UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS … · 2019-06-17 · A mis amigas Nathaly...

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR

FACULTAD DE CIENCIAS AGRÍCOLAS

CARRERA DE INGENIERÍA AGRONÓMICA

Caracterización agronómica y de polifenoles totales en segregantes

interespecíficos (Solanum betaceum x Solanum unilobum)

Trabajo de titulación previo a la obtención del título de Ingeniera Agrónoma

Autora: Simbaña Sanguña Tania Yolanda

Tutora: Dra. Gioconda Magdalena García Santamaría, Ph.D

Quito, febrero 2019

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DERECHOS DE AUTOR

Yo, TANIA YOLANDA SIMBAÑA SANGUÑA, en calidad de autora y titular de los derechos

morales y patrimoniales del trabajo de titulación: CARACTERIZACIÓN AGRONÓMICA

Y DE POLIFENOLES TOTALES EN SEGREGANTES INTERESPECÍFICOS

(Solanum betaceum x Solanum unilobum) modalidad presencial, de conformidad con el Art.

114 del CÓDIGO ORGÁNICO DE LA ECONOMÍA SOCIAL DE LOS CONOCIMIENTOS,

CREATIVIDAD E INNOVACIÓN, concedo a favor de la Universidad Central del Ecuador

una licencia gratuita, intrasferible y exclusiva para el uso, no comercial de la obra, con fines

estrictamente académicos. Los derechos de autor me corresponden y seguirán a mi favor, con

excepción de la presente autorización de conformidad con lo establecido en los artículos 5, 6,

8, 19 y demás pertinentes de la LEY DE PROPIEDAD INTELECTUAL y su reglamento.

Así mismo, autorizo a la Universidad Central del Ecuador para que realice la digitalización y

publicación de este trabajo de titulación en el repositorio virtual, de conformidad a lo dispuesto

en el Art. 144 de la Ley Orgánica de Educación Superior.

El autor declara que la obra objeto de la presente autorización es original en su forma de

expresión y no infringe el derecho de autor de terceros, asumiendo la responsabilidad por

cualquier reclamación que pudiera presentarse por esta causa y liberando a la Universidad de

toda responsabilidad.

___________________________

Tania Yolanda Simbaña Sanguña

C.C.: 1718546243

[email protected]

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APROBACIÓN DE LA TUTORA

En mi calidad de Tutora del Trabajo de Titulación, presentado por TANIA YOLANDA

SIMBAÑA SANGUÑA, para optar por el Grado de Ingeniera Agrónoma; cuyo título es:

CARACTERIZACIÓN AGRONÓMICA Y DE POLIFENOLES TOTALES EN

SEGREGANTES INTERESPECÍFICOS (Solanum betaceum x Solanum unilobum),

considero que dicho trabajo reúne los requisitos y méritos suficientes para ser sometido a la

presentación pública y evaluación por parte del tribunal examinador que se designe.

En la ciudad de Quito, a los 17 días del mes de enero de 2019.

_________________________________________

Dra. Gioconda Magdalena García Santamaría, Ph.D

DOCENTE - TUTORA

C.C.: 1801516624

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CARACTERIZACIÓN AGRONÓMICA Y DE POLIFENOLES TOTALES EN

SEGREGANTES INTERESPECÍFICOS (Solanum betaceum x Solanum unilobum)

APROBADO POR:

Dra. Gioconda García, Ph.D ________________________

TUTORA

Lcdo. Diego Salazar, Mag ________________________

PRESIDENTE DEL TRIBUNAL

Dr. Edgar Ruiz ________________________

PRIMER VOCAL PRINCIPAL

Dr. Venancio Arahana, Ph.D ________________________

SEGUNDO VOCAL PRINCIPAL

2019

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DEDICATORIA

A Dios y la Virgen de El Quinche, por ser mi fortaleza. A mis padres Elvira y Horacio, por su cariño, esfuerzo e incondicional apoyo durante toda mi formación.

A mi hermana Shirley, por su compañía y alegría.

A Coky, por su cariño y lealtad.

Tania

vi

AGRADECIMIENTO

A la Universidad Central del Ecuador, Facultad de Ciencias Agrícolas, por mi formación académica. A Dirección de Investigación, por el financiamiento otorgado al proyecto en el cual estuvo inmersa esta investigación. A mi tutora, Doctora Gioconda García, por brindarme su amistad, conocimiento y ser mi guía durante el presente trabajo de titulación. A mis padres, por sus diarias enseñanzas de luchar. A mi familia en especial a mis abuelitos Rosario, Miguel, Luz y Vicente; a mis tíos Mariana, Fox †, Bonny, Carlos, Gustavo y Luz; a Mauricio, Jenny, Lesly, por su cariño y ayuda. A mis amigas Nathaly Fuentes, Cristina Guacanés, Abigail Yungán, Karina Limaico, Lucía Suquillo, Rosa Caiza y Tania Chuquimarca por su amistad y anécdotas durante la carrera. Tania

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ÍNDICE DE CONTENIDOS

CAPÍTULOS PÁGINAS

1. INTRODUCCIÓN ........................................................................................................ 1

1.1 Objetivos ......................................................................................................................... 2

1.1.1 Objetivo General ............................................................................................................. 2

1.1.2 Objetivos Específicos ..................................................................................................... 2

1.2 Hipótesis ......................................................................................................................... 2

2. REVISIÓN DE LITERATURA .................................................................................. 3

2.1 Tomate de árbol (Solanum betaceum Cav.) .................................................................... 3

2.1.1 Descripción taxonómica ................................................................................................. 3

2.1.2 Descripción morfológica................................................................................................. 3

2.1.3 Variedades ...................................................................................................................... 4

2.1.4 Fitoquímica ..................................................................................................................... 5

2.1.5 Usos ................................................................................................................................ 6

2.2 Tomate de monte (Solanum unilobum Rusby) Bohs ...................................................... 6

2.2.1 Descripción taxonómica ................................................................................................. 6

2.2.2 Descripción morfológica................................................................................................. 6

2.3 Metabolitos secundarios ................................................................................................ 6

2.3.1 Antioxidante.................................................................................................................... 7

2.3.2 Polifenoles totales ........................................................................................................... 7

3. MATERIALES Y MÉTODOS .................................................................................. 12

3.1 Fases.............................................................................................................................. 12

3.1.1 Fase de campo ............................................................................................................... 12

3.1.2 Fase de laboratorio ........................................................................................................ 13

3.2 Materiales, equipos y reactivos. .................................................................................... 14

3.2.1 Material vegetal ............................................................................................................ 14

3.2.2 Material de campo ........................................................................................................ 14

3.2.3 Material de laboratorio.................................................................................................. 14

3.2.4 Materiales de oficina ..................................................................................................... 15

3.3 Metodología .................................................................................................................. 15

3.3.1 Fase de campo ............................................................................................................... 15

3.3.2 Fase de laboratorio ........................................................................................................ 18

3.4 Análisis de datos ........................................................................................................... 19

3.4.1 Variables cuantitativas .................................................................................................. 19

3.4.2 Variables cualitativas .................................................................................................... 20

viii

4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ................................................................................ 21

4.1 Fase campo ................................................................................................................... 21

4.1.1 Variables agronómicas .................................................................................................. 21

4.2 Fase de laboratorio ........................................................................................................ 33

4.2.1 Cuantificación de polifenoles totales ............................................................................ 33

5. CONCLUSIONES ...................................................................................................... 35

6. RECOMENDACIONES ............................................................................................ 36

7. RESUMEN .................................................................................................................. 37

SUMMARY ................................................................................................................. 38

8. REFERENCIAS .......................................................................................................... 39

9. ANEXOS ...................................................................................................................... 43

ix

LISTA DE CUADROS

CUADRO PÁG.

1. Composición química del fruto de tomate de árbol. Valores determinados en 100 g de

muestra. ............................................................................................................................... 5

2. Grupos de polifenoles flavonoides, estructuras y ejemplos. ............................................... 8

3. Polifenoles no flavonoides................................................................................................. 10

4. Datos de la variable altura de la planta de los siete segregantes interespecíficos. ............ 21

5. Estadística descriptiva para la variable altura de la planta de los siete segregantes en estudio.

........................................................................................................................................... 21

6. Datos de la variable diámetro del tallo de los siete segregantes interespecíficos. ............. 22

7. Estadística descriptiva para la variable diámetro del tallo de los siete segregantes en estudio.

........................................................................................................................................... 22

8. Datos de color de la hoja de los siete segregantes interespecíficos. .................................. 22

9. Frecuencias y porcentaje de los segregantes analizados para la variable color de la hoja.23

10. Datos de textura de la hoja de los siete segregantes interespecíficos. ............................... 23

11. Frecuencias y porcentaje de los segregantes analizados para la variable textura de la hoja.

........................................................................................................................................... 23

12. Datos de número de flores, frutos formados y frutos cosechados por inflorescencia de los

siete segregantes interespecíficos. ..................................................................................... 24

13. Media y porcentaje de número de flores, número de frutos formados y número de frutos

cosechados por inflorescencia de los siete segregantes. .................................................... 24

14. Rango, mínimo, máximo, media, error estándar, desviación estándar y varianza para las

variables: peso, diámetro, longitud, longitud de pedúnculo de los frutos de los segregantes

interespecíficos y de las variedades comerciales de tomate de árbol: amarillo y mora. ... 26

15. Variables cualitativas de fruto para los siete segregantes interespecíficos y las variedades

comerciales de tomate de árbol mora y amarillo. .............................................................. 28

16. Frecuencia y porcentaje para la variable forma de fruto de los siete segregantes

interespecíficos. ................................................................................................................. 31

17. Frecuencia y porcentaje para la variable forma del ápice del fruto de los siete segregantes


18. Frecuencia y porcentaje del color del epicarpio de los frutos de los siete segregantes


19. Frecuencia y porcentaje del color del mesocarpio de los frutos de los siete segregantes


20. Frecuencia y porcentaje de color del mucílago de los frutos de los siete segregantes


21. Estadística descriptiva del contenido de polifenoles totales para los siete segregantes

interespecíficos (Solanum betaceum x Solanum unilobum). ............................................. 34

x

LISTA DE FIGURAS

FIGURA PÁG.

