Caracterización fisiológica, bioquímica y molecular de nuevas variedades de naranja de pulpa roja
- Autores: Jaime Zacarías García
- Directores de la Tesis: Lorenzo Zacarías García (dir. tes.), María Jesús Rodrigo Esteve (codir. tes.)
- Lectura: En la Universitat de València ( España ) en 2023
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Jordi Mañes Vinuesa (presid.), María Teresa Lafuente (secret.), Antonio Jesús Meléndez Martínez (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ciencias de la Alimentación por la Universitat de València (Estudi General)
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: webges.uv.es (pdf)
- Resumen
El objetivo principal de esta Tesis Doctoral ha sido caracterizar en profundidad los frutos de dos nuevas mutaciones de naranja dulce de pulpa roja, denominados Kirkwood Navel y Ruby Valencia, procedentes de las naranjas Washington Navel (cv. Palmer) y Valencia late (cv. Olinda), respectivamente. Para ello, se abordaron las bases fisiológicas y moleculares del metabolismo de carotenoides implicadas en la singular coloración del fruto, la evolución de los componentes de calidad de los frutos durante la maduración, su aptitud para la conservación postcosecha y comercialización en fresco, y el potencial de estas nuevas variedades para la producción y procesado de zumo.
Los resultados bioquímicos y moleculares del metabolismo de carotenoides indican que la alteración en los mutantes Kirkwood y Ruby parece deberse a un bloqueo parcial en la actividad licopeno β-ciclasa como sugiere la acumulación de grandes cantidades de carotenos lineales precursores del licopeno y los menores niveles de productos por debajo del licopeno en la ruta, como la violaxantina y el ácido abscísico. Sin embargo, el inusual contenido y composición de carotenoides en estas variedades no está asociado a diferencias en la expresión de genes del metabolismo de carotenoides o en la secuencia de los genes que codifican para las licopeno ciclasas respecto a las variedades de naranja de referencia (Capítulo 1).
Los resultados del Capítulo 2 revelaron que el contenido en compuestos bioactivos y otras características en relación con calidad del fruto, así como sus cambios durante la maduración, son similares entre las dos variedades de pulpa roja y las respectivas variedades de naranja común. Por tanto, la mutación no parece tener un efecto negativo en los diferentes componentes de la calidad interna del fruto. Sin embargo, los extractos liposolubles de la pulpa de ambos mutantes presentaron una mayor capacidad antioxidante ABTS y frente el radical oxígeno singlete (SOAC), que se correlacionó significativamente con su alto contenido en carotenoides. Además, el estudio comparativo de diferentes variedades de cítricos indica que la naranja Ruby exhibe mayor capacidad antioxidante que los frutos de otras variedades comerciales, como la naranja común Valencia late, los pomelos Marsh y Star Ruby, o las mandarinas Clemenules y Nadorcott. La vitamina C tiene una importante contribución a la capacidad antioxidante hidrosoluble de las diferentes variedades de cítricos, mientras que los carotenoides fitoeno y fitoflueno, debido a sus altas concentraciones, son los principales compuestos que contribuyen a la capacidad antioxidante liposoluble en la pulpa de la naranja Ruby (Capítulo 3).
Los resultados correspondientes al Capítulo 4 muestran que las naranjas Kirkwood y Ruby tienen una buena aptitud para la conservación postcosecha refrigerada y vida útil, con respuestas fisiológicas similares a las de las naranjas comunes y manteniendo sus características de calidad, por lo que pueden alcanzar el mercado y llegar a los consumidores con su valor añadido intacto. Asimismo, ambas variedades de pulpa roja contienen niveles más altos de norisoprenoides, monoterpenos, aldehídos de cadena larga y presentan diferencias significativas en ésteres alifáticos en frutos conservados durante la conservación postcosecha y vida comercial (4 semanas a 2°C más 5 días a 20°C), respecto a las variedades de referencia. El mayor contenido en norisoprenoides está asociado a los altos niveles de sus carotenos precursores. Por tanto, el inusual contenido y composición de carotenoides en la pulpa de Kirkwood y Ruby no solo afectó al color de los frutos, sino también al perfil de compuestos volátiles y, probablemente, al aroma.
Por último, los resultados del Capítulo 5 ponen de manifiesto que las variedades de pulpa roja Kirkwood y Cara Cara presentan una buena aptitud para la elaboración de zumo, con un elevado contenido en carotenoides, mayor contenido en tocoferoles y mayor capacidad antioxidante liposoluble que los zumos de la naranja común Navel que, en cambio, presentaron una mayor concentración de vitamina C. Los tratamientos de pasteurización y homogeneización a altas presiones fueron, en general, efectivos manteniendo la composición de carotenoides y de otros compuestos bioactivos y de calidad respecto a los correspondientes zumos frescos. Finalmente, los subproductos de la extracción industrial del zumo de las naranjas Cara Cara y Kirkwood presentaron un mayor valor añadido en comparación con la naranja tradicional, debido principalmente a una alta concentración de carotenoides y tocoferoles, y mayor capacidad antioxidante frente al oxígeno singlete. Así, el subproducto de la naranja de pulpa roja representa una fuente importante de compuestos bioactivos con un alto potencial para su revalorización industrial.
