Carotenogénesis y pigmentos en Cucurbita spp

Los carotenoides son pigmentos orgánicos que el organismo no puede sintetizar y deben ser suministrados en la dieta humana. Este artículo de revisión tiene por objetivo abordar la ruta carotenogénica y los pigmentos predominantes en la pulpa de cucurbitáceas, siendo una de las hortalizas con mayor contenido de carotenoides, de tonalidades amarillo y naranja. Se recopiló literatura relevante sobre la temática proveniente de libros y de artículos científicos, identificando que el género Cucurbita, por ser de naturaleza alógama, expresa alta variabilidad fenotípica y genotípica, que es afectada por el ambiente y, ello, supone alta variabilidad en la composición de carotenoides del fruto, tanto cuantitativa como cualitativamente. Los carotenoides son los responsables de dar color característico a las flores y a los frutos; los apocarotenoides son conocidos por dar aromas, fragancias y sabores. El almacenamiento y la biosíntesis de los carotenoides se genera en los plastidios, estos pigmentos se pueden sintetizar por la ruta del metileritritol difosfato (MEP) hasta licopeno, donde se bifurca a α-caroteno y ß-caroteno y, posteriormente, mediante hidroxilaciones, se generan las xantofilas. Su importancia en la acumulación de carotenoides en frutos radica en las múltiples funciones y beneficios en plantas, animales y humanos, como fotoreceptores y fotoprotectores de luz, colorantes agroindustriales, antioxidantes, reducción de enfermedades crónicas, precursores de vitamina A, entre otros beneficios, cabe destacar el alto contenido de carotenos totales en cucurbitáceas encontrándose en Cucurbita moschata más de 600 µg/g en genotipos mejorados.

Carotenoids are organic pigments that the body cannot synthesize and must be supplied in the human diet. This review article aims to approach the carotenogenic route and the predominant pigments in the fruits of Cucurbits, as this is one of the vegetables with the highest content of carotenoids of yellow and orange tones. Relevant literature on the subject was collected from scientific books and articles, identifying that the genus Cucurbita, being cross-pollinated in nature, expresses high phenotypic and genotypic variability, which is affected by the environment and, this implies high variability in the carotenoid composition of the fruit, both quantitatively and qualitatively. Carotenoids are responsible for giving characteristic color to flowers and fruits, apocarotenoids are known to give aromas, fragrances, and flavors. The biosynthesis and storage of carotenoids are generated in the plastids, the pathway of methylerythritol diphosphate (MEP) to lycopene can synthesize these pigments where it bifurcates to α-carotene and ß-carotene and later, by hydroxylations, xanthophylls are generated. Its importance in the accumulation of carotenoids in fruits lies in the multiple functions and benefits in plants, animals, and humans as photoreceptors and photoprotectors of light, agroindustrial colorants, antioxidants, reduction of chronic diseases, precursors of vitamin A, among other benefits. Highlighting the high content of total carotenes in Cucurbits, with more than 600 µg / g in Cucurbita moschata found in improved genotypes.

Prototipo de alimento deshidratado con base en harina de auyama enriquecido con fuentes proteicas no convencionales / Prototype of dehydrated food based on butternut squash flour enriched with non-conventional protein sources

RESUMEN Debido al contenido de macronutrientes, micronutrientes y antioxidantes, la ingesta de hortalizas y de legumbres en la dieta puede reducir el riesgo de enfermedades, por tanto, el objetivo de esta investigación fue desarrollar un prototipo de alimento deshidratado con base en harina de auyama (Cucurbita moschata Duchense), enriquecido con fuentes proteicas, provenientes de granos. Se establecieron seis tratamientos empleando nueve materias primas, variando el porcentaje de cada una de ellas, donde la mayor proporción correspondió a la harina de auyama, se realizó un análisis bromatológico para cada materia prima y tratamiento. Posteriormente, se adelantó el análisis de carotenos totales, carbohidratos y calorías; para las variables materia seca (MS), cenizas, grasa, proteína cruda (PC), fibra detergente ácida (FDA) y fibra detergente neutra (FDN), se empleó un análisis de varianza y para la prueba sensorial, se aplicó la prueba Friedman, con 60 jueces. Al emplear los factores de conversión Atwater, los resultados indicaron que los materiales seleccionados para formular un prototipo de alimento deshidratado presentan bajo contenido de fibra detergente neutra (FDN) y fibra detergente ácida (FDA). La prueba de Friedman estableció que el mejor tratamiento para los 60 evaluadores fue el 6 seguido del 1, con la inclusión de harina de auyama del 15 y 20 %, respectivamente. Se concluye que, a partir de la inclusión de harina de hortaliza y de leguminosas es posible obtener un producto deshidratado con alto contenido de macronutrientes.