1. Estructuras de los flavonoides: A. Quercetina y B. Miricetina. ........................................ 11

2. A. Distribución geográfica de los segregantes interespecíficos en la parcela experimental,

B. Localización de la parcela experimental en el CADET- La Morita y C. Ubicación de la

parcela experimental en el mapa de la provincia de Pichincha cantón Quito parroquia de

Tumbaco. ........................................................................................................................... 12

3. Esquema de proceso de obtención de los segregantes interespecíficos. ............................ 14

4. Categorías para forma de fruto de acuerdo a Bioversity Internacional, 2013. .................. 17

5. Categorías para forma de ápice del fruto de acuerdo Bioversity International, 2013. ...... 17

6. Frutos del segregante S1. ................................................................................................... 28







13. Frutos de la variedad comercial mora................................................................................ 30

14. Frutos de variedad comercial amarillo. ............................................................................. 30

15. Contenido de polifenoles totales de siete segregantes interespecíficos (Solanum betaceum

x Solanum unilobum) y dos variedades comerciales mora y amarillo de tomate de árbol.

........................................................................................................................................... 34

xi

LISTA DE ANEXOS

ANEXO PÁG.

1. Parcela de segregantes ubicada en el CADET-Tumbaco. .................................................... 43

2. Contabilización del número de flores por inflorescencia. .................................................... 43

3. Contabilización del número de frutos formados por inflorescencia. .................................... 44

4. Caracterización del fruto y preparación de muestras. ........................................................... 44

5. Tablas de colores estándar de Royal Horticultural Society (2017). ..................................... 45

6. Reporte de análisis del INIAP. ............................................................................................. 46

xii

TÍTULO: Caracterización agronómica y de polifenoles totales en segregantes interespecíficos

(Solanum betaceum x Solanum unilobum)

Autora: Tania Yolanda Simbaña Sanguña

Tutora: Gioconda Magdalena García Santamaría, Ph.D

RESUMEN

Se caracterizó a siete segregantes interespecíficos provenientes de la cruza entre Solanum

betaceum x Solanum unilobum. El objetivo de esta investigación fue caracterizar el contenido

de polifenoles totales y variables agronómicas de segregantes interespecíficos utilizando el

método de Folin-Ciocalteu y descriptores para tomate de árbol. Los segregantes interespecíficos

evaluados presentaron variabilidad para el contenido de polifenoles totales y para las quince

variables agronómicas. El contenido de polifenoles totales se determinó rangos con valores de

3,47 mg ácido gálico g-1 a 27,78 mg ácido gálico g-1. Dos individuos superiores (S5 y S6)

presentaron contenidos de polifenoles totales de 27,78 mg ácido gálico g-1 y 21,89 mg ácido

gálico g-1, respectivamente, valores que superan considerablemente a la variedad comercial

mora y amarillo.

PALABRAS CLAVE: DESCRIPTORES / ÁCIDO GÁLICO / SEGREGANTES

xiii

TITLE: Agronomic characterization and of total polyphenols in interspecific segregants

(Solanum betaceum x Solanum unilobum)

Author: Tania Yolanda Simbaña Sanguña

Mentor: Gioconda Magdalena García Santamaría, Ph.D

ABSTRACT

Seven interspecific segregants from the cross between Solanum betaceum x Solanum unilobum

were characterized. The objective of this research was to characterize the content of total

polyphenols and agronomic variables of interspecific segregants using the Folin-Ciocalteu

method and descriptors for tree tomato. The interspecific segregates evaluated showed

variability for the total polyphenol content and for the fifteen agronomic variables. The content

of total polyphenols, ranges were determined with values of 3.47 mg gallic acid g-1 to 27.78 mg

gallic acid g-1. Two individuals (S5 and S6) had the highest total polyphenol content of 27.78

mg gallic acid g-1 and 21.89 mg gallic acid g-1, respectively, these values considerably surpass

the commercial purple and yellow variety.

KEYWORDS: DESCRIPTORS / GALLIC ACID / SEGREGANTS

xiv

CERTIFICACIÓN

Yo, Gioconda Magdalena García Santamaría, Ph.D, docente de la Facultad de Ciencias

Agrícolas de la Universidad Central del Ecuador certifico haber revisado y corregido el

ABSTRACT para el trabajo de grado cuyo título es CARACTERIZACIÓN AGRONÓMICA

Y DE POLIFENOLES TOTALES EN SEGREGANTES INTERESPECÍFICOS (Solanum

betaceum x Solanum unilobum), presentado por la señorita Tania Yolanda Simbaña Sanguña.

_________________________________________

Dra. Gioconda Magdalena García Santamaría, Ph.D

DOCENTE – TUTORA

Facultad de Ciencias Agrícolas

1

1. INTRODUCCIÓN

El tomate de árbol Solanum betaceum Cav. es un cultivo de importancia económica en el Ecuador, que está vinculado a pequeños y medianos productores de la Sierra que poseen 7 528 unidades de producción agropecuaria (UPA’s). Las principales zonas de producción son Tungurahua, Imbabura, Azuay, Pichincha, Carchi, Bolívar, Cotopaxi y Loja. El rendimiento de tomate de árbol para el año 2016 fue de 5,54 t ha-1 con una producción nacional de 13 175 t (INEC-MAG-SICA, 2016). El fruto de tomate de árbol que se produce en el país es comercializado a nivel local, en los mercados de Ambato, Cuenca, Guayaquil, Ibarra, Quito y Riobamba en donde su precio fluctúa entre 0,75 y 1,06 $ kg-1 (MAG-SIPA, 2018). El consumo más generalizado de tomate de árbol es en fruta fresca, para la preparación de postres, pasteles, helados, jugos, batidos, gelatinas y mermeladas. Debido a la falta de información de sus compuestos bioactivos el fruto es subutilizado no aprovechándose al máximo su potencial nutritivo como al ser transformado en un complemento alimenticio (Sanjinés, Øllgaard, & Balslev, 2006). A pesar de su importancia económica muy poco se ha aportado para el desarrollo de tecnologías tendientes a incrementar su productividad en las que se incluya calidad del fruto. La Facultad de Ciencias Agrícolas mantiene una colección de segregantes provenientes de una cruza entre Solanum betaceum x Solanum unilobum, de los cuales no se tiene información acerca de sus características fitoquímicas y agronómicas. Existen varios estudios separados que han caracterizado algunas variedades de tomate de árbol mediante descriptores agronómicos, pero hasta donde se conoce no se han asociado con el contenido de polifenoles totales. Los polifenoles son metabolitos residuales del metabolismo primario que se producen como un mecanismo de supervivencia de las plantas en respuesta a condiciones ambientales cambiantes en entornos naturales (Padilla, Rincón, & Bou-Rached, 2008). La caracterización en el contenido de polifenoles totales genera un valor agregado al fruto, ya que estos están asociados con actividad antioxidante que beneficia a la salud. Por lo tanto; el productor ecuatoriano podría obtener un mejor beneficio económico por un fruto de mayor calidad nutracéutica con potencial de procesamiento. Esto resulta beneficioso para la industria y para el consumidor ya que los polifenoles protegen de radicales libres por sus propiedades antioxidantes, antinflamatorias, vasodilatadoras, antiagregante-plaquetaria, antimutagénicas y antimicrobianas (Instituto de Nutrición y Tecnología de los Alimentos, 2012). Por todo lo mencionado, en el presente estudio se analizó el potencial de estos segregantes interespecíficos para contenido de polifenoles totales y variables agronómicas, para enriquecer la base genética de este cultivo que permita sustentar a futuro programas de desarrollo de variedades de tomate árbol y la obtención de heterosis, unidos a clonación de individuos superiores en contenido de polifenoles totales (Lobo, 2006).

2

1.1 Objetivos

1.1.1 Objetivo General

Caracterizar el contenido de polifenoles totales y variables agronómicas de segregantes interespecíficos (Solanum betaceum x Solanum unilobum) y la variabilidad útil para el mejoramiento genético.

1.1.2 Objetivos Específicos

Caracterizar agronómicamente al grupo de segregantes interespecíficos (Solanum betaceum x Solanum unilobum).

Determinar los segregantes interespecíficos superiores en contenido de polifenoles totales.

1.2 Hipótesis

Ho: En el grupo de segregantes interespecíficos (Solanum betaceum x Solanum unilobum) no existe diferencias en contenido de polifenoles totales y variables agronómicas. Hi: En el grupo de segregantes interespecíficos (Solanum betaceum x Solanum unilobum) existe diferencias en contenido de polifenoles totales y variables agronómicas.

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2. REVISIÓN DE LITERATURA

2.1 Tomate de árbol (Solanum betaceum Cav.)

El tomate de árbol es una especie nativa de los Andes, cuyo hábitat natural se encuentra desde los 1 000 msnm hasta 3 000 msnm. Se ha establecido como probable centro de origen las selvas y bosques de la zona ubicada en la reserva Tucumano-Boliviana al noroeste de Argentina y el sur de Bolivia (Revelo, Pérez, & Maila, 2004), debido a que Solanum betaceum está estrechamente relacionado con un complejo de taxa bolivianos, que se ha confirmado con estudios moleculares, morfológicos y datos de campo, indicando que el taxón se originó en Bolivia (Lobo, 2006).

El cultivo de tomate de árbol está ampliamente distribuido. Se lo cultiva desde México y las Antillas, hasta Argentina y sur de Brasil. En áreas subtropicales como Nueva Zelanda, sur de Europa y áreas tropicales de Asia (Sanjinés et al., 2006).

En Ecuador, se estima una superficie plantada de 4 062 hectáreas de tomate de árbol distribuidas principalmente en las provincias de Tungurahua, Imbabura, Azuay, Pichincha, Carchi, Bolívar, Cotopaxi y Loja (INEC-MAG-SICA, 2016).

2.1.1 Descripción taxonómica

El tomate de árbol es una especie diploide, con veinte y cuatro cromosomas, originalmente fue clasificado como Solanum betaceum por Cavanilles en el año de 1799, luego fue transferido al género Cyphomandra por Sendtner en el año de 1845 (Bohs, 1989). Finalmente, Bohs (1995) lo reintegró al género Solanum, obteniéndose la siguiente clasificación taxonómica.

