Centro da Investigación en Alimentación v Desarrollo, A. c.
CAMBIOS EN LA COMPOSICIÓN DE POLISACÁRIDOS DURANTE LA MADURACIÓN DE MANGO 'KENT'
POR:
WENDY GUADALUPE CÁRDENAS CORONEL
TESIS APROBADA POR LA
COORDINACIÓN CULIACÁN DEL CIAD EN CIENCIA Y TECNOLOGIA PARA PRODUCTOS AGRÍCOLAS DE ZONAS TROPICALES Y SUBTROPICALES
COMO REQUISITO PARCIAL PARA OBTENER EL GRADO DE:
MAESTRO EN CIENCIAS
CULIACÁN, SINALOA DICIEMBRE DE 2009
RESUMEN
El mango (Mangifera indica L.) es un cultivo de importancia económica en el mundo y la variedad Kent es la más productiva en el estado de Sinaloa, México; sin embargo, su calidad poscosecha se deteriora con rapidez por la naturaleza climatérica del fruto. Durante la maduración, el fruto ablanda extensivamente debido a cambios bioquímicos en los componentes de la pared celular y en carbohidratos de reserva como el almidón.
En el presente estudio se evaluaron los cambios en almidón, pectinas y hemicelulosas de mango 'Kent' y su asociación con el ablandamiento poscosecha del fruto. Se cosecharon frutos en madurez fisiológica y se maduraron en cámara de almacenamiento a condiciones simuladas de mercadeo, hasta alcanzar el estado de madurez 2, 3, 4 y 5 (de acuerdo a la norma EMEX). Se determinó la firmeza, el contenido total de almidón y la solubilización y despolimerización de los polisacáridos pécticos y hemicelulósicos. Los polisacáridos del fruto de mango, se obtuvieron a partir de la fracción insoluble en alcohol (FIA) de la pulpa.
Se obtuvo que la disminución de la firmeza del estado 2 al 5 fue 93 %, el cual gradualmente disminuyó en 40, 44 y 9 % en el cambio a estado 3, 4 y 5, respectivamente. En ese mismo orden el ablandamiento se definió como inicial, intermedio y tardío. En el ablandamiento inicial del fruto, se presentó la mayor reducción en el contenido de almidón (de 39 a 4.35 g 100 g·1 FIA equivalente a 1.2 a 0.06 g 100 g·1 fruta fresca), además se solubilizaron (de 0.51 a 0.27 g 100 g·1 ) y despolimerizaron las pectinas de la fracción Na2C03 y se redujo el tamaño de las hemicelulosas de la fracción KOH 24
%.
Un decremento progresivo en los ácidos urónicos y en tamaño molecular aparente de las fracciones EDTA y Na2C03, las cuales representan a las pectinas de la lámina media y de la pared primaria respectivamente, sugieren que el ablandamiento en el proceso de maduración resulta de la desintegración de la pared celular. La ramnosa, arabinosa, manosa y galactosa fueron los azúcares neutros con mayor metabolismo en las fracciones pécticas.
En conclusión, el ablandamiento de los frutos de mango 'Kent' se encuentra diferencialmente asociado con la degradación de los polisacáridos de almacenamiento y de reserva. La degradación de almidón puede intervenir en el ablandamiento temprano de los frutos; mientras que, los cambios en la composición de la pared celular contribuyeron al ablandamiento tardío de los frutos.
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Un decremento progresivo en los ácidos urónicos y en tamaño molecular aparente de las fracciones EDTA y Na2C03, las cuales representan a las pectinas de la lámina media y de la pared primaria respectivamente, sugieren que el ablandamiento en el proceso de maduración resulta de la desintegración de la pared celular. La ramnosa, arabinosa, manosa y galactosa fueron los azúcares neutros con mayor metabolismo en las fracciones pécticas.
En conclusión, el ablandamiento de los frutos de mango 'Kent' se encuentra diferencialmente asociado con la degradación de los polisacáridos de almacenamiento y de reserva. La degradación de almidón puede intervenir en el ablandamiento temprano de los frutos; mientras que, los cambios en la composición de la pared celular contribuyeron al ablandamiento tardío de los frutos.
ABSTRACT
Mango (Mangifera indica L.) is a commercially important crop and around the world and the Kent variety is the most productive at Sinaloa, Mexico;
however the climacteric behavior of the fruit causes a quick deterioration of postharvest quality. During ripening, the fruit softens extensively due to biochemical changes into the cell wall components and storage carbohydrates such as starch.
In this study the changes in starch, pectins and hemicelluloses as well as its association with fruit softening were evaluated during ripening of mango 'Kent'.
Fruit were harvested at physiological maturity and allowed to ripen during storage at simulated marketing conditions until reach the maturity defined as 2, 3, 4 and 5 (according to standard EMEX). Fruit firmness, starch content and the solubilisation and depolymerisation of pectins and hemicelluloses were assayed.
Polysaccl1arides were obtained from Uie alcohol insoluble fraction of the mango flesh.
Firmness loss was 93% from the maturity 2 to 5, decreased gradually in 40, 44 and 9% extent when fruit shifted to the ripening stage 3, 4 and 5, respectively. In that arder softening was defined as initial, intermediate, and late.
The initial fruit softening had a reduction in starct1 content (from 39 to 4.35 g 100 g-1 FIA equivalent to 1.2 to 0.06 g 100 g-1 fresh fruit), in addition to a reduction (from 0.51 to 0.27 g 100 g·1) and solubilisation of the Na2CO:,i pectin fraction, and a reduction on size of the KOH 24% hemicellulose fraction.
A progressive reduction in uronic acids and in the apparent molecular size of the EDTA and Na2CO3 fractions, which represents the pectins in the
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middle !amella and the primary wall respectively, suggest that mango fruit softening is a result of the disintegration of the cell wall. The neutral sugars rhamnose, arabinose, mannose and galactose were the mostly metabolized at the pectic fractions.
In conclusion, mango 'Kent' softening was differentially associated to the degradation of structural and storage polysaccharides. Starch degradation seems to get involved in the early fruit softening, while the changes in cell wall composition contributed with the late fruit softening.