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Metabolitos secundarios: compuestos fenólicos totales, tocoferoles y fitosteroles de la palta ( Persea americana ) var . Hass sometida a condiciones de atmósfera contralada David Campos G. Universidad Nacional agraria la Molina Lima - Perú [email protected] 23-27 de setiembre Medellin - Colombia IX WORLD AVOCADO CONGRESS (WAC) UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA INSTITUTO DE BIOTECNOLOGÍA BIOTECNOLOGÍA INDUSTRIAL & BIOPROCESOS

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Metabolitos secundarios: compuestos fenólicos

totales, tocoferoles y fitosteroles de la palta

(Persea americana) var. Hass sometida a

condiciones de atmósfera contralada

David Campos G.

Universidad Nacional agraria la Molina

Lima - Perú[email protected]

23-27 de setiembre Medellin - Colombia

IX WORLD AVOCADO CONGRESS (WAC)UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA

INSTITUTO DE BIOTECNOLOGÍA – BIOTECNOLOGÍA INDUSTRIAL & BIOPROCESOS

Algunos aspectos importantes:

✓Fruta climatérica

✓Largo periodo de floración

✓Alto nivel de floración con bajo

porcentaje de cuaja

✓Al momento de la cosecha, frutos de

diferente edad fisiológica

✓Heterogeneidad y problemas asociados de

calidad

Objetivos

OBJETIVO GENERAL: Comprender los procesos bioquímicos y

metabólicos asociados a la maduración de la palta Hass, producida

en la costa peruana

OBJETIVOS ESPECÍFICOS:

✓ Evaluar las características físico-químicas y metabolómicas en

cosecha

✓ Evaluar características físico-químicas y metabolómicas, la palta

en estado listo para consumo (RTE)

COSECHA (TEMPRANA, INTERMEDIA Y TARDIA)

T1: Almacenaje en

refrigeración

(5 C, 75 - 80% de HR

T2: Almacenaje en atmósfera

Controlada (4 % O2 y 6 % de

CO2 ) a 5 C, 75 - 80% de HR.

T3: Shock térmico38 Cx1h)

seguido de almacenaje en

atmósfera controlada (4 % O2 y

6 % de CO2 ) a 5 C, 75 - 80% de

HR.

Estudio de la maduración en anaquel

(0. 15, 30 d) (0. 15, 30, 50 d) (0. 15, 30, 50 d)

( 20 °C, ~ 85% HR)

(7°C 7°C7°C

Durante la evaluación post cosecha:

En 10 frutas en cada estadio de cosecha y de cada periodo de tiempo de almacenaje,

se determina.

✓ Color de la cáscara y pulpa, pH y acidez.

✓ Materia seca, contenido de grasa, pectina y composición de la pared celular.

✓ Actividades poligalacturonasa (PG) y pectinmetilesterasa (PME).

✓ contenido y perfil de azúcares de 6C y de 7C (perseitol y manoheptulosa),

azúcares-alcohol, ácidos orgánicos, contenido y perfil de aminoácidos, contenido

y perfil de ácidos grasos.

✓ Metabolitos secundarios y compuestos bioactivos: Contenido y perfil compuestos

fenólicos, ácido abscícico, CAOx hidrofílica y lipofílica ABTS+, tocoferoles y

fitosteroles.

Metodología

Anaquel

Tiempo (d)Anaquel

0 15 30 50 15A 30A50 A

Materia seca (%) 31,10±0.96ab 28.90±1.79b 32.07±2.70a 30.40±2.03ab

31.38±2.70a

b

30.21±2.02ab

28.30±1.26b

Aceite (%)19,15±0.66ab

c18,26±1.08bc 19,61±1.52abc

19,55±0.77ab

c20,26±1.69a 19,89±1.49ab 17,37±2.16c

Evolución del contenido de materia seca y aceite durante la conservación en AC y maduración en anaquel

n = 10 ± SD

0

5

10

15

20

25

30

35

Inicial 15 Anaquel(RTE)

30 Anaquel(RTE)

50 Anaquel(RTE)

Ma

teri

a s

eca

(%

)

0

5

10

15

20

25

Inicial 15 Anaquel(RTE)

30 Anaquel(RTE)

50 Anaquel(RTE)

Co

nte

nid

o d

e a

ceit

e (

%)

MS: 28.3 – 31.1 % Aceite: 17.4 – 20.3 %

Azúcares

(mg/g MS)

ALMACENAJE EN ATMOSFERA CONTROLADA (DÍAS) MADURACION EN NAQUEL

0 15 30 50 15A 30A 50A

Manoheptulosa 5,30±0,66a 4,31±1,93a 2,11±0,86bc 2,35±1,10b 0,32±0,08c 0,88±0,50bc 0,33±0,07c

Sacarosa 0,45±0,27a 0,54 ±0,46a 0,64±0,32a 2,18±1,81a 1,36±0,49a 2,74±01,73a 1,99 ±1,42a

