 24 год. Однак рекомендована концентрація для продуктів комерційного використання (EthylBloc та SmartFresh) становить від 100 до 500 мклL -1, приблизно в 1000 разів вище, ймовірно, через велику можливість втрат 1-MCP (Serek et al., 2006) . Для того, щоб продовжити термін корисного використання плодів мису агрусу, метою цього дослідження було оцінити їх поведінку після збору врожаю при різних дозах та часу впливу 1-метилциклопропену.

Матеріали і методи

Для цього дослідження використовували екотип плодів агрусу Колумбії у процесі дозрівання 3 ступеня згідно з Icontec 4580 (Icontec, 1999) на основі кольору, цілком здорового та однорідного розміру, фізико-хімічні характеристики якого, виміряні на початку експерименту в лабораторії, були показник кольору (ДІ) = 0,58 ± 0,2; загальна кількість розчинних твердих речовин (SST) = 14,15 ± 0,3 º Брикс; загальна титрувана кислотність (АТТ) = 2,98 ± 0,1%. Плоди збирали як товарний урожай в муніципалітеті Вентакемада (департамент Бояка, Колумбія). Експеримент та аналізи були проведені в лабораторії Postharvest факультету аграрних наук Національного університету Колумбії, штаб-квартира в Боготі.

Було використано повністю рандомізовану експериментальну конструкцію з факторіальним розташуванням обробок 3x3 + 1, де першим фактором були дози 1-MCP (0,3, 1 і 3 мклL -1), а другий фактор відповідав часу лікування з 1-MCP (2, 12 та 24 год), плюс абсолютний контроль; 10 процедур мали 4 повторення, а 40 UE складали 125 г фруктів, упакованих у пластикові коробки з поліетилентерефталату (ПЕТ). Плоди залишали при кімнатній температурі (16 ° C) та відносній вологості повітря 70% на 15 днів.

Виробляли щотижневі вимірювання індексу кольору (IC = 1000 xa */L * xb *), розраховані за параметрами системи CIELab L *, a * і b *, для яких проводили три кольорові зчитування в екваторіальній зоні кожного плоду за допомогою Minolta Цифровий колориметр CR 410; твердість плодів (N): за допомогою цифрового текстурометра (Lloyd LS1,) з тензодатчиком 1 КН, циліндричним пуансоном 3 мм та програмою Nexygen plus; втрата ваги (%) = ((P1-P2)/P1) x100, де P1 = вага плодів у початковий час та P2 = вага плодів у кінцевий час; Загальні розчинні тверді речовини (SST) отримували за допомогою вимірювань ступеня Брикса за допомогою цифрового рефрактометра (Hanna) в діапазоні від 0 до 85% з точністю до 0,1 ° Brix; Загальну титрується кислотність (АТТ) визначали за автоматичний титратор Metrohm 916 Food Ti-Touch 120.

Для виробництва етилену (мкл C2H4 кг -1 · h -1) Приблизно 100 г плодів мису агрусу зважували і поміщали в герметичні скляні камери площею 500 см 3 на 1 годину, після чого відбирали зразок 0,3 мл газу, який потім вводили в газовий хроматограф (CG) Agilent Technologies 7890A (Agilent Technologies, Санта-Клара, Каліфорнія) , оснащений детектором іонізації полум'я (FID). Використовували колонку HP-PLOT (30 м x 0,55 мм x 40 мкм). Хроматографічні умови були такими: температура форсунки 70 ° C, температура печі 50 ° C і температура детектора FID 250 ° C. В якості захоплюючого газу використовували гелій при потоці 7,0 мл · хв -1, а газами згоряння детектора FID були сухе повітря та водень із витратами 300 та 40 мл · хв -1 відповідно. Для кількісної оцінки була виконана калібрувальна крива за допомогою етиленового стандарту (AGA, Богота). Нарешті, була визначена кількісна внутрішня концентрація етилену (CIE), для якої 1 мл проби відбирали зсередини плодів і негайно вводили в газовий хроматограф. Виробництво етилену вимірювали кожні два дні.

Для визначення статистичних відмінностей було проведено факторіальний дисперсійний аналіз, а потім проведено тест багаторазового випромінювання Тукі за допомогою SAS v. 9,2 (Кері, Північна Кароліна).

Результати і обговорення

Оскільки дисперсійний аналіз виявив існування взаємодій між двома досліджуваними факторами, результати змінних після збору врожаю представлені в таблицях подвійних записів (таблиці 1 та 2).

Виробництво етилену . Зниження виробництва етилену спостерігалося з 3 до 6 днів після збору врожаю (ddc), потім було різке збільшення на 9 ddc, а потім зменшилось до 12 ddc. Були значні статистичні відмінності (P≤0,05) від 3 до 9 дак. Загалом, було помічено, що дози 1 та 3 мкл L -1 -1-MCP репрезентативно знижували вироблення етилену протягом усього зберігання (рис. 1). Щодо внутрішньої концентрації етилену (CIE), існували статистичні відмінності у всіх точках відбору проб. Було встановлено, що чим вище доза 1-МКП МКБ, тим нижча, отже, при 3 мкл L 1 -1 МКБ має найнижчі значення, а при 0,3 мкл L -1 1-МКП CIE, аналогічний такому контрольних плодів (рис. 1). Гутьєррес та ін. (2008) також виявили зменшення виробництва етилену із збільшенням дози 1-MCP.