Reino : Vegetal

División : Fanerógamas

Subdivisión: Angiospermas

Clase : Dicotiledóneas

Subclase : Metaclamideas

Orden : Tubiflorales

Familia : Solanaceae

Género : Solanum

Sección : Pachyphylla

Especie : Solanum betaceum

2.1.2 Descripción morfológica

Esta especie es un arbusto de uno a tres metros de altura, por lo general forma un solo tallo con tres ramas laterales extendidas de las cuales cuelgan las inflorescencias y posteriormente los frutos. Las hojas son grandes, cordiformes, con nervadura espaciada, de color verde oscuro en el haz y el envés pubescente. Las flores son lilas, rosadas o blancas con vistosas anteras amarillas. Los frutos son bayas con forma ovoide de cuatro a diez centímetros de largo, su epicarpio es liso, brillante y el color varía de amarillo o naranja a rojo o casi púrpura. La pulpa es amarillenta a fuertemente roja y de textura firme. El centro del fruto está divido en dos por un tabique y contiene numerosas semillas rodeadas de mucílago (Sanjinés et al., 2006).

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Acosta-Quezada, Martinez & Prohens (2001) utilizaron treinta y nueve descriptores morfológicos cuantitativos para diferentes partes de la planta (arquitectura de la planta, hoja, inflorescencia y flor, fruto y semilla) y caracterizar veinte y cuatro accesiones de tomate de árbol de diferentes orígenes correspondientes a cinco grupos de variedades: naranja, naranja puntiagudo, morado, rojo y rojo cónico para describir la variación morfológica del tomate de árbol. Se encontraron varias diferencias a nivel morfológico entre el grupo rojo cónico en las características número de frutos y número de semillas.

2.1.3 Variedades

Ecuador no ha desarrollado variedades mejoradas ni genotipos definidos debido a que son seleccionados por los productores mediante características morfológicas como: color del epicarpio, forma del fruto y color de la pulpa (Revelo et al., 2004).

2.1.3.1 Variedad rojo puntón

Los frutos a la madurez poseen un color rojo en el epicarpio, mediante el análisis pomológico se determinaron los siguientes promedios para las características físicas y químicas de los frutos: peso de 75,0 g, longitud de 6,8 cm, ancho de 4,6 cm, número de semillas ciento noventa

y seis, contenido de azúcares de 14,8 Brix, contenido de vitamina C 260 ml L-1. El color de la pulpa y el mucílago alrededor de la semilla es anaranjado (León, Viteri, & Cevallos, 2004).

2.1.3.2 Variedad amarillo puntón

Las características físicas y químicas se determinaron a través de análisis pomológico en frutos maduros, obteniéndose los siguientes promedios: peso de 75 g, longitud de 5, 5 cm, ancho de

4,7 cm, doscientos cuarenta y tres semillas, contenido de azúcares de 14,42 Brix y contenido de vitamina C 270 ml L-1. El epicarpio, pulpa y mucílago tiene color anaranjado (León et al., 2004).

2.1.3.3 Variedad anaranjado gigante

Los frutos maduros mediante el análisis pomológico para las principales características físicas y químicas poseen: peso 118 g, longitud de 7,0 cm, ancho de 6,0 cm, trescientos ocho semillas,

contenido de azúcares de 13,2 Brix, contenido de vitamina C 320 ml L-1. Presenta color anaranjado en la pulpa y el mucílago (León et al., 2004).

2.1.3.4 Variedad morado neocelandés

Los frutos maduros presentan un color del epicarpio rojo oscuro, con betas verdes muy tenues. Poseen forma redonda a ovalada. Generalmente, los frutos pesan entre 60 y 100 g. Este cultivar se obtuvo por selección de tamaño en la década de 1920 en Nueva Zelanda (Prohens & Nuez, 2000).

Las características físicas y químicas del fruto se determinaron a través del análisis pomológico: peso de 85 g, longitud de 6,4 cm, ancho de 4,6 cm, doscientas quince semillas,

contenido de azúcares de 15,6 Brix, contenido de vitamina C 290 ml L-1. La pulpa es de color anaranjado y el mucílago es de color púrpura (León et al., 2004).

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2.1.3.5 Variedad morado gigante

Los frutos tienen color del epicarpio rojizo oscuro, mediante el análisis pomológico se determinaron los siguientes promedios para las características físicas y químicas de los frutos:

peso de 117,0 g, longitud de 8,0 cm, ancho de 5,8 cm, contenido de azúcares es de 15,0 Brix, contenido de vitamina C 310,0 ml L-1. La pulpa presenta un color anaranjado y el mucílago que recubre a la semilla es de color rojo oscuro a morado (León et al., 2004).

2.1.4 Fitoquímica

Los frutos de tomate de árbol (Solanum betaceum Cav.) son ácidos, poseen cualidades nutritivas como una buena fuente de provitamina A, vitaminas C, B6, E y de hierro (Cuadro 1).

Además, poseen un contenido alto de pectina, bajo en calorías y contiene una lectina específica en las paredes celulares de los tejidos de las frutas y el recubrimiento de la semilla (Prohens & Nuez, 2000).

En el mucílago de semillas rojo púrpura existe la presencia de pigmentos de antocianinas, flavonas, flavonoles y leucoantocianinas, siendo delfinidina-3-rutinósido la principal antocianina encontrada (Vasco, Avila, Ruales, Svanberg, & Kamal-eldin, 2009).

Cuadro 1. Composición química del fruto de tomate de árbol. Valores determinados en 100 g de muestra.

Fuente: Prohens & Nuez, 2000.

Característica Rango

Contenido de sólidos solubles, Brix 10,0-13,5

pH, U 3,2-3,8

Acidez total, g 1,0-2,4

Proteínas, g 1,5-2,5

Glucosa , g 0,5-1,0

Fructosa , g 0,7-1,2

Sacarosa, g 0,3-2,5

Ácido cítrico, g 1,27-1,80

Ácido málico, g 0,05-0,15

Ácido quínico, g 0,40-0,80

Vitamina A, I.U. 540-2 475

Ácido ascórbico, mg 19,7-57,8

Sodio, mg 1,3-8,9

Potasio, mg 290-347

Calcio, mg 3,9-11,3

Magnesio, mg 19,7-22,3

Hierro, mg 0,40-0,94

Cobre, mg 0,05-0,20

Zinc, mg 0,10-0,20

Manganeso, mg 0,10-0,20

Fosfatos, mg 33,9-65,5

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2.1.5 Usos

De la planta de tomate de árbol generalmente, se utiliza los frutos en forma fresca o cocinada, agregada a pasteles, frutas, helados y gelatinas debido a su suculenta pulpa (National Research Council, 1989). El fruto de tomate de árbol se consume como fruta fresca debido a que es la materia prima para la elaboración de conservas, compotas, mermeladas y concentrados congelados. Se considera un fruto terapia por su acción antioxidante que permite el fortalecimiento de los sistemas: inmunológico, nervioso y respiratorio. Además, contribuye a curar migrañas, bajar la tensión arterial, bajar el colesterol y mejorar la visión (Berrio, 2011).

2.2 Tomate de monte (Solanum unilobum Rusby) Bohs

El tomate de monte es una especie silvestre endémica de los Andes, cuya zona de vegetación es el bosque húmedo en Bolivia y el sur de Perú, su hábitat natural se encuentra desde los 300 a 1700 msnm. Su distribución en Bolivia: Santa Cruz, La Paz, Cochabamba, Beni y en Perú: Puno (Nee & Fergusson, 1993).

2.2.1 Descripción taxonómica

El tomate de monte fue clasificado como Cyphomandra uniloba por Rusby en el año de 1896, luego fue transferido a Solanum unilobum (Bohs, 1995).

2.2.2 Descripción morfológica

Es un arbusto de dos a seis metros de altura con ramas glabrescentes a moderadamente puberulentas. Las hojas son simples, cordiformes y coriáceas. Las inflorescencias poseen de veinte a cien flores. Los frutos son elipsoidales, glabros, puntiagudos en el ápice, y de color amarillo con franjas longitudinales de color verde oscuro. Los frutos son ácidos, dulces y jugosos y pueden ser una opción de remplazo al tomate de árbol. Las hojas son utilizadas para tratar enfermedades renales (Bohs, 1994).

2.3 Metabolitos secundarios

Los metabolitos secundarios (MS) son compuestos de bajo peso molecular residuales del metabolismo primario utilizados como mecanismo de defensa químico de las plantas contra

Reino : Vegetal

División : Fanerógamas

Subdivisión: Angiospermas

Clase : Dicotiledóneas

Subclase : Metaclamideas

Orden : Tubiflorales

Familia : Solanaceae

Género : Solanum

Especie : Solanum unilobum

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factores de estrés biótico y abiótico, así por ejemplo, MS con actividad antimicrobiana, en contra de herbívoros, o con actividad antioxidante. La síntesis activa de MS es inducida cuando las plantas están expuestas a condiciones adversas como: ataque de herbívoros, microorganismos, la competencia o alelopatías por el espacio de suelo, luz y nutrientes entre diferentes especies u otro tipo de estrés abiótico. Muchos son pigmentos que proporcionan color a flores y frutos (Ávalos & Pérez-Urria, 2009).

Existen dos principales grupos de MS: nitrogenados y no nitrogenados. Los MS nitrogenados incluyen a los alcaloides, aminoácidos no proteicos, aminas, glucósidos cianógenos y glucosinolatos. Los MS no nitrogenados son los terpenoides, poliacetilenos, policétidos y fenilpropanoides. La defensa de las plantas a través de MS ante una herida provocada por fagia de los insectos o por daño mecánico inducido mediante factores físicos, involucra la activación durante la transcripción de diversos genes de proteínas necesarias para la cicatrización de la herida y la prevención de invasión de microrganismos patógenos. Las respuestas de defensa son complementadas con el desarrollo de estructuras como: espinas, espigas, tricomas y pelos glandulares (Sepúlveda, Porta, Rocha, & Sosa, 2003).

