Doing business in Spain? Interempresas Media is the key
Los tratamientos con JaMe a 1, 5 y 10 mM durante el desarrollo del fruto en el árbol aumentaron el rendimiento del cultivo y con las dosis de 1 y 5 mM se aceleró el proceso de maduración

La aplicación de jasmonato de metilo en granado aumenta el rendimiento, la calidad y el contenido en compuestos antioxidantes

aMaría E. García-Pastor, bMaría Serrano, aFabián Guillén, aSalvador Castillo, aDomingo Martínez-Romero, aDaniel Valero, aJuan M. Valverde, aPedro J. Zapata

aDep. de Tecnología Agroalimentaria, EPSO, Universidad Miguel Hernández 

bDepartamento de Biología Aplicada, EPSO, Universidad Miguel Hernández

27/09/2019
La Granada es un fruto muy apreciado por los consumidores debido a sus elevadas propiedades organolépticas y a su contenido en compuestos antioxidantes, como fenoles y antocianinas, que poseen efectos beneficiosos para la salud, ya que disminuyen el riesgo de padecer enfermedades degenerativas como inflamaciones, enfermedades cardiovasculares, diabetes, Alzeimer y algunos tipos de cáncer (Faria y Calhau, 2011; Asgary et al., 2017; Panth et al., 2017). En el mundo se conocen más de 1.000 variedades de granada que se agrupan en dulces, semi-ácidas y ácidas, según su contenido en ácidos y azúcares (Pareek et al., 2015). En España, una variedad muy apreciada por los consumidores es la ‘Mollar de Elche’, una variedad dulce y de ‘piñón blando’, ya que sus semillas son pequeñas y con una cubierta fina (Melgarejo et al., 2010). Esta variedad se encuentra Protegida por la Denominación de Origen desde 2016 (R UE, 2016) aunque el color rosa pálido de sus arilos, debido a su bajo contenido en antocianinas, deprecia su valor en los mercados internacionales, más acostumbrados a granadas con color rojo más intenso, como ‘White’, ‘CG8’, ‘Katirbasi’ o ‘Wonderful’ (Mena et al., 2011).
foto

En los últimos años, se está investigando para encontrar compuestos naturales que aplicados durante el crecimiento del fruto permitan aumentar su calidad, debido a las preocupaciones de los consumidores y a restricciones legales con respecto al uso de tratamientos químicos posteriores a la cosecha. El jasmonato de metilo (JaMe) es una hormona vegetal endógena, derivada del ácido jasmónico (AJ) y ambos juegan un papel importante en el desarrollo de la planta, principalmente induciendo mecanismos de defensa contra patógenos y estreses abióticos, aunque también están involucrados en la regulación del crecimiento y maduración del fruto (Serrano et al., 2018). En este sentido, en trabajos previos se ha comprobado que el tratamiento de las plantas con JaMe durante el desarrollo del fruto aumenta la concentración de fenoles y antocianinas en uva de mesa (García-Pastor et al., 2019), ciruelas (Martínez-Esplá et al., 2014) y grosellas (Flores y Ruíz del Castillo, 2016), así como los fenoles en el albedo y zumo de limón (Serna-Escolano et al., 2019) y en las alcachofas (Martínez-Esplá et al., 2017). Por tanto, en este trabajo se analiza el efecto de tratamiento de los granados con JaMe sobre los parámetros de calidad de la granada ‘Mollar de Elche’, así como sobre la producción total.

foto

Materiales y métodos

El experimento se realizó en 2016, en una finca comercial situada en Elche, utilizando árboles de 8 años, plantados a 6 x 5 m, que se trataron a los 94, 64, 34 y 4 días antes de la recolección con JaMe a 1, 5 y 10 mM (tres repeticiones de dos árboles cada una por tratamiento). Se usó 1 mL L-1 de Tween-20 como surfactante y los árboles control se pulverizaron sólo con él. Los frutos se cosecharon según los criterios comerciales, basados en tamaño y color característico de esta variedad. Debido a que la maduración es heterogénea, se realizaron dos recolecciones, separadas por 21 días. En ambas fechas de cosecha, se midió el rendimiento de cada árbol (kg por árbol y número de frutos por árbol) y con estos datos se calculó el peso del fruto. En la primera fecha de recolección se tomaron al azar 10 frutos de cada repetición y se llevaron al laboratorio para analizar en ellos diferentes parámetros de calidad como color, firmeza, sólidos solubles totales y acidez total, así como su contenido en compuestos antioxidantes como fenoles y antocianinas, según la metodología que se indica en Martínez-Esplá et al. (2014).

