Frutas

INTRODUCCIÓN GENERAL Y ANTECEDENTES

J uan Casado Vel a

1.- INTRODUCCIÓN GENERAL:
El fenómeno de pardeamiento de frutos y vegetales durante el crecimiento,
recogida y almacenamiento, así como de sus derivados y productos procesados
(zumos, extractos...) es un problema de primera magnitud en la industria
alimentaria (Joslin y Ponting, 1951; Albu-Yaron y col., 1993; Almeida y Nogueira,1995). En general, este fenómeno se reconoce como una de las principales
causas de pérdida de calidad y valor comercial. Este pardeamiento puede producir
cambios importantes tanto en la apariencia (coloración oscura) como en las
propiedades organolépticas de vegetales comestibles (Mayer, 1987). Además, el
fenómeno de pardeamiento suele ir asociado al desprendimiento de olores y
deterioro delvalor nutricional (Amiot y col., 1992; Chen y col., 2000). El estudio de
los factores que provocan el pardeamiento de frutos y hortalizas destinadas al
consumo humano ha centrado la atención de numerosos investigadores en la
actividad de enzimas involucradas en estos procesos fisiológicos y, sobre todo, de
la polifenol oxidasa (PPO), que ha sido identificada como la principal responsable
delpardeamiento detectado en diversos tejidos vegetales. Numerosos esfuerzos
se han dedicado a prevenir o disminuir la actividad PPO en vegetales y frutos,
especialmente durante su procesamiento post-cosecha (Lee y Whitaker, 1995).
Sin embargo, estos estudios se han visto dificultados por las características
intrínsecas de los materiales biológicos de partida, con concentraciones elevadas
defenoles y, en muchos casos, una actividad polifenol oxidasa elevada que
provoca un pardeamiento rápido de los extractos y homogenados que dificulta la
purificación, estudio cinético y caracterización de la actividad polifenol oxidasa de
diferentes fuentes vegetales (Matheis, 1984).
Diferentes partes de la planta de tomate (Lycopersicon esculentum M.) se
utilizan con frecuencia como modelo enestudios relacionados con la biología de
las plantas (Meissner y col., 1997; Birkenmeier y Clarence, 1998). El conocimiento
detallado disponible sobre secuencias genéticas que codifican para PPOs de
tomate indica que es posible encontrar hasta seis isoenzimas diferentes. Todas
ellas presentan secuencias señalizadoras de transporte al cloroplasto y, en
concreto, a la membrana de los tilacoides(Mayer, 1987; Newman y col., 1993;
Sommer y col., 1994, Murata y col., 1997; Yu, 1992; Koussevitzky y col., 1998).
El conocimiento sobre la función de la enzima sigue siendo muy superficial,
especialmente en frutos. La falta de un protocolo de extracción preparativa y
medida de actividad PPO adecuado explica la carencia de información acerca de
la función de las polifenol oxidasas en frutos detomate. En este trabajo se
abordará la puesta a punto de un método de extracción y purificación parcial de
PPO, medida de actividad polifenol oxidasa y caracterización cinética utilizando
como modelo frutos de tomate de diferentes variedades. Este trabajo de
investigación establece la posible correlación de la actividad polifenol oxidasa con
la aparición de una fisiopatía abiótica denominadapodredumbre apical,
caracterizada por la destrucción de tejido y aparición de necrosis en frutos de
tomate (figura 1.1).

-4-

INTRODUCCIÓN GENERAL Y ANTECEDENTES

J uan Casado Vel a

Figura 1.1: frutos de tomate afectados por podredumb re apical (Blossom-end rot).
Esta fisiopatía, originada por un aporte insuficiente de calcio, se caracteriza por la
aparición de necrosis y ruptura detejidos en el ápice (parte distal) de los frutos
afectados y que puede llegar a afectar incluso a la mitad de su volumen.

Además, la disponibilidad de información de secuencias de nucleótidos que
codifican para proteínas presentes en diferentes tejidos de plantas de tomate en
bases de datos, junto con la aplicación de técnicas proteómicas (electroforesis
bidimensional y espectrometría de...