Análisis comparativo de proteínas, minerales, polifenoles totales y actividad antioxidante de 25 variedades tradicionales chilenas de poroto (phaseolus vulgaris l)

Abstract

Las variedades tradicionales de poroto (Phaseolus vulgaris L.) representan un importante recurso fitogenético de proteínas, minerales y antioxidantes. Comprender si el contenido de sus nutrientes depende de algún factor genético intrínseco a cada variedad o solo del ambiente, es esencial para potenciar la producción de variedades altas en nutrientes críticos y el desarrollo de subproductos asociados a ellas. Por lo anterior, el objetivo de este estudio fue evaluar las diferencias en el contenido de proteínas, minerales, polifenoles totales y actividad antioxidante, en una colección de 25 variedades tradicionales de poroto cultivadas en Curepto (región del Maule) y Nueva Imperial (región de La Araucanía). Los resultados de estas evaluaciones fueron sometidos a análisis ANOVA de una vía y prueba de comparaciones múltiples (Duncan) para determinar si existían diferencias significativas entre variedades dentro de cada zona; y, ANOVA de dos vías con Duncan para determinar, 1) la existencia de diferencias significativas para la misma variedad entre ambas zonas y, 2) la existencia de diferencias significativas en el promedio de cada nutriente entre ambas zonas. Finalmente, se correlacionaron los nutrientes y se realizó un Análisis de Componentes Principales y Clúster en cada zona, para comprender las relaciones entre nutrientes, así como el comportamiento de las variedades y su repetibilidad. Los resultados mostraron diferencias significativas en el contenido de cada nutriente entre variedades dentro de cada zona, excepto el boro en Nueva Imperial y el cobre en Curepto. En el análisis comparativo entre zonas, se observaron diferencias significativas en todos los nutrientes excepto el calcio, boro y la actividad antioxidante (ORAC). La interacción Variedad*Zona tuvo diferencias significativas en todos los nutrientes, observándose que, para todos ellos, su contenido está determinado tanto por factores genéticos como por el ambiente, sin embargo, hay nutrientes que presentan una mayor influencia genética a pesar del ambiente en el cual creció el cultivo. Las variedades Andacollino, Cargamento, Chiquillano, Coipo, Coyunda café, Cristal de mata, Cristal guiador, Ganso, Koyol, Peumo, Pillán y Tongo negro, destacan por no presentar diferencia significativa en el contenido de cinco o más nutrientes entre ambas zonas. 4 El análisis de correlación mostró importantes correlaciones (p<0,001) entre nutrientes, especialmente en Nueva Imperial, entre hierro/zinc (r=0,8), proteínas/zinc (r=0,68), proteínas/hierro (r=0,67), proteínas/fósforo (r=0,61), proteínas/potasio (r=0,56), manganeso/calcio (r=0,52) y potasio/fósforo (r=0,51); en Curepto se correlacionaron el hierro/zinc (r=0,52), manganeso/calcio (r=0,62) y fósforo/zinc (r=0,51). El análisis de componentes principales muestra que las variedades Angelito, Cargamento, Coyunda café, Cristal de mata, Ganso, Koyol, Pillán y Sapito café se caracterizan por tener elevados contenidos en la mayoría de sus nutrientes en ambas zonas por lo que representan un importante recurso fitogenético que conservar y fomentar y una interesante fuente de estudio a futuro.

Traditional bean varieties (Phaseolus vulgaris L.) represent an important plant genetic resource of proteins, minerals and antioxidants. Understanding whether their nutrient content depends on some intrinsic genetic factor of each variety or only on the environment is essential to enhance the production of varieties high in critical nutrients and the development of associated byproducts. Therefore, the objective of this study was to evaluate the differences in the content of proteins, minerals, total polyphenols, and antioxidant activity in a collection of 25 traditional bean varieties grown in Curepto (Maule region) and Nueva Imperial (La Araucanía region). The results of these evaluations were subjected to one-way ANOVA and multiple comparisons test (Duncan) to determine if there were significant differences between varieties within each zone; and, two-way ANOVA with Duncan to determine, 1) the existence of significant differences for the same variety between both zones and, 2) the existence of significant differences in the average of each nutrient between both zones. Finally, the nutrients were correlated, and a Principal Component and Cluster Analysis was performed in each zone, to understand the relationships between nutrients, as well as the behavior of the varieties and their repeatability. The results showed significant differences in the nutrient content between varieties within each zone, except for boron in Nueva Imperial and copper in Curepto. Significant differences were observed in all nutrients except calcium, boron, and antioxidant activity (ORAC) in the comparative analysis between zones. The Variety*Zone interaction had significant differences in all nutrients, observing that, genetic factors and the environment determine their content. However, some nutrients have a greater genetic influence despite the environment in which the crop grew. The varieties Andacollino, Cargamento, Chiquillano, Coipo, Coyunda café, Cristal de mata, Cristal guiador, Ganso, Koyol, Peumo, Pillán and Tongo negro, stand out for not presenting significant differences in the content of five or more nutrients between both zones. 6 The correlation analysis showed significant correlations (p<0.001) between nutrients, especially in Nueva Imperial, between iron/zinc (r=0.8), protein/zinc (r=0.68), protein/iron (r=0.67), protein/phosphorus (r=0.61), protein/potassium (r=0.56), manganese/calcium (r=0.52) and potassium/phosphorus (r=0.51); in Curepto, iron/zinc (r=0.52), manganese/calcium (r=0.62) and phosphorus/zinc (r=0.51) were correlated. The principal component analysis shows that the Angelito, Cargamento, Coyunda café, Cristal de mata, Ganso, Koyol, Pillán and Sapito café varieties are characterized by having high contents of most of their nutrients in both areas, which is why they represent an important plant genetic resource to conserve and promote and an interesting source of future study.