2.3.1 Antioxidante

Antioxidante es toda sustancia que en concentraciones normales, posee una afinidad mayor que cualquier otra molécula para interacciones con un radical libre. El antioxidante al colisionar con el radical libre le cede un electrón debilitando su acción y en casos como la vitamina E que permite la regeneración a su forma primitiva. Pero no todo antioxidante utiliza este modo de acción, los antioxidantes enzimáticos catalizan o aceleran las reacciones químicas (Halliwell, 1989).

Existen dos clases de antioxidantes: exógenos y endógenos. Los antioxidantes exógenos los cuales se encuentran en flora intestinal debido a que ingresan a través de la alimentación

entre los cuales se encuentran: vitamina C y E, caroteno, flavonoides y licopeno, entre otros. En contraste, los antioxidantes endógenos son sintetizados por la célula (García, García, Rojo, & Sánchez, 2001).

2.3.2 Polifenoles totales

Son compuestos biosintetizados por diferentes partes de las plantas tales como: raíces, tallos, hojas, frutos y semillas. Constituyen un amplio grupo de compuestos con diferentes estructuras químicas, considerados MS de las plantas que varían desde moléculas simples como los ácidos fenólicos, hasta compuestos altamente polimerizados como taninos y lignina (Martínez- Valverde, Periago, & Ros, 2000).

Además, exhiben propiedades antioxidantes y, en su estructura, por lo menos uno o más grupos hidroxilos (OH-) unidos a un anillo bencénico. Los grupos hidroxilo conceden al polifenol la habilidad para actuar, ya sea como donante de un átomo de hidrógeno o como donante de un electrón a un radical libre. Entre los polifenoles se puede distinguir dos subtipos de compuestos: flavonoides y no flavonoides. Los flavonoides (difenilpropano, C6-C3-C6), su estructura comprende dos anillos aromáticos que se encuentran unidos entre sí por un heterociclo formado por tres átomos de carbono y uno de oxígeno, para los cuales se han descrito más de cinco mil compuestos en el reino vegetal debido a que se unen a varios azúcares. Los flavonoides se subdividen en seis grupos de compuestos, en función de sus características estructurales tales como: antocianidinas, flavanoles, flavanonas, flavonoles,

8

flavonas e isoflavonas (Cuadro 2). Los no flavonoides son alcoholes mono-fenólicos, estilbenos y ácidos fenólicos simples derivados del ácido benzoico y cinámico (Cuadro 3) (Instituto de Nutrición y Tecnología de los Alimentos, 2012).

Cuadro 2. Grupos de polifenoles flavonoides, estructuras y ejemplos.

Flavonoide Estructura y ejemplo

Antocianidinas

R1 = H; R2 = H: Pelargonidina R1 = OH; R2 = H: Cianidina R1 = OH; R2 = OH: Delfinidina R1 = OCH3; R2 = OH: Petunidina

R1 = OCH3; R2 = OCH3: Malvidina

Flavanoles

R1 = H; (+)-Catequina R1 = OH; (+)-Galocatequina

Flavanonas

R1 = H; R2 = OH: Naringenina R1 = OH; R2 = OH: Eriodictiol

R1 = OH; R2 = OCH3: Hesperetina

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Continuación Cuadro 2. Grupos de polifenoles flavonoides, estructuras y ejemplos.

Flavonoide Estructura y ejemplo

Flavonoles

R1 = H; R2 = H: Quempferol R1 = OH; R2 = H: Quercetina R1 = OH; R2 = OH: Miricetina R1 = OCH3; R2 = H: Isoramnetina

Flavonas

R1 = H: Apigenina R1 = OH: Luteolina

Isoflavonas

R1 = H; R2 = H: Daidzeína R1 = OH; R2 = H: Genisteína

R1 = H; R2 = OCH3: Gliciteína

Fuente: Instituto de Nutrición y Tecnología de los Alimentos, 2012. Elaborado por la autora.

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Cuadro 3. Polifenoles no flavonoides.

No flavonoide Ejemplos

Alcoholes fenólicos

Hidroxitirosol Tirosol

Estilbenos

Resveratrol

Ácidos fenólicos

Ácido gálico Ácido 4-hidroxifenilacético Ácido vanílico

Derivados del ácido benzoico

Ácido caféico Ácido p-cumárico Ácido ferúlico

Derivados del ácido cinámico

Fuente: Instituto de Nutrición y Tecnología de los Alimentos, 2012. Elaborado por la autora.

Para la biosíntesis de los polifenoles existen dos rutas: la ruta del ácido malónico y la ruta del ácido shikímico. La ruta del ácido malónico es una importante fuente de fenoles en hongos y bacterias. La ruta del ácido shikímico parte de eritrosa-4-P y de ácido fosfoenolpirúvico que inician una serie de reacciones que conduce a la síntesis del ácido shikímico y derivado de éste, aminoácidos aromáticos como fenilalanina, triptófano y tirosina. De la fenilalanina provienen la mayoría de compuesto fenólicos. Esta ruta está presente en plantas, hongos y bacterias (García et al., 2001).

En Solanum betaceum Cav., el epicarpio es la principal fuente de polifenoles, los principales compuestos con perfil fenólico encontrados son ácidos hidroxicinámicos y algunos derivados del flavonol tales como quercetina y miricetina (Vasco et al., 2009). La quercetina y la miricetina (Figura 1), poseen mayor actividad neutralizadora de radicales libres. El grupo fenólico que poseen puede actuar directamente capturando electrones desapareados de las especies reactivas de oxígeno (ROS), y genera así especies menos reactivas. Además, la quercetina puede quelar iones metálicos de transición como el hierro o el cobre. La quercetina

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en la dieta con alimentos ricos en esta sustancia o bien mediante complementos alimenticios a base de la misma, se ha relacionado con diversas propiedades terapéuticas para la salud, como antihistamínica, antiinflamatoria y analgésica las cuales previenen enfermedades cardiovasculares (Vicente-Vicente, Prieto, & Morales, 2013).

A. B.

Figura 1. Estructuras de los flavonoides: A. Quercetina y B. Miricetina.

Numerosos estudios confirman que los compuestos fenólicos confieren actividad antioxidante la cual es una de las principales razones para el incremento en el consumo de frutas. Se pueden aprovechar los múltiples beneficios para la salud que poseen los polifenoles totales, al elaborar concentrados para complementar dietas humanas (Lima, Vianello, Corrêa, Campos, & Borguini, 2014).

2.3.2.1 Determinación de polifenoles totales

2.3.2.1.1 Método de Folin-Ciocalteu

El ensayo Folin-Ciocalteu se basa en que los compuestos fenólicos reaccionan con el reactivo de Folin-Ciocalteu, a pH básico, dando lugar a una coloración azul susceptible de ser determinada espectrofotométricamente a 765 nm. Este reactivo contiene una mezcla de wolframato sódico y molibdato sódico en ácido fosfórico y reacciona con los compuestos fenólicos presentes en la muestra. El ácido fosfomolibdotúngstico de color amarillo, al ser reducido por los grupos fenólicos da lugar a un complejo de color azul intenso, cuya intensidad es la que medimos para evaluar el contenido en polifenoles. El mecanismo de reacción es una reacción redox, por lo que además puede considerarse también, como un método de medida de la actividad antioxidante total. La oxidación de los polifenoles presentes en la muestra, causa la aparición de una coloración azulada que presenta un máximo de absorción a 765 nm, y que se cuantifica por espectrofotometría en base a una recta patrón de ácido gálico. Se trata de un método preciso y sensible, que puede padecer numerosas variaciones, fundamentalmente en lo relativo a los volúmenes utilizados de la muestra a analizar, concentración de reactivos y tiempo de reacción (García, Fernández, & Fuentes, 2015).

2.3.2.1.2 Cromatografía líquida de alta resolución (HPLC)

Es utilizada para la separación y cuantificación de compuestos fenólicos consiste en una fase estacionaria no polar (columna) y una fase móvil. La fase estacionaria es silica que se ha tratado con RMe2SiCl. La fase móvil actúa de portador de la muestra. La muestra en solución es inyectada en la fase móvil. Los componentes de la solución emigran de acuerdo a las interacciones no-covalentes de los compuestos con la columna. Estas interacciones químicas, determinan la separación de los contenidos en la muestra. La utilización de los diferentes detectores dependerá de la naturaleza de los compuestos a determinar (Martínez-Valverde, Periago, & Ros, 2000).

12

3. MATERIALES Y MÉTODOS

3.1 Fases

3.1.1 Fase de campo

La toma de datos agronómicos y la recolección de muestras de los siete segregantes se realizó en el Campo Académico Docente Experimental “La Tola” (CADET), de la Facultad de Ciencias Agrícolas de la Universidad Central del Ecuador, en donde se encuentra la parcela del grupo de segregantes interespecíficos (Solanum betaceum x Solanum unilobum) asociada con durazno, alfalfa y hortalizas (Figura 2).

Figura 2. A. Distribución geográfica de los segregantes interespecíficos en la parcela experimental, B. Localización de la parcela experimental en el CADET- La Morita y C. Ubicación de la parcela experimental en el mapa de la provincia de Pichincha cantón Quito parroquia de Tumbaco.

3.1.1.1 Ubicación política y geográfica de la parcela experimental

Provincia: Pichincha

Cantón: Distrito Metropolitano de Quito

Parroquia: Tumbaco

Sector: La Morita

Sitio: CADET

Altitud: 2 460 msnm

Latitud: 00 13’ 46’’ S

13

Longitud: 78 22’ 14’’ O

Fuente: (INAMHI, 2014)

3.1.1.2 Características agroclimáticas de la parcela experimental

Temperatura media anual: 16,1 C

Precipitación promedio anual: 89,0 mm

Evaporación promedio anual: 122,4 mm

Velocidad del viento promedio anual: 76,7 m s-1

Humedad relativa: 74,0 %

Heliofanía: 174,0 horas luz

Fuente: (INAMHI, 2014).

3.1.1.3 Características edáficas de la parcela experimental

pH: 6,86 ligeramente ácido

Conductividad eléctrica: 0,46 ds m-1, no salino

Materia orgánica del suelo: 1,78 %, bajo

Nitrógeno total: 0,09 %, muy bajo

Fósforo: 60,50 ppm, alto

Potasio: 1,62 cmol kg-1, alto

Fuente: (Rivera, 2018).