ABSTRACT Due to the content of macronutrients, micronutrients, and antioxidants, the intake of vegetables and legumes in the diet can reduce the risk of diseases, therefore, the objective of this research was to develop a prototype of dehydrated food based on butternut squash (Cucurbita moschata Duchense) enriched with protein sources from grains. six treatments were established using nine raw materials, varying the percentage of each of them, where the highest proportion corresponded to butternut squash, a bromatological analysis was carried out for each raw material and treatment. Subsequently, the analysis of total carotenoids, carbohydrates, and calories was carried out; for the variables dry matter (DM), ashes, fat, crude protein (CP), acid detergent fiber (ADF), and neutral detergent fiber (NDF), an analysis of variance was used and for the sensory test the Friedman test was performed with 60 judges. When using the Atwater conversion factors, the results indicated that the materials selected to formulate a dehydrated food prototype have a low content of neutral detergent fiber (NDF) and acid detergent fiber (ADF). The Friedman test established that the best treatment for the 60 evaluators was 6 followed by 1, with the inclusion of butternut squash at 15 and 20 %, respectively. It is concluded that, from the inclusion of vegetable and legume flour, it is possible to obtain a dehydrated product with a high content of macronutrients.

Calidad de forraje y almidón en 10 clones de batata Ipomoea batatas (L.) Lam / Forage and starch quality in 10 sweet potato clones Ipomoea batatas (L.) Lam

RESUMEN La batata Ipomoea batatas (L.) Lam. es una manifestación de la biodiversidad silvestre y cultivada del Neotrópico, caracterizada por hojas anchas y tubérculos feculentos. La especie es objeto de investigación, por su amplio uso e importancia en regiones tropicales y subtropicales, por sus propiedades nutricionales y aporte energético, convirtiéndose en un recurso imprescindible para la seguridad alimentaria. El objetivo de esta investigación fue evaluar el rendimiento agronómico, en valor relativo del forraje (VRF) y rendimiento y calidad de almidón, en tubérculos de batata. Se evaluaron 10 clones seleccionados por alta materia seca en tubérculos, con un diseño de bloques completos al azar, con 3 repeticiones y 6 plantas por repetición. Se destacó el clon 440-078, con un VRF de 133,07 y por el alto rendimiento de tubérculos los clones 440-656 y 440-621, considerados como materiales promisorios para calidad del tubérculo; este último presentó el peso de tubérculo más alto en las tres categorías identificadas A, B y C. El clon Tainung-66, se posicionó con -1.53 de ISP, asociado con bajos valores de fibra (28,9 y 20,25 de FDN y FDA, respectivamente), que le confieren una digestibilidad burda del tubérculo del 72 %. Además, se determinaron diferencias significativas (p <0,05), en las propiedades de empastamiento del almidón, con superioridad del clon 440-016, por sus características retrogradantes, con 221 cP y el clon Tainug-66, por su estabilidad teniendo en cuenta la viscosidad.

ABSTRACT The sweet potato Ipomoea babatas (L.) Lam., is a manifestation of the wild and cultivated Neotropical biodiversity, characterized by leaves with value as forage and starchy tubers, it is the object of research for its wide use and importance in tropical and subtropical regions, for its nutritional properties and contribution energy, becoming an essential resource for food security. The agronomic yield was evaluated in relative forage value (RFV), yield, and starch quality in sweet potato tubers. 10 clones selected for high dry matter in tubers were evaluated, with a randomized complete block design with 3 repetitions and 6 plants per repetition. Clone 440-078 stood out with an RFV of 133.07 and due to its high performance in tubers, clones 440-656 and 440-621, considered as promising materials for tuber quality, the latter presented the highest tuber weight in the three identified categories A, B, and C. The Tainung-66 clone is positioned in first place with -1.53 ISP associated with low fiber values (28.9 and 20.25 of NDF and ADF respectively), which give it a gross tuber digestibility of 72 %. Significant differences (p <0.05) in starch plastering properties were determined, with superiority at clone 440-016 for its retrograde characteristics with 221 cP and the Tainug-66 clone for its stability taking into account the maximum viscosity (Vm) and the viscosity of the cold paste (VPF) with 730 cP and 738 cP respectively.

