Estudio poblacional en vid (Alicante Bouschet cv. X Itumfifteen cv.)caracterización en campo, calidad fisicoquímica y compuestos bioactivos

Resumen

Resumen de la tesis: En los últimos 20 años, la superficie cultivada de uva de mesa a nivel mundial ha experimentado un aumento significativo. En la actualidad se produce en el mundo prácticamente la misma cantidad de uva de mesa que de uva para vinificación, algo insólito históricamente. La Región de Murcia es un referente nacional tanto en el cultivo de uva para vinificación como en el de uva de mesa, siendo el primer productor y principal exportador nacional de uva de mesa. Cuenta con programas de obtención de nuevas variedades de uva de mesa que se cultivan tanto en la Región como en el resto del mundo. El crecimiento en el consumo de uva de mesa en España, Europa y en el mundo se debe fundamentalmente a ser un fruto atractivo, con muy buen sabor, fácil de consumir, la no presencia de semillas, piel fina y textura crujiente. Además, a la uva se le asocia un importante valor nutricional, fundamentalmente debido a la cantidad de compuestos bioactivos. Los compuestos nutricionales y fitoquímicos, diferenciados entre sí, pero actuando de forma conjunta, reportan propiedades beneficiosas para el ser humano y se presentan como fundamentales para un estilo de vida saludable. Los compuestos bioactivos, de diversas estructuras químicas, son metabolitos secundarios de las plantas que desempeñan un papel importante en el crecimiento y la reproducción de las mismas, son esenciales para la supervivencia y defensa de la planta, que además la protegen de oxidaciones y radiaciones ultravioleta. Los principales compuestos bioactivos de interés en la uva de mesa son los compuestos fenólicos. Se clasifican en dos grandes grupos según su estructura química: flavonoides (flavonoles, antocianinas y flavan-3-oles) y no-flavonoides (ácidos fenólicos, estilbenos). Estos compuestos fitoquímicos se encuentran principalmente en la piel de las bayas y en las semillas, mientras que solo se observa una pequeña cantidad en su pulpa. Sin embargo, las uvas tintoreras, con pulpa coloreada o tinta, tienen elevados niveles de polifenoles no solo en su piel y semillas, sino también en su pulpa, resultando de gran interés nutracéutico para el desarrollo de nuevas variedades, especialmente de uva de mesa, puesto que no existe hasta la fecha ninguna variedad comercial con pulpa tintorera, apirena y textura crujiente. El objetivo principal de la Tesis Doctoral es el estudio del comportamiento poblacional en vid (Vitis vinífera L.) de 131 híbridos y de sus parentales "Alicante Bouschet cv.", parental con pulpa coloreada e "Itumfifteen cv.", parental de uva de mesa con excelentes características organolépticas. Los objetivos específicos engloban estudios de caracteres de la población, su evaluación de la calidad fisicoquímica y de los principales compuestos bioactivos de los mejores individuos de la población. Los parámetros de interés que se estudiaron para la caracterización de la calidad en campo fueron la presencia de semillas, el color de la piel y de la pulpa, el sabor, la textura y la aceptabilidad, propios de los que se establecen en la selección de material vegetal en mejora genética de uva de mesa. Tras este estudio, se identificaron los mejores híbridos con los que se procedió a un estudio exhaustivo de su calidad fisicoquímica y de sus principales compuestos bioactivos. Se obtuvieron resultados de heredabilidad destacados en la población de estudio del 67% de los híbridos con esbozos seminales (sin semillas lignificadas), un 98% de híbridos con textura blanda, el 54% de híbridos con sabor ácido, el 65% de híbridos con color negro de la piel y un 51% de híbridos con coloración parcial o total de la pulpa. Tras la caracterización en campo, se seleccionaron 19 híbridos que se clasificaron en 3 grupos: híbridos con pulpa sin coloración y color de piel rosa-violeta (PSC); híbridos con pulpa coloreada parcialmente y color de piel negro (PCP); e híbridos con pulpa coloreada totalmente y color de piel negro (PCT). Entre estos híbridos, se identificó AB×IT_17 (dentro de PCT) que destacó con una mayor capacidad antioxidante total (CAT), reportando 34,6 ± 5,7 g TE kg-1 ps, 19,4 ± 3,0 g TE kg-1 ps y 32,2 ± 6,9 g TE kg-1 ps respectivamente para