Published

2014-01-01

Pre and Postharvest Enzymatic Activity in Gulupa (Passiflora edulis Sims) Fruits from the Colombian Lower Montane Rain Forest

Actividad Enzimática en Precosecha y Poscosecha en Frutos de Gulupa (Passiflora edulis Sims), en Condiciones del Bosque Húmedo Montano Bajo de Colombia

DOI:

https://doi.org/10.15446/rfnam.v67n1.42645

Keywords:

Tropical fruit, hydrolytic enzymes, fruit ripening, enzyme changes (en)
Frutos tropicales, enzimas hidrolíticas, maduración de la fruta, cambios enzimáticos (es)

Authors

  • Germán Franco Corpoica
  • José Régulo Cartagena Valenzuela Universidad Nacional de Colombia
  • Guillermo Antonio Correa Londoño Universidad Nacional de Colombia
  • Benjamín Alberto Rojano Universidad Nacional de Colombia
  • Ana María Piedrahita Correa Universidad Nacional de Colombia
  • Albert Ibarz Universitat de Lleida
  • Víctor Falguera Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentàries (IRTA)

“High-Andean fruits” are deemed important because of their potential for domestic consumption and exportation. Among them, gulupa (Passiflora edulis Sims) is an exotic fruit of good acceptance in European markets. However, the technological support associated with the crop is incipient and its short shelf life leads to rapid deterioration of the product. This fact makes it necessary to investigate the physical, physiological and biochemical processes that characterize fruit ripening, in order to take actions to ensure that it arrives in its best possible condition to the consumer. In this context, the current study aimed at identifying enzymatic activity in gulupa fruits during pre and postharvest. Plant material from the Colombian Gene Bank (administered by Corpoica) was used. Fruits of known age were periodically harvested to determine the activity of the enzymes α-amylase, polygalacturonase (PG), pectinmethylesterase (PME) and polyphenol oxidase (PPO) through destructive samplings. It was found that α-amylase and PG are linked to the increase of soluble solids, which favors the sweet taste of the fruit. In turn, the low activity of PPO enables agroindustrial processing without severe fruit browning.

 

Los “frutales alto-andinos”, se consideran importantes por su potencial de consumo nacional y exportación. Entre ellos está la gulupa (Passiflora edulis Sims), reconocida como un frutal exótico de buena aceptación en mercados europeos. Sin embargo, el respaldo tecnológico asociado al cultivo, es incipiente y su corta vida poscosecha conduce al rápido deterioro del producto. Esto hace necesario plantear estudios de los procesos físicos, fisiológicos y bioquímicos que caracterizan la maduración, con el fin de procurar que el fruto llegue en las mejores condiciones de calidad a los consumidores. El estudio tuvo como objetivo conocer la actividad enzimática en los frutos de gulupa en precosecha y en poscosecha, con el fin de contribuir a su manejo en estas etapas del desarrollo. Se utilizó material vegetal proveniente del Banco de Germoplasma de la nación Colombiana administrado por Corpoica, haciendo muestreos destructivos periódicos de frutos con edad conocida, para determinar la actividad de las enzimas α-amilasa, poligalacturonasa (PG), pectinmetilesterasa (PME) y polifenoloxidasa (PFO) en la pulpa del fruto. Se encontró que las enzimas α-amilasa y PG, auspician el incremento en la acumulación de sólidos solubles, favoreciendo el sabor dulce del fruto, en tanto que la baja actividad de la enzima PFO, posibilita la transformación agroindustrial, sin que se presente pardeamiento

Downloads

Download data is not yet available.

References

Abu-Goukh, A.A. and H.A. Bashir. 2003. Changes in pectic enzymes and cellulase activity during guava fruit ripening. Food Chemistry 83(2): 213-218.

Agronet. 2012. Comercio exterior de Colombia. Exportaciones del sector agropecuario. www.agronet.gov.co; consulta: noviembre 2012.

Ángel, C., G. Nates, R. Ospina, C. Melo y M. Amaya. 2011. Biología floral y reproductiva de la gulupa Passiflora edulis sims f. edulis. Caldasia 33(2): 433-451.

Aponte, L. y A. Guadarrama. 2003. Actividad de las enzimas pectinmetilesterasa, poligalacturonasa y celulasa durante la maduración de frutos de parchita maracuyá (Passiflora edulis f. flavicarpa Degener). Revista de la Facultad de Agronomía. (Maracay) 29(2): 145-160.

Arellano, L.A., C. Saucedo y L. Arévalo. 2005. Cambios bioquímicos y fisiológicos durante la maduración de frutos de zapote negro (Diospyros digyna Jacq.). Agrociencia 39(2): 173-181.

Ayaz, F.A., O. Demir, H. Torun, Y. Kolcuoglu and A. Colak. 2008. Caharacterizacion of polyphenoloxidase (PPO) and total phenolic contens in medlar (Mespilus germanica L.) fruit during ripening and over ripening. Food Chemistry 106(1): 291-298.

Belitz, H.D. y W. Grosch. 1997. Química de los alimentos. Segunda edición. Editorial Acribia. Zaragoza, España. 1.087 p.

Bernfelds, P. 1955. Amylase a y b. pp. 149-159 In: Colowick S.P., N.O. Kaplan (eds.). Methods in enzymology. Volume 1. Academic Press, Nueva York, USA. 835 p.

Bowers, J. 1992. Food theory and applications. Macmillan Publishing Company, New York, USA. 952 p.

Bradford, M. 1976. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Analytical Biochemistry (1-2)72: 248-254.

Brummell, D.A. and M.H. Harpster. 2001. Cell wall metabolism in fruit softening and quality and its manipulation in transgenic plants. Plant Molecular Biology 47(1-2): 311-340.