foto

Resultados y discusión

Rendimiento del cultivo

El rendimiento total fue de 37.75 ± 2.08 kg por árbol en los árboles control y significativamente mayor (P<0.05), 32.8, 38.1 y 21.8%, en los árboles tratados con JaMe a 1, 5 y 10 mM, respectivamente. Este aumento se debió al número de frutos que se recolectaron de cada árbol, que aumentó significativamente en los tratados con JaMe, mientras que no se observaron efectos significativos en el peso del fruto (Figura 1). Además, vale la pena señalar que el rendimiento de los árboles en la primera fecha de recolección fue significativamente mayor (P<0.05) en los árboles tratados con JaMe 1 y 5 mM (42.24 ± 0.67 y 43.79 ± 3.06 kg por árbol, respectivamente) que en los controles (28.65 ± 2.16 kg por árbol), mientras que fue menor con la concentración más alta de JaMe (19.19 ± 1.27 kg por árbol) en esta primera fecha de cosecha (Figura 1). Estos resultados muestran que los procesos de crecimiento y maduración se aceleraron con los tratamientos con JaMe a 1 y 5 mM, ya que más frutos habían alcanzado su estado de maduración comercial el día de la primera recolección, mientras que ocurrió lo contrario con el tratamiento con JaMe a 10 Mm.

foto
Figura 1: Rendimiento del cultivo (kg por árbol y número de frutos por árbol) y peso de los frutos obtenidos en los árboles control y en los tratados con JaMe. Las letras muestran diferencias significativas entre tratamientos.

Hay pocos estudios sobre el efecto de los tratamientos con JaMe sobre el tamaño del fruto y el rendimiento del cultivo. En ciruela, los tratamientos pre-cosecha con concentraciones de 0,5, 1 y 2 mM aumentaron el rendimiento del cultivo, el tamaño y el peso del fruto en los cultivares 'Black Splendor' y 'Royal Rosa', aunque la concentración más efectiva fue dependiente del cultivar, mientras que no se observó efecto sobre el número de frutos recolectados por árbol (Martínez-Esplá et al., 2014). De manera similar, los tratamientos de uva de mesa con JaMe a 0,01 y 0,1 mM aumentaron el tamaño de la baya y el rendimiento total en las variedades 'Magenta' y 'Crimson' (García-Pastor et al., 2019) mientras que la aplicación de JaMe en limoneros, a 0,1 y 1 mM no afectó el rendimiento del cultivo ni el peso de los frutos (Serna-Escolano et al., 2019).

Calidad de los frutos

Los tratamientos con JaMe no afectaron al color externo del fruto, como era de esperar, ya que se recolectaron cuando la piel tenía el color característico de la variedad. Sin embargo, el valor del ángulo Hue en los arilos fue significativamente menor (P 0.05) en los frutos de los árboles tratados con JaMe a 1 (30,60 ± 1,13), 5 (28,55 ± 0,82) y 10 mM (32,55 ± 1,30) que en los controles (39,91 ± 1,68), lo que muestra que los arilos tenían un color rojo más intenso debido al tratamiento con JaMe, especialmente para la dosis de 5 mM con la que se obtuvo el valor más bajo. Otros parámetros de calidad como la firmeza, el contenido en sólidos solubles o la acidez total, no se vieron afectados por los tratamientos.
foto