3.1.2 Fase de laboratorio

La determinación del contenido de polifenoles totales se realizó en el Laboratorio de Servicio de Análisis e Investigación en Alimentos (LSAIA) del Departamento de Nutrición y Calidad (DNC) de la Estación Experimental Santa Catalina (EESC) del Instituto Nacional Autónomo de Investigaciones Agropecuarias (INIAP).

3.1.2.1 Ubicación política y geográfica

Provincia: Pichincha

Cantón: Mejía

Parroquia: Cutuglagua

Altitud: 3 058 msnm

Latitud: 00 22’03’’ S

Longitud: 78 33’ 17’’ O

Fuente: (INAMHI, 2014).

14

3.2 Materiales, equipos y reactivos.

3.2.1 Material vegetal

Se utilizó siete segregantes de una cruza interespecífica (Solanum betaceum x Solanum unilobum) de aproximadamente dos años de edad, de origen colombiano, lugar en el cual se realizó el cruzamiento y las retrocruzas1 (Figura 3). Además, para el presente estudio se incluyeron como testigos dos variedades comerciales de tomate de árbol: mora y amarillo, de las cuales; se tomaron datos de todas las variables relacionadas con el fruto.

Solanum betaceum x Solanum unilobum

Solanum betaceum x F1

BC1 F1

BC1 F1:2

BC1 F1:3

BC1 F1:4

Figura 3. Esquema de proceso de obtención de los segregantes interespecíficos.

3.2.2 Material de campo

Cámara fotográfica SONY Flexómetro/Cinta métrica Cooler Cuchillo Frutos de variedades comerciales de tomate de árbol mora y amarillo. Fundas de ziploc Tabla de picar Tijeras de podar

3.2.3 Material de laboratorio

3.2.3.1 Equipos

Balanza de analítica Shimadzu Calibrador vernier Truper

Congeladora Whirlpool de -18C a -25C Cronómetro Espectrofotómetro UV-VIS Shimadzu 2201 Liofilizador Labconco modelo 1400 Macrobalanza Montero Placa de agitación múltiple

1 De León, J. (2018). Información sobre el origen del material segregante de tomate de árbol. Ing. Agr. Docente de la Facultad de Ciencias Agrícolas de la Universidad Central del Ecuador. Quito, Ecuador. (Comunicación personal).

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3.2.3.2 Materiales

Agitadores magnéticos Balones aforados de 10, 25, 50, 100 y 250 ml Cartuchos OASIS Papel filtro cualitativo Pipetas volumétricas de 5 a 10 ml Vasos de precipitación de 10, 150, 250 ml Viales con tapa Termómetro

3.2.3.3 Reactivos

Acetona 70:30 (v/v) Agua destilada Metanol puro 99,90 % Reactivo de Folin-Ciocalteu Sigma Solución de carbonato de sodio 75 g L-1 Fluka Solución estándar de ácido gálico Sigma

3.2.4 Materiales de oficina

Computador HP Esferográficos Etiquetas Lápiz Libreta de campo Marcadores permanentes Microsoft Excel 2013 Resma de papel bond Software estadístico IBM SPSS Statistics 22

3.3 Metodología

3.3.1 Fase de campo

3.3.1.1 Variables agronómicas

Del grupo de siete segregantes interespecíficos se tomaron datos de los siguientes descriptores agronómicos definidos por Bioversity International en el año 2013.

3.3.1.1.1 Altura de la planta

Para determinar la altura de la planta en centímetros (cm) se midió desde el nivel de suelo hasta la copa de la planta con la ayuda de la cinta métrica (Bioversity International, 2013).

3.3.1.1.2 Diámetro del tallo

Medido a 30 cm sobre el nivel del suelo utilizando la cinta métrica y registrado en centímetros (cm) (Bioversity International, 2013).

16

3.3.1.1.3 Color de la hoja completamente desarrollada

Para la determinación del color de hoja se seleccionó al azar cinco hojas completamente desarrollada, por lo tanto; se muestreó de la parte media de la planta. Se utilizó la tabla de colores estándar de Royal Horticultural Society (2017) la cual clasificó en cuatro categorías dentro del grupo turquesa-verde (Bioversity International, 2013).

1. RHS 141C 2. RHS 143A 3. RHS 144A 4. RHS 149A

3.3.1.1.4 Textura de la hoja

Se determinó mediante el tacto y fue calificada en tres categorías, siguiendo las recomendaciones de Tinelli (2014).

1. Aterciopelada 2. Lisa 3. Rugosa

3.3.1.1.5 Número de flores por inflorescencia

Se seleccionó al azar cinco inflorescencias de cada uno de los siete segregantes. Se etiquetó y realizó el conteo, registrándose el número de flores por inflorescencia.

3.3.1.1.6 Número de frutos formados por inflorescencia

Luego de treinta días se contabilizó el número de frutos formados de cada una las cinco inflorescencias previamente etiquetadas.

3.3.1.1.7 Forma del fruto (Figura 4)

Cuando los frutos obtuvieron el grado de madurez cinco (INEN, 2009). Se recolectó entre cuatro y siete frutos (dependiendo el peso) de los siete segregantes interespecíficos y las dos variedades comerciales de tomate de árbol, recolectándose un total de cuarenta y dos frutos. La forma de fruto fue clasificada en cinco categorías de acuerdo a Bioversity International (2013).

1. Redondeado 2. Alargado ovoide 3. Ovoide 4. Elíptico 5. Fusiforme

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Figura 4. Categorías para forma de fruto de acuerdo a Bioversity Internacional, 2013.

3.3.1.1.8 Forma del ápice del fruto (Figura 5)

De acuerdo a Bioversity International (2013) se clasifican en tres grupos. Para la forma del ápice del fruto se evaluaron cuarenta y dos muestras.

1. Acuminado 2. Agudo 3. Obtuso

Figura 5. Categorías para forma de ápice del fruto de acuerdo Bioversity International, 2013.

3.3.1.1.9 Peso del fruto

El peso de los cuarenta y dos frutos recolectados se registró en gramos (g) (Cuadro 14) utilizando la macrobalanza (Bioversity International, 2013).

3.3.1.1.10 Longitud del fruto

Utilizando el calibrador vernier se determinó la longitud del fruto en centímetros (cm) midiendo desde la parte proximal a la parte distal de la baya de cuarenta y dos frutos (Bioversity International, 2013).

3.3.1.1.11 Diámetro del fruto

Para el diámetro del fruto en centímetros (cm) de los cuarenta y dos frutos, se midió en la parte central de la baya utilizando el calibrador vernier (Bioversity International, 2013).

18

3.3.1.1.12 Longitud del pedúnculo del fruto

Se midió la longitud del pedúnculo del fruto de los cuarenta y dos frutos recolectados con la ayuda de la cinta métrica y se registró en centímetros (cm) (Bioversity International, 2013).

3.3.1.1.13 Color del epicarpio del fruto

Para definir el color del epicarpio de los cuarenta y dos frutos se utilizó la tabla de colores estándar de Royal Horticultural Society (2017) que corresponden a los códigos del grupo de colores amarillo-rojo (Bioversity International, 2013).

1. RHS 25A 2. RHS 45A 3. RHS 50A 4. RHS 53A 5. RHS N25B

3.3.1.1.14 Color del mesocarpio del fruto

El color del mesocarpio de los cuarenta y dos frutos se estableció al realizar un corte longitudinal al fruto con el uso de la tabla de colores estándar de Royal Horticultural Society (2017) correspondiente a los dos códigos descritos dentro del grupo amarillo-rojo (Bioversity International, 2013).

1. RHS 24B 2. RHS 28B

3.3.1.1.15 Color del mucílago del fruto

Para determinar el color del mucílago de los cuarenta y dos frutos se utilizó la tabla de colores estándar de Royal Horticultural Society (2017) con códigos agrupados dentro del púrpura-azul (Bioversity International, 2013).

1. RHS 24A 2. RHS 24B 3. RHS 28B 4. RHS 59A

3.3.2 Fase de laboratorio

3.3.2.1 Preparación de las muestras

De cada uno de los individuos analizados y de las variedades comerciales se formaron una muestra de 300 g de acuerdo a los requerimientos de la metodología utilizada por el Departamento de Nutrición y Calidad del INIAP. Para la preparación de las muestras se recolectó en el campo entre cuatro y cinco frutos (300 g) por cada segregante interespecífico. Las variedades comerciales: mora y amarillo las cuales fueron adquiridas en un supermercado de Quito. Según las etiquetas, el origen de la variedad comercial mora fue Atuntaqui – Imbabura y el origen de la variedad comercial amarillo fue Pichincha.

Seguido, los frutos fueron cortados en dos o cuatro segmentos de manera transversal o longitudinal dependiendo del tamaño. Estos fueron colocados de acuerdo a su pertenencia en fundas ziploc etiquetadas, obteniéndose 300 g de frutos segmentados de cada uno de los

segregantes y variedades comerciales de tomate de árbol. Posteriormente se congeló a -18 C (Samaniego, 2018).

19

3.3.2.2 Extracción de humedad

Se realizó mediante el proceso de liofilización que se basa en el congelamiento de la muestra y la extracción de humedad. Los 300 g de muestra congelada fueron secados en el liofilizador Labconco por sublimación directa del hielo bajo presión reducida (Llerena, 2014).

3.3.2.3 Cuantificación de polifenoles totales

La cuantificación de polifenoles totales se realizó por el método colorimétrico AOAC2 SMRP 2015.009 modificado por Departamento de Nutrición y Calidad del INIAP, que utiliza el reactivo de Folin-Ciocalteu y la solución estándar de ácido gálico (AOAC International, 2015).

Se procedió a pesar 1 g de muestra liofilizada que fue colocada en viales con tapas. Se adicionó 10 ml de la mezcla acetona: agua 70:30 (v/v). Se agitó por 45 min en una placa de agitación múltiple para obtener solución que fue filtrada utilizando papel filtro cualitativo y colectada en viales con tapa (extracto bruto) del que se obtendrá las fracciones A y B.

