ABSTRACT
En los ensayos de almacenamiento de pitaya a temperatura ambiente de Bogotá (18 ºC) se encontró que esta fruta tiene un comportamiento climatérico con un máximo en la respiración luego de tres días de iniciado el almacenamiento. En el máximo climatérico la actividad de catalasa fue máxima, en tanto que en la etapa de senescencia las actividades de peroxidasa y polifenoloxidasa exhibieron valores máximos. El choque térmico inhibió las lesiones por frío, vistas en los frutos refrigerados a 2 °C, este choque incrementó la actividad de catalasa y peroxidasa y disminuyó la actividad de polifenoloxidasa, respecto a los frutos refrigerados sin tratamiento de choque térmico. Los resultados muestran que la catalasa está en relación directa con la vida útil del fruto, mientras que polifenoloxidasa guarda estrecha relación con el deterioro. La peroxidasa manifiesta su acción antioxidante con la generación de pardeamiento, en frutos almacenados a temperatura ambiente, si bien en los tratados con choque térmico, su acción antioxidante no va de la mano con el incremento en el pardeamiento, por lo que en este caso, su expresión fue favorable. Los resultados encontrados se constituyen en un aporte en la búsqueda de técnicas que permitan mayores tiempos de vida en anaquel de los frutos.
In the storage of yellow pitaya fruit at room temperature in Bogotá (18 ºC), it was found that this fruit has a climacteric behavior with a maximum in the respiration after 3 days of its storage. In the climacteric the activity of catalase was higher, while in the senescence stage the activities of peroxidase and polyphenoloxidase exhibited maximum values. The heat shock inhibited the chilling injury, shows in the fruits refrigerated at 2 °C, this heat shock increased the activity of catalase and peroxidase and it delayed the activity of polyphenoloxidase, regarding the fruits refrigerated without treatment of heat shock. The results show that catalase is in direct relationship with the useful life of the fruit, while polyphenoloxidase keeps it narrows relationship with the deterioration. In fruits stored at room temperature, peroxidase exhibited its antioxidant action with browning generation, although in the treaties with heat shock, their antioxidant action doesnt go of the hand with increment in the browning, for that in this case, its expression was favorable. The opposing results are constituted in a contribution in the search of techniques that allow bigger times of life in shelf of the fruits.
ABSTRACT
Se evaluó la actividad polifenoloxidasa (PFO) en corteza de frutos de lulo con el fin de determinar su participación en respuestas hacia el patógeno Colletotrichum acutatum, causante de la antracnosis. Se estudiaron condiciones para la adecuada extracción de esta enzima, encontrándose que con buffer fosfatos 100 mM pH 7, 1% SDS y 1% PVPP se logran las mayores actividades. Se determinaron como mejores parámetros para medir la actividad de la enzima extraída, sustrato catecol 40 mM, pH 7,0, 23 °C y 30 µL de extracto. Para determinar su posible inducción en la interacción con el patógeno, se realizó un ensayo in vivo usando frutos verdes, pintones y maduros, inoculados con el hongo o con agua estéril. A nueve tiempos postinoculación se determinó la actividad PFO encontrándose que hay una respuesta diferencial con el tiempo y la madurez de los frutos y por efecto del patógeno. Se obtuvo aumento de actividad en lulos verdes a 48, 96 y 144 horas postinoculación (hpi) y en maduros a la mayoría de los tiempos evaluados, siendo éste estado en el que se presentó la respuesta más notable de inducción. En pintones aumentó solo a 72 y 144 hpi. Los mayores valores se registraron en general para frutos en estado verde. Los frutos respondieron al estrés ocasionado por la herida activando también esta enzima. La inducción de actividad se presentó a tiempos más rápidos en los frutos menos afectados por la enfermedad (verdes y maduros), por lo que se puede postular una relación positiva entre inducción de PFO y respuesta de tolerancia a la antracnosis.
Polyphenol oxidase (PFO) activity induction was evaluated in lulo fruits to determine the role of this enzyme in resistance responses towards the pathogen Colletotrichum acutatum which causes anthracnose disease. We studied the experimental conditions to obtain the enzyme, using lulo peel, and found that extraction with phosphates buffer 100 mM pH 7, 1% SDS y 1% PVPP showed higher activities. The adequate parameters for activity measurement was also evaluated and established as cathecol 40 mM, pH 7,0, 23 °C and 30 µL of extract. Then, we performed an in vivo assay using lulo fruits in three maturity stages, green, semimature and mature, which were inoculated with the fungus or with sterile water. Enzymatic induction of this protein was studied at nine postinoculation times, and it was found that the induction was differential according to the time, the maturity stage, and as consequence of pathogen presence. The PFO activity increased in green fruits at 48, 96 y 144 (hours postinoculation (hpi), and in mature lulos for the majority of times studied, with the most significant induction response at this stage. In semimature lulo, the induction was observed only at 72 and 144 hpi. The highest nominal value of activity was found in green fruits. Fruits responded to incision with enzyme activation. The increase in the activity of the enzyme was faster in the fruits with the minor anthracnose symptoms than the ones that were more affected. Therefore, it is possible to postulate a positive relation between PFO induction and tolerance to anthracnose symptoms.
