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Metabolismo dei polifenoli in cultivar di ribes rosso (Ribes rubrum L.) di diverso colore attraverso la maturazione dei frutti

Zorenc Z. et al.

Metabolismo dei polifenoli in cultivar di ribes rosso (Ribes rubrum L.) di diverso colore attraverso la maturazione dei frutti

Planta. 2017 Aug;246(2):217-226.

 

I rari colori di ribes rosso causati dal basso contenuto di antociani nel rosa e dalla mancanza di antociani nella cultivar bianca erano correlati con una bassa espressione genica ANS, attività enzimatica e aumento del rapporto zucchero / acido. Le variazioni nel contenuto di polifenoli, zuccheri e acidi organici nelle bacche delle tre cultivar di Ribes rubrum L. di colore diverso (‘Jonkheer van Tets’, ‘Pink Champagne’ e ‘Zitavia’) sono state determinate da LC-MS e HPLC a 4 tempi di campionamento durante l’ultimo mese di maturazione dei frutti. Sono state inoltre misurate le attività dei principali enzimi flavonoidi, calcone sintasi / calcone isomerasi (CHS / CHI), flavanone 3-idrossilasi (FHT) e diidroflavonolo 4-riduttasi (DFR) e l’espressione di antocianidina sintasi (ANS). Nonostante molti tentativi, le attività di flavonolo sintasi e glicosiltransferasi non hanno mostrato risultati affidabili, il motivo per cui non è stato possibile dimostrare in questo studio. La cultivar a frutto rosa “Pink Champagne” ha mostrato un’attività enzimatica generalmente inferiore rispetto alla cultivar rossa “Jonkheer van Tets”. La cultivar bianca “Zitavia” ha mostrato un’attività CHS / CHI e un’espressione ANS molto basse e non sono state rilevate attività di FHT e DFR. Il DFR di R. rubrum L. preferiva chiaramente la diidromiricetina come substrato sebbene non fossero presenti antociani idrossilati 3 ‘, 4’, 5 ‘. Il contenuto in antociani della cultivar rossa è leggermente aumentato durante le ultime tre settimane di maturazione e ha raggiunto un massimo di 890 mg kg-1 FW. Al contrario, la cultivar rosa ha mostrato un basso accumulo di antociani; tuttavia, nelle ultime tre settimane di maturazione, il loro contenuto è passato da 14 a 105 mg kg-1 FW. Contemporaneamente, il contenuto di polifenoli è leggermente diminuito in tutte e 3 le cultivar, mentre è aumentato il rapporto zucchero / acido. La cultivar bianca non aveva antociani, ma il rapporto zucchero / acido era il più alto. Nelle cultivar bianche e rosa, la riduzione / mancanza di antociani è stata principalmente compensata da concentrazioni relative aumentate di acidi idrossicinnamici e flavonoli.

 

Abstract

Polyphenol metabolism in differently colored cultivars of red currant (Ribes rubrum L.) through fruit ripening

Rare red currants colors caused by low anthocyanin content in the pink and a lack of anthocyanins in the white cultivar correlated with low ANS gene expression, enzyme activity, and increased sugar/acid ratios. Changes in the contents of polyphenols, sugars, and organic acids in berries of the three differently colored Ribes rubrum L. cultivars (‘Jonkheer van Tets’, ‘Pink Champagne’, and ‘Zitavia’) were determined by LC-MS and HPLC at 4 sampling times during the last month of fruit ripening. The activities of the main flavonoid enzymes, chalcone synthase/chalcone isomerase (CHS/CHI), flavanone 3-hydroxylase (FHT), and dihydroflavonol 4-reductase (DFR), and the expression of anthocyanidin synthase (ANS) were additionally measured. Despite many attempts, activities of flavonol synthase and glycosyltransferase did not show reliable results, the reason of which they could not be demonstrated in this study. The pink fruited cultivar ‘Pink Champagne’ showed generally lower enzyme activity than the red cultivar ‘Jonkheer van Tets’. The white cultivar ‘Zitavia’ showed very low CHS/CHI activity and ANS expression and no FHT and DFR activities were detected. The DFR of R. rubrum L. clearly preferred dihydromyricetin as substrate although no 3′,4′,5′-hydroxylated anthocyanins were present. The anthocyanin content of the red cultivar slightly increased during the last three weeks of ripening and reached a maximum of 890 mg kg-1 FW. Contrary to this, the pink cultivar showed low accumulation of anthocyanins; however, in the last three weeks of ripening, their content increased from 14 to 105 mg kg-1 FW. Simultaneously, the content of polyphenols slightly decreased in all 3 cultivars, while the sugar/acid ratio increased. The white cultivar had no anthocyanins, but the sugar/acid ratios were the highest. In the white and pink cultivars, reduction/lack of anthocyanins was mainly compensated by increased relative concentrations of hydroxycinnamic acids and flavonols.

 

Link all’articolo originale: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28315000/