3.3.2.3.1 Determinación de los componentes solubles totales en agua (fracción A)

La fracción A fue separada mediante la extracción de componentes solubles totales en agua,

utilizando 25 l de extracto bruto más 475 l de metanol. Se cuantificó utilizando el método de Folin (Georgé, Brat, Alter, & Amiot, 2005).

3.3.2.3.2 Separación de polifenoles y compuestos solubles en agua (fracción B)

Para la separación de polifenoles y compuestos solubles en agua se utilizó un cartucho OASIS que previamente fue acondionado con 3ml de metanol y enjuagado dos veces con 3ml de

agua y otras dos veces con 2 ml de agua. A continuación se preparó una mezcla de 500 l del extracto bruto más 3,5 ml de agua, de la cual se tomó 2 ml que fueron colocados en el cartucho OASIS. Y la cuantificación de polifenoles se realizó utilizando el método de Folin (Georgé et al., 2005).

El método de Folin consiste en la adición de 2,5 ml del reactivo de Folin-Ciocalteu previamente diluido en 1/10 con agua destilada. Se dejó a temperatura ambiente por dos minutos. Se

adicionó 2 ml de solución de carbonato de sodio, se agitó e incubó inmediatamente a 50 C

por quince minutos exactos. Se enfrió los tubos rápidamente en agua a 4 C. La cuantificación de polifenoles totales fue realizada con el espectrofotómetro UV-VIS Shimadzu con la absorbancia de las muestras a 760 nm y de la curva de calibración con el ácido gálico (Georgé et al., 2005).

3.4 Análisis de datos

Los datos colectados fueron registrados en Excel para el respectivo análisis. Con la finalidad de definir frecuencias, determinar media, mínimo, máximo, rango, varianza y desviación estándar se utilizó el software estadístico SPSS Statistics (IBM, 2018).

Se obtuvieron variables cuantitativas y cualitativas de los segregantes interespecíficos.

3.4.1 Variables cuantitativas

Las variables cuantitativas fueron discretas y continuas.

2 Asociación de Químicos Analíticos Oficiales

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Discretas:

Número de flores por inflorescencia

Número de frutos formados por inflorescencia

Continuas:

Altura de la planta (cm)

Diámetro del tallo (cm)

Peso del fruto (g)

Diámetro del fruto (cm)

Longitud del fruto (cm)

Longitud del pedúnculo (cm)

Contenido de polifenoles totales (mg ácido gálico g-1)

3.4.2 Variables cualitativas

Las variables cualitativas fueron nominales.

Nominales:

Color de la hoja completamente desarrollada

Textura de la hoja

Forma del fruto

Forma del ápice del fruto

Color del epicarpio del fruto

Color del mesocarpio del fruto

Color del mucílago del fruto

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4. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

4.1 Fase campo

4.1.1 Variables agronómicas

4.1.1.1 Altura de la planta

Se realizó la determinación de altura de la planta esta presentó variabilidad con valores que van desde 130,00 cm hasta 197,00 cm con un rango de 67,00 cm entre los valores máximo y el mínimo (Cuadro 4 y Cuadro 5). Estos valores a diferencia de las variedades comerciales que se encuentran en el rango de altura de la planta 200, 00 cm – 300, 00 cm, reportados por Sanjinés et al. (2006) son menores, por lo tanto; este fenotipo sería muy útil para reducir tamaño de planta, lo cual; facilitaría las labores culturales y de cosecha e incrementaría el número de individuos por hectárea.

Cuadro 4. Datos de la variable altura de la planta de los siete segregantes interespecíficos.

Segregante Altura de la planta

(cm)

S1 170,00

S2 145,00

S3 197,00

S4 130,00

S5 168,00

S6 194,00

S7 186,00

Cuadro 5. Estadística descriptiva para la variable altura de la planta de los siete segregantes en estudio.

Estadística descriptiva Altura de la planta (cm)

n 7

Media (cm) 170,00

Error estándar de la media 9,50

Desviación estándar 25,13 Varianza 631,67

Rango 67,00

Mínimo (cm) 130,00

Máximo (cm) 197,00

4.1.1.2 Diámetro del tallo

Para la variable diámetro del tallo se observó valores máximo 5,89 cm y el mínimo de 3,21 cm (Cuadro 6 y Cuadro 7). Los valores obtenidos de diámetro del tallo presentan similitud con los valores de Solanum betaceum Cav., que van desde 3,00 cm hasta 6,00 cm que fueron reportados por Bohs (1994). Esta característica combinada con la menor altura de planta podría ser una ventaja para resistencia a los vientos.

22

Cuadro 6. Datos de la variable diámetro del tallo de los siete segregantes interespecíficos.

Segregante Diámetro del tallo (cm)

S1 5,40

S2 5,89

S3 4,66

S4 4,10

S5 5,69

S6 5,15

S7 3,21

Cuadro 7. Estadística descriptiva para la variable diámetro del tallo de los siete segregantes en estudio.

Estadística descriptiva Diámetro del tallo (cm)

n 7

Media (cm) 4,87 Error estándar de la media 0,36

Desviación estándar 0,95

Varianza 0,91

Rango 2,68 Mínimo (cm) 3,21

Máximo (cm) 5,89

4.1.1.3 Color de la hoja

Se determinó el color de la hoja completamente desarrollada se formaron cuatro grupos de colores en la gama turquesa-verde (Cuadro 8).

Cuadro 8. Datos de color de la hoja de los siete segregantes interespecíficos.

Segregante Color de la hoja

S1 RHS 141C

S2 RHS 143A

S3 RHS 149A

S4 RHS 144A

S5 RHS 141C

S6 RHS 141C

S7 RHS 141C

De los siete segregantes interespecíficos observados el 57,10 % corresponde a cuatro segregantes que se agrupan en el color de la hoja completamente desarrollada RHS 141C, los tres segregantes restantes corresponden a otras categorías de color (Cuadro 9). Estos colores coinciden con los reportados en ciertas variedades comerciales de tomate de árbol con diferentes tonalidades verdes en el color de las hojas. Posiblemente esto se podría atribuir al

23

efecto del ambiente como factores climáticos, de suelo, manejo del cultivo y asociación con otras especies (Vicente-Vicente, Prieto, & Morales, 2013). Cuadro 9. Frecuencias y porcentaje de los segregantes analizados para la variable color de la hoja.

Color de la hoja Frecuencia Porcentaje (%)

RHS 141C

RHS 143A

RHS 144A

RHS 149A

Total

4

1

1

1

7

57,10

14,30

14,30

14,30

100,00

4.1.1.4 Textura de la hoja

Se determinó la textura de la hoja de los siete segregantes, se definieron dos categorías, seis de los siete segregantes presentaron la textura aterciopelada y solo uno mostró textura lisa (Cuadro 10).

Cuadro 10. Datos de textura de la hoja de los siete segregantes interespecíficos.

Segregante Textura

S1 Aterciopelada

S2 Aterciopelada

S3 Aterciopelada

S4 Aterciopelada

S5 Aterciopelada

S6 Lisa

S7 Aterciopelada

De los siete segregantes estudiados, el 85,70 % corresponde a seis individuos que se agrupan en la textura de la hoja aterciopelada y únicamente un individuo 14,30 % con la textura de hoja lisa (Cuadro 11). Las texturas de las hojas determinadas coinciden con lo reportado por Bohs (1994) tanto como para Solanum betaceum y Solanum unilobum.

Cuadro 11. Frecuencias y porcentaje de los segregantes analizados para la variable textura de la hoja.

Textura de la hoja Frecuencia Porcentaje (%)

Aterciopelada Lisa

Total

6 1

7

85,70 14,30

100,00

24

4.1.1.5 Número de flores y frutos formados por inflorescencia

El segregante S4 presentó mayor número de flores por inflorescencia y mayor número de frutos formados por inflorescencia. Sin embargo este no presentó el mayor número de frutos cosechados. El segregante S6 mostró mayor número de frutos cosechados por inflorescencia (Cuadro 12). Estudios acerca del número de flores por inflorescencia para Solanum betaceum indican entre diez flores y cincuenta flores (Prohens & Nuez, 2000); estos valores son similares a los obtenidos este estudio. Esto contrasta con lo reportado para Solanum unilobum con inflorescencias de hasta cien flores (Bohs, 1994). Cuadro 12. Datos de número de flores, frutos formados y frutos cosechados por inflorescencia de los siete segregantes interespecíficos.

Segregante

Número de flores por inflorescencia

Número de frutos formados por inflorescencia

Número de frutos cosechados por inflorescencia

1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5

S1 11 22 27 11 16 6 10 13 7 7 1 3 2 1 1

S2 15 40 39 22 14 9 21 17 13 9 2 3 2 1 1

S3 31 23 17 10 28 20 17 11 6 12 3 2 2 1 1

S4 38 40 33 51 15 24 29 19 31 7 2 2 1 2 1

S5 13 15 14 16 10 7 8 6 9 6 2 2 1 2 1

S6 10 14 8 27 18 6 8 5 19 7 3 4 3 5 3

S7 11 15 21 14 13 8 10 16 8 7 1 2 2 2 1

Se determinó el porcentaje de número de frutos formados por inflorescencia, y el segregante S7 presentó el mayor porcentaje 66,22%, pero el segregante S6 obtuvo el mayor porcentaje de frutos cosechados 40,00% en relación al resto de segregantes (Cuadro 13). El número de frutos formados por inflorescencia observado en el S4 es el más alto, esto representaría un beneficio para el agricultor siempre y cuando este porcentaje se mantuviera hasta la cosecha.

Cuadro 13. Media y porcentaje de número de flores, número de frutos formados y número de frutos cosechados por inflorescencia de los siete segregantes.