Подібно до того, що міститься в мисі агрусу, у плодах японської сливи (Prunus salicina Ліндль. Резюме. Tegan Blue), застосування 1-MCP зменшило виробництво етилену (Khan and Singh, 2007). У зв'язку з цим повідомляється, що 1-MCP зменшує вироблення етилену (Choi et al., 2008; Zhang et al., 2012), оскільки він впливає на його автокаталітичний синтез, зменшуючи експресію генів, кодуючих ферменти ACS та ACO ( Ян та ін., 2013; Сінгх та ін., 2012) .

Реакції клімактеричних плодів на 1-MCP можуть бути дуже різними; Наприклад, застосування до початку дозрівання може призвести до неповного або неадекватного дозрівання, тоді як у інших плодів проблем не спостерігається. З цієї причини було вирішено відібрати плоди мису агрусу на 3-му етапі дозрівання, оскільки на більш просунутих стадіях дозрівання 1-MCP може бути неефективним. Наприклад, для банана та авокадо застосування 1-MCP після початку дозрівання не має сприятливого ефекту. Одним із факторів, що впливає на це, є МКБ плодів на момент застосування (Huber et al., 2010). Чжан та ін. (2009) припускають, що менша затримка дозрівання томатів на 1-МСР була пов'язана з вищим коефіцієнтом ІКД у плодах на момент обробки. У плодах агрусу, хоча існує відповідь на 1-MCP, затримка дозрівання не настільки помітна, як у плодах томатів та авокадо, де вироблення етилену майже повністю гальмується (Choi et al., 2008). Це може бути пов'язано з високим значенням CIE на момент застосування програми 1-MCP (рис. 1), оскільки, згідно з Serek et al. (2006), ендогенний етилен конкурує з рецепторами 1-MCP. Подібні результати були знайдені у плодах яблук (Jung and Watkins, 2014).

поведінка

Фігура 1. Вплив різних доз 1-MCP на: A. Виробництво етилену та B. Внутрішня концентрація етилену (CIE) плодів агрусу (Physalis peruviana Л.) під час зберігання. Середні значення, за якими йдуть різні літери в той же день вибірки, показують статистичні відмінності згідно з тестом Тукі (P≤0,05)

З іншого боку, рівні етилену, знайдені в плодах мису агрусу, дуже високі (від 129,1 до 387,62 мкл · кг -1 · год -1), як повідомляють Trinchero et al. (1999). Ця характеристика може свідчити про високу швидкопсувність плодів агрусу та низьку ефективність 1-MCP при низьких дозах та часу експозиції. Різні дослідження вказують на те, що етилен може бути пов’язаний з різними процесами під час дозрівання плодів агрусу, такими як розм’якшення, антиоксидантна активність, зміна кольору, серед іншого (Trinchero et al., 1999; Majumder and Mazumdar, 2002; Gutiérrez et al., 2008; Valdenegro et al., 2012). З цієї причини застосування 1-MCP впливає на кілька процесів, пов'язаних з дозріванням плодів агрусу.

Колір епідермісу. ІС збільшився як функція зберігання; однак це збільшення було суттєво вищим у контрольних плодів та плодів з 0,3 мкл -1 протягом 2 годин та нижчим із застосуванням 3 мкл L -1 -1 1-MCP протягом 24 годин (таблиця 1). У плодах мису агрусу зміна кольору плодів зумовлена ​​деградацією хлорофілу та накопиченням каротиноїдів у пластидах (Trinchero et al., 1999). Оскільки значення IC є позитивними, забарвлення плодів зумовлена ​​накопиченням каротиноїдів, головним чином β-каротину (Fischer and Martínez, 1999). Крім того, зміна кольору у агрусу пов’язана з наявністю етилену (Gutiérrez et al., 2008; Valdenegro et al., 2012), тому плоди агрусу з 3 µL · L -1 1-MCP протягом 24 год дають продукцію значно менший етилен також мав нижчий IC. У зв’язку з цим плоди томатів, оброблені 1-MCP (21,7 мкмоль · м3, протягом 9 год), виявляли низьке накопичення лікопіну, а зміна кольору була меншою (Zhang et al., 2009). Гутьєррес та ін. (2008) повідомляють, що 1-MCP (5 мкл · л -1 протягом 20 год) затримує зміну кольору плодів мису агрусу, головним чином, у плодах пінто, що узгоджується з тим, що було виявлено в цьому дослідженні.

Втрата ваги. Ця змінна збільшувалась із збільшенням часу зберігання. Статистичні відмінності були наявні у всіх точках відбору проб. Контроль показав найвищі втрати ваги, тоді як при 3 мкл L -1 -1-МСР протягом 24 год найменші втрати ваги були отримані з 8-го дня (Таблиця 1).

Таблиця 1 . Вплив різних доз та часу застосування 1-метилциклопропену на кольоровий показник, втрату ваги та стійкість плодів агрусу (Physalis peruviana Л.) під час зберігання

Середні значення, за якими слідують різні літери в кожному стовпці, показують суттєві відмінності згідно з тестом Тукі (P≤0,05). ** Статистичні відмінності на рівні 1%, * статистичні відмінності на рівні 5%, нс: статистичних відмінностей немає

Твердість. За статистичних відмінностей через 8 та 15 днів після збору врожаю плоди мису агрусу з 3 мкл L -1 -1-MCP та 24 год показали найменшу втрату стійкості протягом 15 днів зберігання, навпаки, контрольні плоди були найм'якший (табл. 1). Найвища доза (600 нЛ · л -1) та найдовший час обробки (24 год) 1-MCP також створили найкращу стійкість у плодах гуави (Singh and Pal, 2008).

Таблиця 2. Вплив різних доз та часу застосування 1-метилциклопропену на загальні розчинні тверді речовини та загальну титрується кислотність плодів агрусу (Physalis peruviana Л.) під час зберігання