los ensayos FRAP, DPPH y ABTS. Igualmente destacó por su mayor cantidad en compuesto fenólicos totales (CFT) con 17,0 ± 5,1 g GAE kg-1 ps. Los híbridos de PCP y PCT han reportado mayor CAT, incrementándose de 0,9 a 2,3 veces en comparación con el parental AB, y de 2,3 a 7,2 veces en comparación con el parental IT-15. De igual forma, los híbridos de PCP y PCT han mostrado mayor cantidad de CFT, variando de 1,0 a 2,1 veces más en comparación con el parental AB, y de 3,0 a 6,2 veces en comparación con el parental IT-15. Los compuestos fenólicos se determinaron por U_HPLC y su total se calculó como la suma de ácidos fenólicos, estilbenos, flavonoles y antocianinas, en concordancia con los obtenidos previamente por espectrofotometría. Los CFT de las bayas con PSC correspondieron con el 74% de ácidos fenólicos, 2% de estilbenos, 17% de flavonoles y 6% de antocianinas, donde la pulpa representó el 53% del total. Por su parte, los CFT de las bayas con PCP y PCT correspondieron con el 52% de ácidos fenólicos, 1% estilbenos, 16% flavonoles y 31% antocianinas, encontrándose en la pulpa el 55% de estos compuestos. Particularmente destaca que las antocianinas fueron 9,5 veces mayores en los híbridos con PCP y PCT que en los híbridos con PSC. Tras la caracterización en campo, se seleccionaron 19 híbridos que se clasificaron en 3 grupos: híbridos con pulpa sin coloración y color de piel rosa-violeta (PSC); híbridos con pulpa coloreada parcialmente y color de piel negro (PCP); e híbridos con pulpa coloreada totalmente y color de piel negro (PCT). Entre estos híbridos, se identificó AB×IT_17 (dentro de PCT) que destacó con una mayor capacidad antioxidante total (CAT), reportando 34,6 ± 5,7 g TE kg-1 ps, 19,4 ± 3,0 g TE kg-1 ps y 32,2 ± 6,9 g TE kg-1 ps respectivamente para los ensayos FRAP, DPPH y ABTS. Igualmente destacó por su mayor cantidad en compuesto fenólicos totales (CFT) con 17,0 ± 5,1 g GAE kg-1 ps. Los híbridos de PCP y PCT han reportado mayor CAT, incrementándose de 0,9 a 2,3 veces en comparación con el parental AB, y de 2,3 a 7,2 veces en comparación con el parental IT-15. De igual forma, los híbridos de PCP y PCT han mostrado mayor cantidad de CFT, variando de 1,0 a 2,1 veces más en comparación con el parental AB, y de 3,0 a 6,2 veces en comparación con el parental IT-15. Los compuestos fenólicos se determinaron por U_HPLC y su total se calculó como la suma de ácidos fenólicos, estilbenos, flavonoles y antocianinas, en concordancia con los obtenidos previamente por espectrofotometría. Los CFT de las bayas con PSC correspondieron con el 74% de ácidos fenólicos, 2% de estilbenos, 17% de flavonoles y 6% de antocianinas, donde la pulpa representó el 53% del total. Por su parte, los CFT de las bayas con PCP y PCT correspondieron con el 52% de ácidos fenólicos, 1% estilbenos, 16% flavonoles y 31% antocianinas, encontrándose en la pulpa el 55% de estos compuestos. Particularmente destaca que las antocianinas fueron 9,5 veces mayores en los híbridos con PCP y PCT que en los híbridos con PSC. De esta manera, la obtención de nuevos híbridos con una calidad nutricional enriquecida para satisfacer las demandas de los consumidores es posible mediante el cruce de Vitis vinifera AB e IT-15, los cuales se adaptan a las condiciones de cultivo estudiadas en la Región de Murcia. En particular, las uvas con PCP y PCT presentaron de 0,8 a 2,3 veces más cantidad de ácidos fenólicos, de 0,4 a 2,2 veces más cantidad de estilbenos, de 0,5 a 1,5 veces más cantidad de flavonoles y de 3,3 a 29,2 veces más cantidad de antocianinas en comparación con las uvas con PSC. Nuestros resultados contribuyen a verificar la riqueza en CFT y CAT en programas de mejora de uva de mesa, así como a nivel específico la riqueza en sus principales compuestos fitoquímicos, de acuerdo con las características particulares de piel y pulpa de las variedades que cultiven. De cara a las futuras perspectivas de investigación, desarrollo y comercialización de algunos de los híbridos estudiados, se debe avanzar en el estudio sobre resistencia a enfermedades, producción sostenible de cultivos, análisis genético, adaptación a nuevos tipos de suelos y climas, así como su potencial periodo de vida útil bajo las distintas condiciones ambientales de comercialización y transporte. http://repositorio.bib.upct.es/dspace/