Segregante

Media Porcentaje (%)

Número flores por

inflorescencia (n)

Número frutos formados por inflorescencia

(n)

Número de frutos

cosechados (n)

Número de frutos

formados por inflorescencia

Número de frutos

cosechados por

inflorescencia

S1 17,40 8,60 1,60 49,43 18,60

S2 26,00 13,80 1,80 53,08 13,04

S3 21,80 13,20 1,80 60,55 13,63 S4 35,40 22,00 1,60 62,15 7,27

S5 13,60 7,20 1,60 52,94 22,22

S6 15,40 9,00 3,60 58,44 40,00 S7 14,80 9,80 1,60 66,22 16,33

25

4.1.1.6 Peso del fruto

Se pesó un total de cuarenta y dos frutos. De acuerdo al peso determinado de los treinta y seis frutos de los segregantes se agrupó catorce frutos pequeños, quince frutos medianos correspondientes al 41, 67 % y siete frutos grandes. El segregante S6 presentó el mayor número de frutos pequeños, el segregante S3 obtuvo el mayor número de frutos grandes. Y los segregantes S1, S2, S4, S5 y S7 exhibieron frutos medianos. Los frutos de las variedades comerciales evaluadas fueron grandes (Cuadro 14).

4.1.1.7 Diámetro del fruto

El 50 % de los frutos presentó un intervalo de 3,14 cm a 3,97 cm de diámetro del fruto. Los segregantes S1 y S7 mostraron mayor diámetro del fruto, mientras que los segregantes S5 y S6 exhibieron menor diámetro del fruto (Cuadro 14). Estos valores son menores en relación a los valores 4,50 cm y 6.60 cm que poseen las variedades comerciales de tomate de árbol: mora y amarillo, respectivamente (Ávila & Ruales, 2007).

4.1.1.8 Longitud del fruto

Para la longitud del fruto se determinó que el 47,22 % de los frutos presentaron un intervalo de 4,40 cm a 5,50 cm. Los segregantes S1 y S7 obtuvieron mayor longitud del fruto, y el segregante S6 obtuvo frutos con menor longitud (Cuadro 14). Los valores de longitud del fruto presentados en este estudio son menores a los de las variedades comerciales: amarillo 7,00 cm y mora 8,00 cm (Vasco et al., 2009).

4.1.1.9 Longitud del pedúnculo del fruto

El 41,67 % de los frutos mostraron longitud del pedúnculo de 4,00 cm a 5,00 cm. Los frutos de los segregante S3 y S5 presentaron mayor longitud de pedúnculo, mientras que el segregante S6 presentó frutos con menor longitud de pedúnculo (Cuadro 14).

Los valores de las variables cuantitativas de los frutos son menores en relación a los valores que poseen las variedades comerciales (Ávila & Ruales, 2007) y (Vasco et al., 2009). Esto podría ser una desventaja desde el punto de vista del rendimiento.

26

Cuadro 14. Rango, mínimo, máximo, media, error estándar, desviación estándar y varianza para las variables: peso, diámetro, longitud, longitud de pedúnculo de los frutos de los segregantes interespecíficos y de las variedades comerciales de tomate de árbol: amarillo y mora.

Variables de los frutos Estadística descriptiva

Segregante Variedad Comercial

S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 M A

Peso (g)

n 4 5 5 6 5 7 4 3 3

Rango 17,00 53,00 37,00 69,00 82,00 34,00 58,00 6,00 26,00

Mínimo 74,00 34,00 43,00 48,00 21,00 25,00 58,00 98,00 94,00

Máximo 91,00 87,00 80,00 117,00 103,00 59,00 116,00 104,00 120,00

Media 82,00 58,80 67,40 68,50 60,60 38,57 78,75 101,33 103,67

Error estándar 4,38 9,95 7,46 10,59 15,87 4,54 12,89 1,76 8,21

Desviación estándar 8,76 22,24 16,68 25,96 35,49 12,01 25,78 3,05 14,22

Varianza 76,67 494,70 278,30 673,90 1259,30 144,29 664,92 9,33 202,33

Diámetro (cm)

Rango 0,26 1,40 0,58 1,50 2,23 0,90 1,20 0,20 0,50

Mínimo 3,90 2,90 3,20 3,20 2,31 2,60 3,60 4,30 4,10

Máximo 4,16 4,30 3,78 4,70 4,54 3,50 4,80 4,50 4,60

Media 4,08 3,56 3,51 3,77 3,53 2,98 4,04 4,43 4,30

Error estándar 0,06 0,29 0,94 0,22 0,41 0,13 0,26 0,07 0,15


Varianza 0,02 0,45 0,04 0,30 0,82 0,12 0,27 0,01 0,07

Longitud (cm)

Rango 0,90 1,70 1,20 2,10 3,00 2,10 1,90 0,50 0,20

Mínimo 5,20 4,00 4,40 4,10 3,30 3,20 4,70 6,00 6,90

Máximo 6,10 5,70 5,60 6,20 6,30 5,30 6,60 6,50 7,10

Media 5,66 4,88 5,00 5,33 4,77 4,14 5,40 6,17 7,00

Error estándar 0,23 0,31 0,19 0,38 0,63 0,28 0,42 0,17 0,06


Varianza 0,21 0,48 0,18 0,88 1,96 0,55 0,70 0,08 0,01

27

Continuación Cuadro 14. Rango, mínimo, máximo, media, error estándar, desviación estándar y varianza para las variables peso, diámetro, longitud, longitud de pedúnculo de frutos de segregantes interespecíficos y de las variedades comerciales de tomate de árbol mora y amarillo.

Longitud de pedúnculo (cm)

Rango 0,80 0,60 2,30 1,60 1,60 2,00 0,70 1,00 0,30

Mínimo 4,10 3,50 3,70 3,40 3,90 3,00 4,40 3,80 5,70

Máximo 4,90 4,10 6,00 5,00 5,50 5,00 5,10 4,80 6,00

Media 4,45 3,64 4,66 4,15 4,70 3,81 4,68 4,20 5,90

Error estándar 0,17 0,12 0,40 0,25 0,27 0,29 0,15 0,30 0,10


Varianza 0,12 0,06 0,81 0,38 0,35 0,58 0,09 0,28 0,03

Los segregantes evaluados fueron caracterizados agronómicamente utilizando los descriptores proporcionados por Bioversity International (2013) para las variables agronómicas cualitativas de los frutos como: forma, forma del ápice, color del epicarpio, color del mesocarpio y color del mucílago. Adicionalmente se caracterizó a los frutos de las variedades comerciales de tomate de árbol mora y amarillo (Cuadro 15).

Variables de los frutos Estadística descriptiva

Segregante Variedad Comercial

S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 M A

28

Cuadro 15. Variables cualitativas de fruto para los siete segregantes interespecíficos y las variedades comerciales de tomate de árbol mora y amarillo.

Frutos Variables cualitativas de fruto

Figura 6. Frutos del segregante S1.

Forma: Ovoide

Forma del ápice: Obtuso

Color del epicarpio: RHS 45A

Color del mesocarpio: RHS 28B

Color del mucílago: RHS 59A


Forma: Alargado ovoide










Color del mucílago: RHS 28B

29

Continuación Cuadro 15. Variables cualitativas de fruto para los siete segregantes interespecíficos y las variedades comerciales de tomate de árbol mora y amarillo.



Forma: Elíptico

Forma del ápice: Agudo











Forma: Ovoide





30

Continuación Cuadro 15. Variables cualitativas de fruto para los siete segregantes interespecíficos y las variedades comerciales tomate de árbol mora y amarillo.



Forma: Ovoide





Figura 13. Frutos de la variedad comercial mora.






Figura 14. Frutos de variedad comercial amarillo.

Forma: Elíptico

Forma del ápice: Agudo

Color del epicarpio: RHS N25B


Color del mucílago: RHS 24B

31

4.1.1.10 Forma del fruto

Para la variable agronómica forma de fruto de los siete segregantes interespecíficos se determinó que los segregantes S2, S3, S5 presentaron la forma de fruto alargado ovoide, los segregantes S1, S6, S7 mostraron forma de fruto ovoide. Y el segregante S4 presentó la forma de fruto elíptico (Cuadro 16).

Estas tres formas de fruto también han sido señaladas en estudios previos realizados en las variedades comerciales (Vasco et al., 2009).

Cuadro 16. Frecuencia y porcentaje para la variable forma de fruto de los siete segregantes interespecíficos.

4.1.1.11 Forma del ápice del fruto

De los siete segregantes interespecíficos evaluados, seis segregantes S1, S2, S3, S5, S6, S7 presentaron la forma del ápice del fruto obtuso, también observada en las variedades comerciales de tomate de árbol según reporta León et al. (2004). Mientras que solo un segregante S4 presentó la forma del ápice agudo que es característico del padre Solanum unilobum (Bohs, 1994). Aunque la población evaluada fue pequeña podría tratarse de una característica recesiva. Probablemente, con una población más representativa se podría identificar más individuos con esta forma del ápice (Cuadro 17).

Cuadro 17. Frecuencia y porcentaje para la variable forma del ápice del fruto de los siete segregantes interespecíficos.

Forma del ápice del fruto Frecuencia Porcentaje (%)

Agudo

Obtuso

Total

1

6

7

14,30

85,70

100,00

4.1.1.12 Color del epicarpio del fruto

En los siete segregantes interespecíficos analizados, el 57,14 % correspondiente a cuatro segregantes S1, S5, S6, S7 que presentaron el color del epicarpio del fruto maduro RHS 45A y los tres segregantes restantes S2, S3, S4 mostraron color del epicarpio del fruto RHS 53A, RHS 50A, RHS 25A, respectivamente. El color RHS 25A observado en un solo individuo también es característico de Solanum unilobum (Bohs, 1994) (Cuadro 18). Estos colores están dentro del grupo amarillo - rojo pero con tonalidades más intensas a los observados en las variedades comerciales.

Forma de fruto Frecuencia Porcentaje (%)

Alargado ovoide

Ovoide

Elíptico

Total

3

3

1

7

42,85

42,85

14,30

100,00

32

Cuadro 18. Frecuencia y porcentaje del color del epicarpio de los frutos de los siete segregantes interespecíficos.

Color del epicarpio Frecuencia Porcentaje (%)

RHS 25A

RHS 45A

RHS 50A

RHS 53A

Total

1

4

1

1

7

14,30

57,10

14,30

14,30

100,00

4.1.1.13 Color del mesocarpio del fruto

De los siete segregantes interespecíficos observados el 85,71 % corresponde a seis segregantes S1, S2, S3, S5, S6, S7 que exhibieron el color del mesocarpio del fruto RHS 28B y únicamente el segregante S4 presentó color RHS 24B (Cuadro 19). Los colores observados no presentan diferencias con las variedades comerciales.