ABSTRACT
Se purificó y caracterizó bioquímicamente la enzima polifenoloxidasa (PFO) inducida en tallos de clavel (Dianthus caryophyllus L) de variedad tolerante por inoculación con el patógeno Fusarium oxysporum f. sp. dianthi raza 2 (FOD2), causante del marchitamiento vascular. La purificación se logró a través de procesos sucesivos de cromatografía en columna de intercambio iónico, de interacción hidrofóbica y de exclusión molecular. A través de éstos se logró un factor de purificación de 314 veces con respecto al extracto inicial. La proteína purificada mostró actividad PFO y una única banda en SDSPAGE correspondiente a 40 kDa. Usando catecol como sustrato, se determinó su temperatura óptima en 45 ºC y su pH óptimo en 7,5. La enzima presentó una cinética tipo MichaelisMenten con un valor Km de 249 mM y Vmáx 322 U/min. El punto isoeléctrico (PI= 5,0) permitió establecer que se trata de una proteína de tipo ácido. Con la enzima purificada se realizaron ensayos in vitro de actividad fungitóxica, usando sus productos de reacción enfrentados al hongo FOD2, encontrándose una actividad inhibitoria importante de cerca del 57% a las 24 horas, lo que permite postular su papel en los mecanismos de defensa del clavel contra este patógeno vascular.
Polyphenoloxidase (PPO) was isolated and purified from stems of carnation (Dianthus caryophyllus L) after the inoculation with Fusarium oxysporum f. sp. dianthi race 2 (FOD2) of a tolerant variety. Purification was performed using column chromatography of ionic exchange, hydrophobic interaction and molecular exclusion. With these successive steps, a factor of 314 fold purification was achieved. The SDSPAGE analysis showed one band of 40 kDa. The purified enzyme was partially characterized using cathecol as substrate and determined the optimal temperature as 45ºC and 7.5 as optimal pH. The enzyme showed a MichaelisMenten kinetic with Km of 249 mM and Vmax 322 U/min. The IP was 5.0 indicating the acidic character of this protein. Using the purified enzyme and its reaction products, in vitro fungitoxic assays were realized indicating an important inhibitory activity against FOD2 of 57% at 24 hours. Then, it is possible to postulate that this enzyme is activated as a part of the defense mechanisms in this interaction model.
ABSTRACT
Las enzimas catalasa (CAT), peroxidasa (POD) y polifenoloxidasa (PFO) fueron extraídas de la corteza de frutos de pitaya amarilla (Acanthocereus pitajaya) y caracterizadas parcialmente. Para CAT se halló que su actividad fue máxima a pH entre 6,8 y 7,5 y temperatura entre 30 a 50 °C y un K M de 442 mM con H2O2 como sustrato. Para POD se encontró un pH de máxima actividad entre 5,0 a 5,5, temperatura de máxima actividad entre 20 a 25 °C y valores de K M de 10,6 mM para guayacol y 5,1 mM para H2O2. Para PFO las actividades máximas se obtuvieron a pH 7,0 y a temperaturas entre 30 a 40 °C; para esta enzima se obtuvo un K M de 5,5 mM con L-DOPA como sustrato. Las características encontradas para POD y PFO indican que estas enzimas pueden jugar un papel importante en el pardeamiento de la corteza de pitaya amarilla. Además, se evidenció el papel complementario que tienen CAT y POD ante diversas concentraciones celulares de H2O2.
Catalase (CAT), peroxidase (POD) and polyphenoloxidase (PPO) were extracted from the peel of pitaya amarilla (Acanthocereus pitajaya) and were partially characterized. CAT had maximum activities at pH between 6.8 and 7.5 and at temperatures in the range 30 to 50 °C, its K M value is 442 mM for H2O2.The pH for maximum activity of POD was from 5.0 to 5.5 and its temperatures between 20 and 25 °C; POD had a K M values of 10.6 mM and 5.1 for guaiacol and H2O2, respectively. PPO exhibited its maximum activity at pH 7.0 and at temperatures between 30 and 40 °C; PPO had a K M value of 5.5 mM for L-DOPA. Our results indicate that both POD and PPO play an important role in the browning of the pitaya amarilla peel; on the other hand, it was observed that CAT and POD must have a complementary role in the H2O2 degradation in the cells.