Compuestos bioactivos

Es bien sabido que las granadas son ricas en compuestos bioactivos con actividad antioxidante, como los compuestos fenólicos, incluidas las antocianinas y el ácido ascórbico, aunque su concentración en el momento de la recolección depende de varios factores, como la variedad, el estado de maduración y las condiciones ambientales (Mphahlele et al., 2014; Li et al., 2015; Boussaa et al., 2019). Las concentraciones de fenoles y antocianinas totales fueron de 0.842 ± 0.015 y 0.135 ± 0.006 g/kg, respectivamente, en los arilos de los frutos control, unos valores en el rango de los publicados para esta variedad en trabajos previos (Mena et al., 2011). Sin embargo, estos valores fueron significativamente mayores en los arilos de los frutos tratados, observándose el mayor efecto con la dosis de 5 mM (Figura 2), debido al incremento en la actividad del enzima fenilalaninaamonio liasa (PAL) y de los genes que codifican este y otros enzimas de la ruta de biosíntesis de las antocianinas (Wei et al., 2017). Asimismo, la concentración de ácido ascórbico también fue mayor en los frutos de los árboles tratados, siendo la de 5 mM la más efectiva, con incrementos del 33% (Figura 2). Por tanto, los tratamientos con JaMe conducirían a mejorar la calidad y las propiedades saludables del consumo de granada, dado el papel de los fenoles, incluidas las antocianinas y el ácido ascórbico en estas propiedades (Faria y Calhau, 2011; Serrano et al., 2018; Reyes-Díaz et al., 2016; Bassiri-Jahromi,2018).

Se identificaron seis antocianinas siendo las mayoritarias cianidina 3-O-glucósido (Cy 3-glu) y cianidina 3,5 di-O-glucósido (Cy 3,5-di-glu), seguido de pelargonidina 3-O-glucósido (Pg 3-glu) y delfinidina 3-O-glucósido (Dp 3-glu), mientras que pelargonidina 3,5-di-O-glucósido (Pg 3,5-di-glu) y delfinidina 3,5-di-O -glucósido (Dp 3,5-di -glu) se encontraron en concentraciones más bajas (Figura 3). Además, los tratamientos con JaMe a las tres concentraciones incrementaron la concentración de las antocianinas mayoritarias con respecto a las encontradas en los frutos control (Figura 3).

foto
Figura 2: Contenido en fenoles totales, antocianinas totales y ácido ascórbico en las granadas de los frutos control y tratadas con jasmonato de metilo (JaMe). Las letras muestran diferencias significativas entre tratamientos.
foto
Figura 3: Contenido en antocianinas individuales en las granadas de los frutos control y tratadas con jasmonato de metilo (JaMe). Las letras muestran diferencias significativas entre tratamientos.

Conclusiones

Los tratamientos con JaMe a 1, 5 y 10 mM de los granados durante el desarrollo del fruto en el árbol aumentaron el rendimiento del cultivo y con las dosis de 1 y 5 mM se aceleró el proceso de maduración. Además, los tratamientos mejoraron el color de los arilos y su contenido en compuestos bioactivos (fenoles, antocianinas y ácido ascórbico), encontrándose los efectos más altos con JaMe a 5 mM, por lo que esta dosis podrían seleccionarse para su aplicación práctica, a fin de obtener una cosecha más temprana y aumentar el rendimiento del cultivo de granada, la calidad del fruto y su contenido en compuestos bioactivos con efectos beneficiosos para la salud.

Agradecimientos

Este trabajo ha sido financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad de España a través del Proyecto AGL2015-63986R y la Comisión Europea con fondos FEDER. Los autores agradecen a la Universidad Miguel Hernández por la beca de doctorado de M.E. García-Pastor.

