Efecto del tipo varietal y ambiente de cultivo en el contenido de antioxidantes en berenjena J. Prohens1, R. San José2, Mª.C. Sánchez-Mata2 y M. Cámara2 1 Instituto de Conservación y Mejora de la Agrodiversidad Valenciana, Universidad Politècnica de València, Camino de Vera 14, 46022 Valencia; e-mail: [email protected] 2 Departamento de Nutrición y Bromatología II. Bromatología, Universidad Complutense de Madrid, Plaza Ramón y Cajal s/n, 28040 Madrid Resumen La berenjena (Solanum melongena) es una de las hortalizas con mayor poder antioxidante. Para la obtención de frutos de berenjena con altos contenidos en antioxidantes se deben estudiar los factores que influyen en la acumulación de los mismos. Hemos evaluado el contenido de vitamina C total (VC), sus formas ácido ascórbico (AA) y ácido dehidroascórbico (ADHA), así como en polifenoles totales (PT) en tres variedades locales (CS16, H11 e IVIA371), en tres híbridos comerciales (Bandera, Cristal y Ecavi) y en los tres híbridos entre variedades locales en dos ambientes de cultivo (aire libre e invernadero). En el caso de las variedades tradicionales el cultivo se llevó a cabo en cuatro campañas (dos al aire libre y dos en invernadero), mientras que en el resto de materiales en dos campañas (una al aire libre y otra en invernadero). La variedad local H11 fue la que presentó el mayor contenido de compuestos antioxidantes. Por otra parte, el contenido de VC, AA y ADHA fue superior en invernadero que al aire libre, mientras que para PT ocurrió lo contrario. Las variedades locales presentaron, como media, un mayor contenido de VC, AA y PT que los híbridos comerciales, tanto al aire libre como en invernadero. Los híbridos entre variedades locales presentaron valores variables para la heterosis de los caracteres estudiados, con valores positivos y negativos en ambos ambientes de cultivo. Los resultados muestran que tanto el material vegetal como el ambiente de cultivo influyen considerablemente en el contenido de compuestos antioxidantes de la berenjena. Palabras clave: genotipo, polifenoles, Solanum melongena, tipo de cultivo, vitamina C. INTRODUCCIÓN La berenjena (Solanum melongena L.) es una de las hortalizas con mayor actividad antioxidante, característica atribuida a su alto contenido de polifenoles y otros compuestos (Cao et al., 1996; Plazas et al., 2013). Además de los compuestos fenólicos, los frutos de berenjena también contienen vitamina C, aunque en niveles inferiores a otras solanáceas de fruto como tomate o pimiento (Hanson et al., 2006; Ghasemnezhad et al., 2011; Mellidou et al., 2012; San José et al., 2013). Varios estudios muestran que existe una considerable variación entre variedades en la composición de la berenjena, incluyendo el contenido de antioxidantes (Prohens et al., 2007; Raigón et al., 2008; San José et al., 2013). También se ha demostrado un considerable efecto ambiental en el contenido de antioxidanes en este cultivo, incluyendo diferencias entre años (Hanson et al., 2006; Mennella et al., 2010), así como entre el cultivo convencional y ecológico (Raigón et al., 2010).

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En climas subtropicales y templados la berenjena se cultiva al aire libre durante la época cálida y en invernadero en la época fría (Muñoz-Falcón et al., 2008). Existen amplias diferencias en la forma de cultivo y condiciones ambientales de ambos ciclos de cultivo, lo cual puede tener un importante efecto en la composición de los cultivos hortícolas (Davies et al., 1981; Kalt, 2005). Además, el material vegetal que se utiliza en estos dos ciclos de cultivo suele ser diferente, de forma que en cultivo en invernadero de berenjena se utilizan variedades híbridas adaptadas a este tipo de cultivo y en cultivo al aire libre es más frecuente el cultivo de variedades no híbridas y tradicionales, que proporcionan buenas producciones en esas condiciones (Muñoz-Falcón et al., 2008). En otros cultivos se ha encontrado que el cultivo de variedades híbridas de alto rendimiento en ambientes, como el cultivo en invernadero, en que se fuerza la producción da como resultado un menor contenido de nutrientes debido al denominado “efecto dilución” (Davis, 2009). A pesar de la importancia económica de la berenjena y del interés en la obtención de frutos de la misma con altos contenidos en compuestos bioactivos (Plazas et al., 2003; San José et al., 2013), hasta el momento no se conocen estudios sobre las diferencias en el contenido de antioxidantes entre ambos tipos de cultivo. Únicamente existe una comparación entre las diferencias entre el cultivo al aire libre e invernadero en la composición de caracteres de composición general (pH, sólidos solubles, acidez) y minerales, en el cual no se encontraron diferencias entre ambos tipos de cultivo (Khah et al., 2011). En este trabajo, estudiamos el contenido de vitamina C y polifenoles totales en diferentes genotipos de berenjena correspondientes a variedades tradicionales, híbridos comerciales, e híbridos entre variedades tradicionales cultivados en condiciones de aire libre e invernadero. Con ello pretendemos obtener información sobre los factores que afectan al contenido de antioxidantes en este cultivo. MATERIAL Y MÉTODOS Se utilizaron tres variedades tradicionales españolas (CS16, H11, e IVIA371), tres híbridos comerciales (Bandera, Cristal, y Ecavi) y los tres híbridos entre las variedades tradicionales (CS16×H11, CS16×IVIA371, y H11×IVIA371). Las tres variedades tradicionales se cultivaron durante cuatro campañas, de las cuales dos fueron al aire libre realizándose el trasplante en mayo de 2006 y de 2007 y recogiéndose los frutos en septiembre de 2006 (campaña AL1) y de 2007 (campaña AL2) y otras dos en invernadero con trasplante en agosto de 2006 y recolección en enero de 2007 (IN1) y con trasplante en febrero de 2008 y recolección en junio del mismo año (IN2). Los híbridos comerciales se cultivaron únicamente en las campañas AL1 e IN1 y los híbridos entre variedades tradicionales en AL2 e IN2. Los cultivos se realizaron en las instalaciones de la Universidad Politécnica de Valencia. Para cada una de las campañas se tomaron tres muestras de al menos 10 frutos representativos de cada uno de los genotipos estudiados y se enviaron a la Universidad Complutense de Madrid para proceder a su análisis. Los frutos se limpiaron, pesaron y se pelaron y cortaron en cubos. Para cada muestra, una parte se homogeneizó y la otra se congeló y liofilizó, triturándose el material liofilizado hasta un tamaño de partícula inferior a 1 mm. La vitamina C total (VC) se determinó mediante extracción con ácido metafosfórico, reducción con L-cisteína y HPLC-UV (San José et al., 2013). El contenido de ácido ascórbico (AA) se obtuvo analizando el extracto sin reducir y el contenido de