Glucosa 3,78±0,73a 2,61±0,51ab 1,78±0,90b 3,83 ±0,90a 1,48±0,66b 2,03±0,88b 1,69±0,63b

Fructosa 2,59±0,60a 1,86±0,39ab 1,39±0,52b 2,59±0,41a 1,17±0,41b 1,67±0,31b 1,13±0,31b

Perseitol 16,12±2,24bc 20,24±3,05ab 21,20±2,29a 12,94±2,68c 2,39±0,69d 5,45±3,33d 5,09±1,88d

Evolución de los azúcares durante la conservación de la palta en atmosfera controlada y maduración en anaquel

n = 10 , ± SD

Evolución de ácido abscícico durante la conservación de la palta en atmosfera controlada y maduración en anaquel

0

2

4

6

8

10

12

Inicial 15 Anaquel(RTE)

30 Anaquel(RTE)

50 Anaquel(RTE)

A.

ab

sc

icic

o (

mg

/kg

DM

)

Perfil de ácidos grasos durante la post cosecha,

atmosfera controlada

AC = atmosfera controlada

Días en refrigeración- AC Días en Anaquel hasta RTE

Conte

nid

o

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

0 15 30 50 15-A 30-A 50-A

α-linolénico

Linoleico

Iso-oleico

Oleico

Palmitoleico

Palmítico

2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 min-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0uV(x10,000)

1

2

3

4

5

6

7

0 d

2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 min-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0uV(x10,000)

1

2

3

4

5

6

7

RTE

(2)

(3)

(6)

(7)

(5)

(4)

*Fuente: Pedreschi et al. (2016), Donetti y Terry (2014) y Ozdemir y Topuz (2004)

Chile; Oleico + iso-oleico (C18:1) 57 – 61%, España; Oleico + iso-oleico (C18:1) 54 – 60%

Perú; Oleico + iso-oleico (C18:1) 40 – 42%

Contenido de tocoferoles durante la conservación en atmosfera controlada y

maduración en anaquel

0

20

40

60

80

100

120

140

Inicial 15 Anaquel(RTE)

30 Anaquel(RTE)

50 Anaquel(RTE)

Co

nte

nid

o (

ug

/g M

S)

β-tocoferol α-tocoferol

Alfa-t

ocofe

rol -

4.4

80

Beta

-tocofe

rol -

6.2

97

7.0

47

7.8

46

Flu

ore

scence

-50.00

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

300.00

350.00

400.00

450.00

500.00

Minutes

2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00

Alfa-t

ocofe

rol -

4.4

80

Beta

-tocofe

rol -

6.2

97

7.0

47

7.8

46

Flu

ore

scence

-50.00

0.00

50.00

100.00

150.00

200.00

250.00

300.00

350.00

400.00

450.00

500.00

Minutes

2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00

Día 0

Día 30

β

α

β

α

0

50

100

150

200

250

300

350

Inicial 15 Anaquel(RTE)

30 Anaquel(RTE)

50 Anaquel(RTE)

Co

nte

nid

o (

mg

/g M

S)

Estigmasterol Campesterol β-sitosterol

Contenido de fitosteroles durante la conservación en atmosfera controlada y

maduración en anaquel

5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 min-0.25

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

1.50

1.75

2.00

2.25

2.50uV(x10,000)

250.0

255.0

260.0

265.0

270.0

275.0

280.0

285.0

C

Column Temp.(Setting) Chromatogram

1/C

hole

sta

nol/11.9

20

2/C

am

peste

rol/21.3

44

3/E

stigm

aste

rol/22.4

84

4/b

-Sitoste

rol/24.8

95

0 d cosecha

β-S

ito

ste

rol

30 d refrig,RTE

5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 min-0.25

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

1.50

1.75

2.00

2.25

2.50uV(x10,000)

250.0

255.0

260.0

265.0

270.0

275.0

280.0

285.0

C

Column Temp.(Setting) Chromatogram

1/C

hole

sta

nol/11.9

26

2/C

am

peste

rol/21.3

60

3/E

stigm

aste

rol/22.5

33

4/b

-Sitoste

rol/24.9

41

β-S

ito

ste

rol

Evolución de la capacidad antioxidante lipofílica e hidrofílica y compuestos fenólicos totales durante la conservación de la palta en atmosfera controlada y maduración en anaquel

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

1 2 3 4 5 6 7 8

Cap

. an

tio

xid

an

te (

um

ol

E.

Tro

lox/g

MS

)

Lipofílica

0

5

10

15

20

25

30

Inicial 15 Anaquel (RTE) 30 Anaquel (RTE) 50 Anaquel (RTE)

Cap

. an

tio

xid

an

te (

um

ol

E.

Tro

lox/g

MS

)

Hidrofílica

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

4.5

1 2 3 4 5 6 7 8C

ap

. an

tio

xid

an

te (

um

ol

E.