Bibliografía

  • Asgary S, Keshvari M, Sahebkar A and Sarrafzadegan N, Pomegranate consumption and blood pressure: A review. Curr Pharm Des 23:1042-1050 (2017).
  • Bassiri-Jahromi S, Punica granatum (Pomegranate) activity in health promotion and cancer prevention. Oncol Rev 12:1-7 (2018).
  • Boussaa F, Zaouay F, Burlo-Carbonell F, Nuncio-Jáuregui N, Gmati M, El Arbi B, Melgarejo P, Hernandez F and Mars M, Combined effects of cropping system and harvest date determine quality and nutritional value of pomegranate fruits (Punica granatum L. cv. Gabsi) Sci Hortic 249:419-431 (2019).
  • Faria A and Calhau C, The bioactivity of pomegranate: Impact on health and disease. Crit Rev Food Sci Nutr 51: 626-634 (2011).
  • Flores G and Ruiz Del Castillo ML, Accumulation of anthocyanins and flavonols in black currants (Ribes nigrum L.) by pre-harvest methyl jasmonate treatments. J Sci Food Agric 96:4026-31 (2016).
  • García-Pastor ME, Serrano M, Guillén F, Castillo S, Martínez-Romero D, Valero D and Zapata PJ, Methyl jasmonate e?ects on table grape ripening, vine yield, berry quality and bioactive compounds depend on applied concentration. Sci Hortic 247:380-389 (2019).
  • Jia H, Zhang C, Pervaiz T, Zhao P, Liu Z, Wang B, Wang C, Zhang L, Fang J and Qian J, Jasmonic acid involves in grape fruit ripening and resistant against Botrytis cinerea. Funct Integr Genomics 16:79-94 (2016).
  • Li X, Wasila H, Liu L, Yuan T, Gao Z, Zhao B and Ahmad I, Physicochemical characteristics, polyphenol compositions and antioxidant potential of pomegranate juices from 10 Chinese cultivars and the environmental factors analysis Food Chem 175:575-584 (2015).
  • Martínez-Esplá A, García-Pastor ME, Zapata PJ, Guillén F, Serrano M, Valero D and Gironés-Vilaplana A, Preharvest application of oxalic acid improves quality and phytochemical content of artichoke (Cynara scolymus L.) at harvest and during storage. Food Chem 230:343-349 (2017).
  • Martínez-Esplá A, Zapata PJ, Castillo S, Guillén F, Martínez-Romero D, Valero D and Serrano M, Preharvest application of methyl jasmonate (MeJA) in two plum cultivars. 1. Fruit growth and quality attributes at harvest. Postharvest Biol. Technol. 98:98-105 (2014).
  • Melgarejo P, Salazar DM, Artés F, Organic acids and sugars composition of harvested pomegranate fruits Eur Food Res Technol 211:185-190 (2000).
  • Mena P, Gironés-Vilaplana A, Martí N and García-Viguera C, Pomegranate varietal wines: Phytochemical composition and quality parameters. Food Chem 133:108-115 (2012).
  • Mphahlele RR, Fawole OA, Stander MA and Opara UL, Preharvest and postharvest factors influencing bioactive compounds in pomegranate (Punica granatum L.). A review Sci Hortic 178:114-123 (2014).
  • Panth N, Manandhar B and Paudel KR, Anticancer activity of Punica granatum (Pomegranate): A Review. Phytother Res 31:568-578 (2017).
  • Pareek S, Valero D and Serrano M, Postharvest biology and technology of pomegranate J Sci Food Agric 95: 2360-2379 (2015).
  • R (UE) 2016/83. https://eur-lex.europa.eu/legal-content/ES/TXT/?uri=CELEX%3 A32016R0083
  • Reyes-Díaz M, Lobos T, Cardemil L, Nunes-Nesi A, Retamales J, Jaakola L, Alberdi M and Ribera-Fonseca A, Methyl jasmonate: An alternative for improving the quality and health properties of fresh fruits Molecules 21:567 (2016).
  • Serna-Escolano V, Valverde JM, García-Pastor ME, Valero D, Zapata PJ and Serrano M, Pre-harvest methyl jasmonate treatments increase antioxidant systems in lemon fruit without affecting yield or other fruit quality parameters J Sci Food Agric (In press) (2019).
  • Serrano M, Martínez-Esplá A, Zapata P, Castillo S, Martínez-Romero D, Guillén F, Valverde JM and Valero D, Effects of methyl jasmonate treatment on fruit quality properties. K. Barman, S. Sharma, M.W. Siddiqui (eds.), Emerging Postharvest Treatment of Fruits and Vegetables, Apple Academic Press, Oakville, Canada, pp. 85-106 (Chapter 4) (2018).
  • Wei J, Wen X and Tang L, Effect of methyl jasmonic acid on peach fruit ripening progress Sci Hortic 220:206-213 (2017).

Comentarios al artículo/noticia

Nuevo comentario

Atención

Los comentarios son la opinión de los usuarios y no la del portal. No se admiten comentarios insultantes, racistas o contrarios a las leyes vigentes. No se publicarán comentarios que no tengan relación con la noticia/artículo, o que no cumplan con el Aviso legal y la Política de Protección de Datos.