Efecto de la endocría sobre habilidad combinatoria del rendimiento y calidad en zapallo ( Cucurbita moschata Duchesne) / Inbreeding effect in combinatorial ability of yield and quality on butternut squash ( Cucurbita moschata Duchesne)

RESUMEN El zapallo Cucurbita moschata Duchesne es una hortaliza para diversos procesos culinarios y agroindustriales, por su color, sabor y textura; sin embargo, estas características cambian dependiendo del cultivar. Con base en 6 progenitores, 15 híbridos F1, sin incluir los recíprocos, se estudió el efecto de la endocría en la habilidad combinatoria (HC), de caracteres asociados con el rendimiento y la calidad del fruto del zapallo, en dos localidades, Candelaria y Buga, Valle del Cauca, Colombia. Se usó cruzamientos dialélicos y progenitores con diferente grado de endocría (S0xS0, S1xS1 y S2xS2). Se utilizó el método 2 y modelo I, propuesto por Griffing y el análisis de Hallauer & Miranda, para evaluar la habilidad combinatoria general (HCG) y específica (HCE) del rendimiento y la calidad del fruto, con fines agroindustriales. Todos los caracteres evaluados variaron entre generaciones de endocría. Se detectó interacción entre generación de endocría por localidad para todos los caracteres (P<0,01), con excepción de almidón (AL) y caroteno total (CT) en fruto. La HCG y HCE no se ajustaron a un patrón de comportamiento, debido a la variación de los progenitores en la susceptibilidad a la endocría. Los progenitores con HCG altamente significativa (P<0,01) para producción, fueron: 79S0, 79S1, 80S0 y 34S1, en Candelaria y 79S0, 79S1, 79S2, 34S0, 6S0, 6S1, 2S1 y 2S2, en Buga. Los mejores híbridos con alta HCE y alto rendimiento y calidad, para la localidad Candelaria, fueron: 2x28-S0, 2x80-S0, 28x80-S0 y 80x34 y para la localidad Buga: 2x6-S1, 80x34-S1, 2x80-S2 y 79x34-S2.

ABSTRACT Butternut squash, Cucubita moschata Duchesne, is a vegetable used for various culinary and agro-industrial processes due to its colour, flavour and texture; however, these characteristics change depending on the cultivar. Based on 6 parents, 15 F1 hybrids, not including reciprocals, the effect of inbreeding on the combinatorial ability (HC) of characters associated with the performance and quality of Butternut squash fruit was studied; in two locations, Candelaria and Buga, Valle del Cauca-Colombia. Diallel and progenitor crosses with different degrees of inbreeding (S0xS0, S1xS1 and S2xS2) were used. Method 2 and model I proposed by Griffing and the Hallauer & Miranda analysis were applied to assess the general combinatorial (HCG) and specific combinatorial ability (HCE) of the yield and quality of the fruit, for agroindustrial purposes. All evaluated characters varied between inbreeding generations. Interaction between inbreeding generation by locality was detected for all characters (P <0.01), with the exception of starch (AL) and total carotene (CT) in fruit. The HCG and HCE did not adjust to expected behaviour pattern, due to the variation of parents to inbreeding susceptibility. The parents with highly significant HCG (P <0.01) for production were 79S0, 79S1, 80S0 y 34S1 in Candelaria and 79S0, 79S1, 79S2, 34S0, 6S0, 6S1, 2S1 y 2S2 to Buga. The best hybrids with high HCE and high performance and quality, for Candelaria locality were: 2x28-S0, 2x80-S0, 28x80-S0 and 80x34 and for locality Buga: 2x6-S1, 80x34-S1, 2x80-S2 and 79x34-S2.