Tro

lox/g

MS

)

Lipofílica

0

5

10

15

20

25

30

Inicial 15 Anaquel (RTE) 30 Anaquel (RTE) 50 Anaquel (RTE)

Cap

. an

tio

xid

an

te (

um

ol

E.

Tro

lox/g

MS

)Hidrofílica

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

1.6

Inicial 15 Anaquel(RTE)

30 Anaquel(RTE)

50 Anaquel(RTE)

Co

mp

. F

en

óli

co

to

tale

s(m

g A

GE

/g M

S)

Compuestos fenólicos totales

11 Ferulic acid glycoside

12 p-Coumaric acid derivative

13 Caffeic acid acetylglycoside

14 p-Coumaric acid

15 p-Coumaric acid acetylglycoside

16 p-Coumaric acid acetylglycoside

17 Trans-ferulic acid

18 p-Coumaric acid acetylglycoside

19 p-Coumaric acid derivative

Base peak ion (BPI) chromatogram of avocado

Phenolic Compounds - qToF

Día 0

Día 15 AC

1 Dihydroxybenzoic acid glycoside 11 Ferulic acid glycoside

2 Hydroxytirosol glycoside 12 p-Coumaric acid derivative

3 Syringic acid glycoside 13 Caffeic acid acetylglycoside

4 Caffeic acid glycoside 14 p-Coumaric acid

5 Ferulic acid glycoside 15 p-Coumaric acid acetylglycoside

6 Hydroxybenzoic acid glycoside 16 p-Coumaric acid acetylglycoside

7 Caffeic acid disaccharide 17 Trans-ferulic acid

8 p-Coumaric acid glycoside 18 p-Coumaric acid acetylglycoside

9 Caffeic acid 19 p-Coumaric acid derivative

10 p-Coumaric acid derivative

RTE

PG

0

2

4

6

8

10

12

14

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

25.0

30.0

0 15 30 45 60 75 90 105

Activid

ad P

ME

(U

/g M

S)

Activid

ad

PG

(U

/g M

S)

PME

Evolución de la actividad PG y PME durante la conservación de la palta en atmosfera controlada y maduración en anaquel

0 15 5030 15-A 30-A 50-A

Almacenaje en AC Maduración en anaquel

100 % en buen estado > 97 % en buen estado 90 % en buen estado

15 días en A C, seguido

de

Almacenaje en anaquel

30 días en A C,

seguido de

Almacenaje en anaquel

50 días en A C, seguido

de

Almacenaje en anaquel

50 días

Fre

cu

en

cia

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

50 días

Fre

cu

en

cia

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

50 días

Fre

cu

en

cia

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

50 días

Fre

cu

en

cia

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

50 días

Fre

cu

en

cia

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

50 días

Fre

cu

en

cia

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

50 días

Fre

cu

en

cia

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

30 días

Fre

cu

en

cia

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

30 días

Fre

cu

en

cia

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

30 días

Fre

cu

en

cia

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

30 días

Fre

cu

en

cia

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

30 días

Fre

cu

en

cia

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

30 días

Fre

cu

en

cia

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

30 días

Fre

cu

en

cia

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

15 días

Fre

cu

en

cia

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

15 días

Fre

cu

en

cia

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

15 días

Fre

cu

en

cia

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

15 días

Fre

cu

en

cia

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

15 días

Fre

cu

en

cia

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

15 días

Fre

cu

en

cia

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

15 días

Fre

cu

en

cia

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

Días para llegar a madurez comestible

CONCLUSIONES❖ Se encontró valores altos de contenido de MS (31 %) y aceite (19 %), que no

cambiaron significativamente durante el almacenaje y la maduración. Azúcares como

la manoheptulosa y el perseitol disminuyeron significativamente durante la

maduración en anaquel y en menor grado la glucosa y fructosa.

❖ Los ácidos grados permanecieron invariables durante toda la etapa de almacenaje y

maduración en anaquel. Los tocoferoles y fitosteroles totales mostraron un

comportamiento similar se incrementaron en palta almacenada/madurada por 15 y 30

días, pero disminuyeron significativamente a los 50 días.

❖ La capacidad antioxidante H y los compuestos fenólicos totales tienden a aumentar;

sin embargo, lo más notorio es la síntesis de polifenoles (ácidos hidroxicinámicos) al

final de proceso de maduración.

¡Gracias!

Dr. David Campos GDra. Rosana Chirinos G.Dra. Ana Aguilar GDra. Indira Betalleluz PMg.Sc. Alejandro PachecoMg.Sc. Cinthya HuamánIng. Felix TeránIng. Sílfida LlanosBach. Sofía Martínez

Entidad colaboradora:Pontificia Universidad Católica

de Valparaíso (PUCV)- Chile

Ph.D. Romina Pedreschi P

Contrato N° 013 - 2016 – INIA – PNIA/UPMSI/IE: “Estudio metabolómico y aplicación de estreses abióticos para comprender y reducir laheterogeneidad de la maduración post-cosecha de la palta (Persea americana) cv. Hass como estrategia para fortalecer su exportación”