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ácido dehidroascórbico (ADHA), como la diferencia entre VC y AA. Los contenidos en VC, AA y ADHA se expresaron en mg/100 g. El contenido de polifenoles totales (PT) se determinó mediante el método de Folin-Ciocalteu, expresándose en mg de equivalentes de ácido clorogénico/100g (San José et al., 2013). Se realizaron análisis de varianza para evaluar el efecto de genotipo (G), campaña (C) y su interacción (G×C). En el caso de las variedades locales, el efecto campaña se descompuso utilizando contrastes ortogonales para evaluar la significación entre cultivo al aire libre e invernadero (AL vs. IN) (Little y Hills, 1978). También se realizaron comparaciones ortogonales para estudiar la significación de las diferencias entre las variedades tradicionales y comerciales. En el caso de los híbridos entre variedades tradicionales se calculó la heterosis sobre parental medio (%). RESULTADOS Y DISCUSIÓN Cuando se consideran las variedades tradicionales (Tabla 1), se observa que la variedad H11 es la que presenta mayores contenidos de VC (19,6 mg/100 g), así como de AA (6,9 mg/100 g), ADHA (12,7 mg/100 g), y PT (110,9 mg/100 g). La variedad IVIA 371 presentó los valores más bajos (10,3, 4,3, 6,0, y 63,8 mg/100 g, respectivamente), aunque las diferencias con CS16 para AA y TP no fueron significativas. Estos resultados confirman la existencia de una considerable variación entre variedades tradicionales de berenjena para el contenido de antioxidantes (Hanson et al., 2006; Prohens et al., 2007; Plazas et al., 2013; San José et al., 2013). La forma oxidada de vitamina C (DHAA) presentó en todas las variedades estudiadas valores más altos que la forma reducida (AA). Tabla 1. Valores medios (mg/100 g) para el contenido de antioxidantes (vitamina C, VC; ácido ascórbico, AA; ácido dehidroascórbico, ADHA; polifenoles totales, PT) en tres variedades tradicionales de berenjena cultivadas en dos tipos de cultivo (aire libre, AL; e invernadero, IN) a lo largo de dos campañas al aire libre (AL1 y AL2) y dos campañas en invernadero (IN1 e IN2). Factor Variedad† CS16 H11 IVIA371 Tipo de cultivo† Aire libre (AL) Invernadero (IN) Campaña† Aire libre 1 (AL1) Aire libre 2 (AL2) Invernadero 1 (IN1) Invernadero 2 (IN2)

VC

Contenido de antioxidantes (mg/100 g) AA ADHA PT

14,5 b 19,6 c 10,3 a

4,6 a 6,9 b 4,3 a

9,9 b 12,7 c 6,0 a

68,5 a 110,9 b 63,8 a

10,2 a 19,4 b

3,7 a 6,9 b

6,5 a 12,6 b

88,2 b 74,0 a

5,4 a 14,9 b 23,3 c 156, b

2,0 a 5,4 c 9,1 d 4,7 b

3,4 a 9,6 b 14,2 c 10,9 b

101,4 d 75,0 b 84,3 c 63,6 a

†

Las medias separadas por letras distintas dentro de cada nivel de genotipo, tipo de cultivo, y campaña son significantivamente distintas para un valor de probabilidad P