Castro, J.A., L.E. Baquero y C.E. Narváez. 2006. Catalasa, peroxidasa y polifenolxidasa de pitahaya amarilla (Acanthocereus pitajaya). Revista Colombiana de Química 35(1): 91-100.

Dueñas, Y., C. Narváez y L. Restrepo. 2008. Inhibición de lesiones por frío de pitaya amarilla (Acanthocereus pitajaya) a través del choque térmico: catalasa, peroxidasa y polifenoloxidasa. Acta Biológica Colombiana 13(1): 95-106.

Falguera, V., J. Pagán and A. Ibarz. 2011. Effect of UV irradiation on enzymatic activities and physicochemical properties of apple juices from different varieties. LWT - Food Science and Technology 44(1): 115-119.

Franco, G., J.R. Cartagena y G.A. Correa. 2013. Informe. Análisis de crecimiento del fruto de gulupa (Passiflora edulis Sims), en las condiciones ecológicas del bosque húmedo montano bajo de Colombia. Facultad de Ciencias Agrarias. Universidad Nacional de Colombia, Medellín. 12 p.

García, H.E. y V.C. Peña. 1995. La pared celular: componente fundamental de las células vegetales. Universidad Autónoma de Chapingo, México. 75 p.

García, C., G. Giraldo, H. Hurtado y C. Mendivil. 2006. Cinética enzimática de la polifenol oxidasa del banano (Gros Michel) en diferentes estados de maduración. Vitae 13(2): 13-19.

Guerrero, C.A. 2009. Inhibición de la actividad enzimática de la polifenol oxidasa extraída del banano (Cavendish Valery) mediante sistemas bifásicos acuosos con isoespintanol y ácido ascórbico. Tesis Magíster en Ciencia y Tecnología de Alimentos. Facultad de Ciencias Agropecuarias. Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín. 91 p.

Granados, J.R. 1994. Química avanzada Nuffield, ciencia de la alimentación. Editorial Reverté S.A. Barcelona. 172 p.

Haard, N.F. 1985. Características de los tejidos de plantas comestibles. pp. 861-867. En: Fennema, O.R. (ed.). Introducción a la Ciencia de los Alimentos. Editorial Reverté S.A. Barcelona.

Hagerman, A.E. and P.J. Austin. 1986. Continuous spectrophotometric assay for plant pectin methyl esterase. Journal of Agriculture and Food Chemistry 34(3): 440-444.

Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación. (Icontec). 1999. NTC 4624. Jugos de frutas y hortalizas. Determinación del contenido de sólidos solubles. Método refractométrico. Icontec, Bogotá. 9 p.

Menéndez, O., S.E. Lozano, M. Arenas, K.A. Bermúdez, A. Martínez y A. Jiménez. 2006. Cambios en la actividad de a-amilasa, pectinmetilestrasa y poligalacturonasa durante la maduración del maracuyá amarillo (Passiflora edulis var. flavicarpa Degener. Interciencia 31(10): 728-733.

Miller, G. 1959. Use of dinitrosalicylic acid reagent for determination of reducing sugar. Analytical Chemistry 31(3): 26-31.

Nelson, N. 1944. A photometric adaptation of the Somogyi method for determination of glucose. The Journal of Biological Chemistry 153: 378-380.

Lobo, M.G. 1995. Caracterización bioquímica de frutos de papaya (Carica papaya cv. Sunrise), hembra y hermafrodita, en relación con su aptitud al procesado por congelación. Tesis doctoral. Facultad de Farmacia. Universidad Complutense de Madrid. Madrid. 326 p.

Lobo, M. 2000. Papel de la variabilidad genética en el desarrollo de los frutales andinos como alternativa productiva. pp. 27-36. En: Memorias III Seminario de Frutales de Clima Frío Moderado. Centro de Desarrollo Tecnológico de Frutales - CDTF, Manizales.

Llorente, B.E. 2010. Un rol biológico propuesto para las misteriosas polifenol oxidasas vegetales. Tesis Doctor en Química Biológica. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Química Biológica. Universidad de Buenos Aires, Argentina. 88 p.

Oort, van M. 2010. Enzymes in bread making. pp. 103-143. In: Whitehurst, R.J. and Oort, van M. (ed.) Enzymes in Food Technology. Second edition. Wiley Blackwell Publishing, New Delhi, India. 360 p.

Ortiz, D.C. 2010. Estudio de la variabilidad genética en materiales comerciales de gulupa (Passiflora edulis f. edulis Sims) en Colombia. Tesis Magíster en Ciencias Agrarias. Facultad de Agronomía. Universidad Nacional de Colombia, Bogotá. 127 p.

Pelloux, J., C. Rustérucci and E.J. Mellerowicz. 2007. New insights into pectin methylesterase structure and function. Trends in Plant Science 12(6): 267-277.

Seymour; G. B. and K. C. Gross. 1966. Cell wall disassembly and fruit softening. Postharvest News Information. 7: 45N-52N.

Shiomi, S., L.S. Wamocho and S.G. Agong. 1996. Ripening characteristics of purple passion fruit on and off the vine. Postharvest Biology and Technology 7(1-2): 161- 170.

Tomás-Barberan, F.A. and J.C. Espin. 2001. Phenolic compounds and related enzymes as determinants of quality in fruits and vegetables. Journal of the Science of Food and Agriculture 81(9): 853-876.

Willats, W.G., L. McCartney, W. Mackie and J.P. Knox. 2001. Pectin: cell biology and prospects for functional analysis. Plant Molecular Biology 47(1-2):9-27.