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Dissertação de Mestrado
Documento
Autor
Nome completo
Hilton César Rodrigues Magalhães
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2017
Orientador
Banca examinadora
Purgatto, Eduardo (Presidente)
Spricigo, Poliana Cristina
Freschi, Luciano
Lysenko, Beatriz Rosana Cordenunsi
Título em português
Influência hormonal de Metil Jasmonato na biossíntese de compostos voláteis associados ao amadurecimento em tomate Grape (Solanum lycopersicum) e pimenta malagueta (Capsicum frutescens)
Palavras-chave em português
Compostos voláteis
Etileno
Frutos climatéricos
Frutos não-climatéricos
MeJA
Resumo em português
O amadurecimento é um processo complexo formado por alterações metabólicas, que ocorrem após o fruto atingir a sua maturidade fisiológica. O tomate é um fruto climatérico, usado como modelo para estudo do papel do etileno durante o amadurecimento. A pimenta é um fruto não-climatérico, pertencente à mesma família que o tomate, e por conta disso, pode apresentar similaridades no desenvolvimento de diversos atributos de qualidade durante o amadurecimento, como o aroma. A maioria dos compostos voláteis em frutos deriva dos carboidratos, lipídeos e aminoácidos, sendo a via das lipoxigenases a responsável pela formação de voláteis C6. Devido a sua importância no processo de regulação do amadurecimento em frutos, o etileno possui um papel fundamental para a formação do aroma, no entanto, outros hormônios como o metil jasmonato (MeJA), também possuem um papel importante nesse processo. O presente trabalho visa avaliar os papéis dos hormônios etileno e MeJA na formação dos compostos voláteis do aroma em tomate Grape (Solanum lycopersicum) e pimenta malagueta (Capsicum frutescens) durante o amadurecimento. Os frutos foram tratados com MeJA, Etileno, 1MCP e MeJA+1MCP, com posteriores análises de voláteis e níveis dos transcritos de genes para as enzimas lipoxigenase (LOX), álcool desidrogenase (ADH) e hidroperóxido liase (HPL), que participam da formação dos voláteis derivados da via dos ácidos graxos. Os resultados mostraram que os tratamentos hormonais causaram mudanças claras na composição do aroma de pimenta e tomate, mas muitos desses resultados deixaram evidente a natureza climatérica e não-climatérica desses frutos. Diferentemente do que aconteceu em pimenta, foi possível visualizar uma íntima relação entre MeJA e etileno na formação do aroma em tomate, principalmente nos voláteis derivados da via dos carotenoides. Em tomate, foi possível observar que a expressão dos transcritos dos genes da via dos ácidos graxos, LOX, ADH e HPL, e da via dos carotenoides, CCD1A e CCD1B, foi diminuída pela ação de 1MCP, mesmo quando esteve associado à MeJA. O tratamento com MeJA aumentou voláteis C6 em pimenta e tomate. Particularmente em tomate, essa elevação foi associada ao aumento na expressão de LOXC e HPL, um dia após a aplicação do hormônio. Quando o tomate se tornou completamente maduro, não foram constatadas tantas diferenças em relação aos outros tratamentos, exceto pelo aumento evidente dos compostos derivados da via dos carotenoides, beta-ionona e 6-metil-5-hepten-2-ol. No primeiro dia de tratamento com MeJA em pimenta, verificou-se um aumento evidente nos níveis da maioria dos ésteres, inclusive os hexílicos de cadeia alifática, que são derivados dos voláteis C6 da via dos ácidos graxos. Além disso, também apresentaram aumento evidente, logo no primeiro dia após o tratamento com MeJA, os compostos 2-isobutil-3-metoxipirazina e 3-careno, sendo esses dois últimos os compostos que fornecem a nota aromática mais característica de pimenta. Quando as pimentas amadureceram completamente, constatou-se um aumento estatisticamente significativo, proporcionado por MeJA, nos voláteis C6 (E)-2-hexen-1-ol, 3-hexen-1-ol e hexanal, sendo esse último um dos grandes contribuidores para o aroma desse fruto.
Título em inglês
Hormone influence of Methyl Jasmonate on the biosynthesis of volatile compounds associated with maturation in tomato Grape (Solanum lycopersicum) and chilli pepper (Capsicum frutescens)
Palavras-chave em inglês
Climacteric fruits
Ethylene
MeJA
Non-climacteric fruits
Volatile compounds
Resumo em inglês
Ripening is a complex process formed by metabolic changes that occur after fruit physiological maturity. Tomato is a climacteric fruit, used as a model to study the role of ethylene during ripening. Pepper is a non-climacteric fruit, belonging to the same family as the tomato, and because of this, may present similarities in the development of several attributes of quality during maturation, such as aroma. Most of volatile compounds in fruits derives from carbohydrates, lipids and amino acids, and lipoxygenases pathway is responsible for C6 volatiles production. Due to its importance in the fruit ripening regulation process, ethylene plays an important role in aroma production; however, other hormones, such as methyl jasmonate (MeJA), also play a significant role during fruit ripening. The present work aims to evaluate the roles of ethylene and MeJA hormones in the formation of aroma compounds in tomato Grape (Solanum lycopersicum) and chili pepper (Capsicum frutescens) during ripening. Fruits were treated with MeJA, Ethylene, 1MCP in MeJA+1MCP, followed by analysis of volatile compounds and levels of gene transcripts for the enzymes lipoxygenase (LOX), alcohol dehydrogenase (ADH) and hydroperoxide lyase (HPL), which participate of production of volatile compounds derived from the fatty acid pathway. The results showed that hormonal treatments caused changes in pepper and tomato aroma composition, but many of these results made evident the climacteric and non-climacteric nature of these fruits. Unlike what happened in pepper, it was possible to visualize an intimate relationship between MeJA and ethylene under the tomato aroma compounds, mainly in the formation of carotenoid-derived volatiles. In tomato, it was possible to observe that the expression of the fatty acid pathway gene transcripts, LOX, ADH and HPL, and carotenoid pathway, CCD1A and CCD1B, were reduced by 1MCP action, even when it was associated with MeJA. MeJA treatment increased C6 volatiles in pepper and tomato. Particularly in tomato, this elevation was associated with an increase in the LOXC and HPL expression, one day after the hormone treatment. When tomato became fully mature, there were not so many differences compared to the other treatments, except for the evident increase of the carotenoid-derived volatile compounds, beta-ionone and 6-methyl-5-hepten-2-ol. On the first day of treatment with MeJA in pepper, there was a clear increase in the levels of most esters, including the aliphatic chain hexils, which are derived from the C6 volatiles of the fatty acid pathway. In addition, 2-isobutyl-3-methoxypyrazine and 3-carene compounds also showed evident increase, the first two days after treatment with MeJA, the latter two being the compounds that provide the most characteristic aromatic note of pepper. When the peppers reach their complete maturation, there was an increase, under MeJA treatment, in the C6 volatiles (E)-2-hexen-1-ol, 3-hexen-1-ol and hexanal, which is one of the most important aroma compounds in peppers.
 
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Data de Publicação
2017-12-14
 
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