Caracterización de compuestos bioactivos y concentración de micro/macronutrientes en frutos de cerezo (Prunus avium), ciruelo japonés (Prunis salicina) y duraznero (Prunus persica) provenientes de poblaciones segregares

Abstract

En la actualidad, el desafío de alimentar a una población cada vez más numerosa e informada sobre lo que consume y entregarle alimentos que tengan alta calidad nutricional y que promuevan una buena salud, es una realidad. Es por esta razón, que son cada vez más solicitados los alimentos que otorgan beneficios a la salud. Las frutas y verduras son elementos importantes dentro de la alimentación saludable al ser reconocidas por su contenido de minerales, vitaminas, azúcares y compuestos bioactivos. En el ámbito agronómico existen programas de fitomejoramiento en varias especies frutales que buscan obtener fruta con una mayor calidad con respecto al contenido de compuestos bioactivos, para así brindarle a la población la posibilidad de una vida más saludable. Dentro del género Prunus las especies mas producidas son el cerezo (Prunus avium), el duraznero (Prunus persica) y el ciruelo japonés (Prunus salicina) y sus frutas las más consumidas a nivel mundial como fruta fresca. Por lo que el objetivo de este estudio es encontrar frutas provenientes de líneas segregantes de estas tres especies que presenten mayores concentraciones de algunos micro/macronutrientes, y compuestos antioxidantes (compuestos fenólicos y carotenoides), que las líneas parentales actualmente comercializadas. El análisis de minerales se realizó mediante un espectrómetro por emisión atómica de plasma de microondas. El análisis de compuestos antioxidantes se hizo por cromatografía líquida de alta resolución acoplada a un detector de arreglo de diodos (HPLC-DAD). Los resultados revelaron que los compuestos fenólicos se concentran en mayor medida en el exocarpo de las frutas. El durazno es la especie que presenta mayores concentraciones de minerales y su concentración de potasio supera 1,4 veces la de ciruela y cereza. La ciruela es la especie con mayor contenido de antioxidantes de los tres carozos. La dispersión de la población segregante no fue importante en el caso de los macro y micronutrientes pero si lo fue en carotenoides alcanzando un 80% y en fenoles con una dispersión del 123,5% en promedio. Los segregantes de duraznero H2P126 y H1P89 fueron 2,1 y 1,8 veces mayor al parental August red en su concentración de cianidina-3-glucósido y H2P126 1,01 veces mayor a Rich May. H2P5 presentó una concentración de galato de procianidina B 2,8 veces y 9,6 veces mayor que August red y Rich May respectivamente. Para ciruelo, los segregantes H3P64 y H4P176 son en promedio 3,7 veces mayor a Angeleno y 1,9 veces mayor que Fortune en sus concentraciones de cianidina-3-glucósido (C3G). En cuanto a la cianidina-3-rutinósido (C3R) superaron a Angeleno 9,7 veces y 4,7 veces a Fortune. Además H4P176 presentó una concentración de catequina 16,2 veces mayor a Angeleno y 10,5 veces mayor a Fortune. En el caso de cerezo los mejores segregantes fueron H1P20 y H4P14 siendo sus concentraciones de C3G 3,4 veces mayor al parental Lapins y 1,3 veces mayor a Bing. Para la C3R fueron 1,7 y 1,5 veces mayor a Lapins y Bing respectivamente. H1P20 y H1P42 destacan por su concentración de ácido neoclorogénico superando en promedio 4,6 veces a Bing y 15,8 veces a Lapins.

Today, the challenge of feeding a growing population informed about what it consumes and providing them with food that is of high nutritional quality and promotes good health is a reality. It is for this reason that foods that provide health benefits are increasingly in demand. Fruits and vegetables are important in a healthy diet as they are recognized for their content of minerals, vitamins, sugars and bioactive compounds. There are breeding programs in several fruit species to obtain new varieties with fruit with a higher quality with respect to the content of bioactive compounds, in order to give to the consumers the possibility of a healthier life style. Within the Prunus genus, the most produced and consumed species worldwide as fresh fruit are cherries (Prunus avium), Japanese plums (Prunus salicina) and peaches (Prunus persica). Therefore, the objective of this study is to find fruits from segregating lines of these three species that present higher concentrations of micro/macronutrients and antioxidant compounds (phenolic and carotenoid compounds) than the currently commercialized parental lines. Mineral analysis was performed through a microwave plasma atomic emission spectrometer. The analysis of antioxidant compounds was done by high-resolution liquid chromatography coupled to a diode array detector (HPLC-DAD). The obtained results showed that phenolic compounds are more concentrated in the exocarp of the fruits. Peach is the species with the highest concentrations of minerals and its potassium concentration exceeds 1.4 times over plum and cherry. The plum is the species with the highest content of antioxidants of the three stone fruits. The dispersion of the segregating population was not relevant for macro and micronutrients but it was for carotenoids reaching 80% and for phenols with a dispersion of 123.5% on average. The peach segregants H2P126 and H1P89 were 2.13 and 1.84 fold-change higher than the parental August red in their cyanidine-3-glucoside concentration and H2P126 1.01 fold-change higher than Rich May. H2P5 presented a concentration of procyanidin B gallate 2.8 fold-change and 9.6 fold-change higher than August red and Rich May respectively. For the plum segregants, H3P64 and H4P176 were average 3.7 fold-change higher than Angeleno and 1.9 fold-change higher than Fortune in their cyanidine-3-glucoside (C3G) concentrations. As for cyanidine-3-glucoside (C3R), they was 9.7 fold-change higher than Angeleno and 4.7 fold-change higher than Fortune. In addition, H4P176 presented a catechin concentration 16.2 fold-change higher than Angeleno and 10.5 fold-change higher than Fortune. In the case of cherry segregants the best were H1P20 and H4P14 being their C3G concentrations 3.4 fold-change higher than the parental Lapins and 1.3 fold-change higher than Bing. For C3R they were 1.7 and 1.5 fold-change higher than Lapins and Bing respectively. H1P20 and H1P42 stand out for their concentration of neochlorogenic acid, being an average 4,6 fold-change higher than Bing and 15,8 fold-change higher than Lapins.