Pardeamiento enzimático: Caracterización bioquímica, molecular y análisis de calidad industrial en cultivares de papa nativas.

SUAREZ PA, AB ANDREU, COLMAN S, CLAUSEN A & S. FEINGOLD

Quito, ECUADOR

Congreso; I Congreso Internacional de Investigación y Desarrollo de Papas Nativas; 2010

Instituto Nacional de Innovación Agraria – INIA, Neiker-España y PAPALATIN

Las variedades nativas de papa (Solanum tuberosum ssp. andigenum) que se cultivan en el noroeste argentino, tienen un valor fundamental en la alimentación de los pobladores andinos, y representan un importante potencial genético para el desarrollo de nuevos productos por sus características de calidad culinaria y agronómicas (Clausen, 1989). Se ha reportado que las variedades nativas presentan poco pardeamiento frente a las variedades comerciales (Álvarez Mayorca, 2001), sin embargo, esta característica no ha sido estudiada en variedades nativas argentinas a la luz de la variabilidad presentada por genes candidatos. El color café que se forma al cortar y/o maltratar los tubérculos se conoce como pardeamiento enzimático, ya que las reacciones iniciales que intervienen en este fenómeno están catalizadas por enzimas oxidasas. El pardeamiento enzimático (PE) esta relacionado principalmente con la actividad de polifenol oxidasas (PPO), la cuales catalizan la oxidación de compuestos fenólicos a quinonas, con la consecuente transformación a pigmentos oscuros no deseables para la calidad industrial (Friedman, 1997). Las PPO están codificadas por seis genes denominados POTP1, POTP2, POT32, POT33, POT41 y POT72 (Hunt et al., 1993; Thygesen et al., 1995) situados en el cromosoma 8. (Werij, 2007). De ellos, tres son específicos de tejidos no fotosintéticos (POT32, POT33 y POT72), y el POT32 co-localiza con un locus de carácter cuantitativo (QTL) para el PE (Werij, 2007).El objetivo de este trabajo es caracterizar el comportamiento frente al pardeamiento enzimático de papas nativas a través de análisis colorimétricos, estudio de los componentes bioquímicos relacionados al pardeamiento y el establecimiento de la variabilidad alélica en los genes de polifenol oxidasas específicas de tubérculo. RESULTADOS Y DISCUSIÓN. La actividad de PPO mostró diferencias significativas entre cultivares (Tabla 1) oscilando entre 215 y 1010 U/m .g PF; donde Collareja, Criolla y Blanca presentaron la mayor actividad enzimática y Moradita la menor. Los resultados de IO hallados en el estudio oscilaron entre 13 y 23.El análisis de SSCP mostró variabilidad alélica para los iniciadores desarrollados. Se diferenciaron 5 patrones electroforéticos con P-PO32-1 y P-PO33-2, 9 con P-PO32-2 y 7 con P-PO33-1, siendo el Índice de Diversidad de 0.64, 0.504, 0.83, 0.65, respectivamente. El Nº total de alelos fue de 5, 9, 8 y 8 mientras que el promedio de alelos por genotipo fue de 3.3, 5.7, 3.2 y 2.8; para los iniciadores P-PO32-1, P-PO32-2, P-PO33-1 y P-PO33-2, respectivamente lo que permitió caracterizar genotípicamente a los cultivares por SSCP. Los genotipos con  baja actividad de PPO (<350 U/m. g PF) presentaron patrones diferentes a aquellos con una alta actividad (< 800 U/m. g PF), pero también distintos entre sí. Asimismo, los distintos genotipos de Collareja tuvieron valores de actividad de PPO entre 357 y 1010 U/m.g PF, a pesar de presentar el mismo patrón genético para las cuatro regiones amplificadas, con los iniciadores desarrollados en éste estudio. No se encontró asociación entre bandas de SSCP y la actividad de PPO y el IO. Tabla 1: Actividad enzimática de PPO (U/m. g PF) e índice oxidativo en 20 cultivares en S.  tuberosum ssp. andigenum Cultivar Rara Cauqueva Collareja Criolla Chaqueña Collareja Rosada Moradita Imilla Negra Collareja Collareja Collareja Collareja Colorada Overa Tuni Morada Rosada Colorada Collareja Blanca Moradita ID CQA3 LC 328 LC 262 LC341 CS 1432 LC 198 LC 82 LC 348 LC 344 LC 441 LC 515 CL 621 LC 509 CCS 1194 LC 342 CCS 1321 CCS 1395 LC 482 LC 451 CCS 1307 PPO (U/m.g PF) 575 1010 960 560 570 378 498 274 560 800 469 853 532 564 497 565 339 357 688 215 IO 15 15 14 15 22 22 20 16 14 17 23 19 15 13 15 17 21 15 19 19 CONCLUSIÓN En el estudio realizado en los genotipos selectos se encontró variabilidad en la actividad enzimática de PPO y el IO, lo que permitió distinguir individuos con mejor comportamiento frente al PE. Asimismo, se observó variabilidad genética en las regiones de los genes de PPO amplificados. Sin embargo, ninguna banda pudo ser asociada a la actividad de PPO ni al IO en este estudio preliminar. Esta falta de asociación puede estar dada en parte por el bajo número de genotipos analizados y/o la existencia de otras enzimas que intervienen en el proceso de oxidación.