Cuadro 19. Frecuencia y porcentaje del color del mesocarpio de los frutos de los siete segregantes interespecíficos.

Color del mesocarpio Frecuencia Porcentaje (%)

RHS 24B

RHS 28B

Total

1

6

7

14,30

85,70

100,00

4.1.1.14 Color del mucílago del fruto

Cinco segregantes S1, S2, S5, S6, S7 presentaron el color de mucílago del fruto RHS 59A correspondientes al 71,40 %, los dos segregantes restantes S3 y S4 mostraron otras categorías de color del mucílago del fruto RHS 28B y RHS 24 A, respectivamente (Cuadro 20). No se observó una variabilidad en relación a las variedades comerciales.

Cuadro 20. Frecuencia y porcentaje de color del mucílago de los frutos de los siete segregantes interespecíficos.

Color del mucílago Frecuencia Porcentaje (%)

RHS 24A

RHS 28B

RHS 59A

Total

1

1

5

7

14,30

14,30

71,40

100,00

33

4.2 Fase de laboratorio

4.2.1 Cuantificación de polifenoles totales

En la cuantificación de polifenoles totales del fruto completo se observó valores entre 5,41 mg ácido gálico g-1 y 14,75 mg ácido gálico g-1 para las variedades amarillo y mora, respectivamente. Estos contrastan con los valores reportados por Vasco, et al. (2009) para la variedad comercial amarillo 1,25 mg ácido gálico g-1 y 1,87 mg ácido gálico g-1 para la variedad comercial mora, determinados utilizando cromatografía líquida de alta eficacia (HPLC). En el presente estudio los segregantes interespecíficos presentan valores más altos que van desde 3,47 mg ácido gálico g-1 a 27,78 mg ácido gálico g-1. El valor más bajo corresponde a un solo segregante que también presentó diferencias en color del epicarpio, color del mesocarpio, color del mucílago, forma del ápice y forma del fruto en comparación a los seis segregantes mientras que los restantes presentan contenidos mayores a 13,43 mg ácido gálico g-1 (Cuadro 21, Figura 15).

Los valores del contenido de polifenoles totales obtenidos en este estudio son válidos únicamente para el periodo comprendido desde el mes de marzo que inició la floración hasta el mes de junio con la cosecha de los frutos. Este es el periodo considerado como el de mayor precipitación para la sierra ecuatoriana, por lo tanto; los valores del contenido de polifenoles totales podrían variar en frutos cosechados en otra época del año, debido a que las especies vegetales que crecen mayoritariamente en verano contienen más cantidad de polifenoles totales, aunque esto no sucede en todas las especies vegetales (Ávila & Ruales, 2007).

También, existen una serie de factores que condicionan el contenido de polifenoles totales, entre ellos se encuentran: la localización dentro del material vegetal, generalmente las mayores concentraciones están en las partes externas; la cantidad de luz y el clima del lugar donde se cultiva la especie vegetal, la producción de polifenoles totales se encuentra estrechamente relacionado con la respuesta a la exposición a la luz, por lo que en los países con más horas de sol las plantas como es el caso de Ecuador tienen mayor contenido. También influye la temperatura, los climas cálidos favorecen la síntesis de polifenoles totales; el grado de madurez del fruto, a mayor madurez mayor contenido; el proceso de preparación y procesado del alimento, el hecho de cocinar estas plantas puede reducir el contenido de polifenoles totales como consecuencia del cambio de temperatura (Vicente-Vicente, Prieto, & Morales, 2013).

Los polifenoles proporcionan funciones de protección contra factores bióticos y abióticos en las plantas; actuando como mecanismos de defensa contra varios patógenos. Varios estudios ha demostrado la relación existente el contenido de polifenoles y resistencia a patógenos como Venturia pyrina Aderh y Venturia inaequalis (Cooke) Wint en manzana (Flood & Kikham, 1960). Y Phytophthora palmivora en cacao (Spence, 1961). En el cultivo de tomate de árbol Lobo et al. (2000) indica que Solanum unilobum presenta resistencia de campo a Colletotrichum gloeosporioides que es el agente causal de la antracnosis de los frutos de Solanum betaceum. Por lo mencionado se piensa que los segregantes evaluados podrían presentar una correlación entre el contenido de polifenoles y resistencia a la antracnosis. Además, el consumo de este fruto con alto contenido en compuestos fenólicos puede proporcionar beneficios para la salud asociados con un menor riesgo de enfermedades crónicas.

34

Cuadro 21. Estadística descriptiva del contenido de polifenoles totales para los siete segregantes interespecíficos (Solanum betaceum x Solanum unilobum).

Estadística descriptiva Contenido de polifenoles totales

(mg ácido gálico g-1)

n

Media

Error estándar de la media

Desviación estándar

Varianza

Rango

Mínimo

Máximo

7

17,28

2,85

7,54

56,82

24,31

3,47

27,78

Figura 15. Contenido de polifenoles totales de siete segregantes interespecíficos (Solanum betaceum x Solanum unilobum) y dos variedades comerciales mora y amarillo de tomate de árbol.

De acuerdo a la distribución que presentan los segregantes interespecíficos se observó una segregación transgresiva es decir que hay individuos con contenido de polifenoles totales bajo 3,47 mg ácido gálico g-1 e individuos con contenido de polifenoles totales alto 27,78 mg ácido gálico g-1. Esto significa que existe aditividad es decir cada padre contribuye con genes que incrementan el contenido de polifenoles totales por lo mencionado este material evaluado se podría considerar como el punto de partida para mejoramiento genético utilizando el método genealógico o de pedigree (Camarena et al., 2012).

3,475,41

13,4314,75

17,0818,43 18,86

21,89

27,78

0

5

10

15

20

25

30

S4 A S7 M S1 S3 S2 S6 S5

Co

nte

nid

o d

e P

olif

eno

les

tota

les

(m

g ác

ido

gál

ico

g-1

)

Segregantes interespecíficos y variedades comerciales

35

5. CONCLUSIONES

En los siete segregantes interespecíficos (Solanum betaceum x Solanum unilobum) se determinó que existe variabilidad para las quince características agronómicas evaluadas. Dentro de las cuales el color del epicarpio del fruto se agrupó en cuatro categorías: RHS 25A, RHS 45A, RHS 50A y RHS 53A, siendo el color RHS 45A el más frecuente.

Es importante destacar el número de flores por inflorescencia puesto que hubo segregantes que presentaron hasta cincuenta y un flores por inflorescencia y mínimo ocho flores por inflorescencia característica importante para realizar mejoramiento.

Se determinó el contenido de polifenoles totales de los siete segregantes interespecíficos los cuales mostraron variabilidad con valores que van desde 3,47 mg ácido gálico g-1 a 27,78 mg ácido gálico g-1.

Se identificó dos segregantes S5 y S6 con contenido de polifenoles totales que supera grandemente a las variedades comerciales mora y amarillo, cuyos valores fueron de 27,78 mg ácido gálico g-1 y 21,89 mg ácido gálico g-1, respectivamente.

Los segregantes S1, S5, S6, S7 que coinciden en las tres características de color del epicarpio RHS 45A, color del mesocarpio RHS 28B y el color del mucílago RHS 59A presentaron contenido de polifenoles totales mayores a 13,43 mg ácido gálico g-1.

36

6. RECOMENDACIONES

Multiplicar asexualmente a los segregantes interespecíficos superiores en contenido de polifenoles totales para la producción comercial e investigación.

Establecer ensayos de bloques completos al azar en al menos dos localidades, con la finalidad de reducir el error e identificar individuos estables fenotípicamente.

Verificar la existencia de correlación entre contenido de polifenoles y resistencia a Colletotrichum gloeosporioides tanto en pruebas in vitro a nivel de laboratorio con in vivo en el campo.

Realizar nuevas cruzas utilizando a los segregantes interespecíficos superiores como parentales para la obtención de nuevas poblaciones segregantes, que incrementarían la variabilidad para las características agronómicas y fitoquímicas.

Realizar la cuantificación del contenido de cada componente de polifenoles totales tales como: antocianinas y flavonoides para separar y comparar propiedades antioxidantes.

Se debe realizar la determinación del contenido de polifenoles totales en el epicarpio, pulpa y mucílago- semilla en forma separada con la finalidad de establecer correlaciones entre ellos.

37

7. RESUMEN

El tomate de árbol Solanum betaceum es un cultivo de importancia económica en el Ecuador, que está vinculado a pequeños y medianos productores de la Sierra que poseen 7 528 unidades de producción agropecuarias (UPA’s). Las principales zonas de producción son Tungurahua, Imbabura, Azuay, Pichincha, Carchi, Bolívar, Cotopaxi y Loja. El rendimiento de tomate de árbol para el año 2016 fue de 5,54 t ha-1 con una producción nacional de 13 175 t (INEC-MAG-SICA, 2016). El alto consumo del fruto está asociado a sus características organolépticas y nutracéuticas, lo cual; ha determinado que este cultivo sea económicamente importante, pero poco se ha aportado para la calidad del fruto como el contenido de fitoquímicos. La Facultad de Ciencias Agrícolas mantiene una colección de segregantes provenientes de una cruza entre Solanum betaceum x Solanum unilobum, de los cuales no se tiene información acerca de sus características fitoquímicas y agronómicas. Por todo lo mencionado, el presente estudio se planteó como objetivo caracterizar el contenido de polifenoles totales y variables agronómicas de siete segregantes interespecíficos (Solanum betaceum x Solanum unilobum) y variabilidad útil para el mejoramiento genético. Dentro del grupo de segregantes se detectaron diferencias en el contenido de polifenoles totales, con valores que van desde 3,47 mg ácido gálico g-1 a 27,78 mg ácido gálico g-1. Esto prueba la hipótesis planteada de que en esta población de segregantes interespecíficos existe variabilidad para esta característica. Las variables agronómicas asociadas con el rendimiento como: peso, longitud y diámetro de frutos mostraron diferencias, se identificó que el segregante interespecífico S6 posee frutos de menor peso. En otras variables como el número de flores y frutos formados por inflorescencia se observó que a pesar de que los segregantes presentaron hasta cincuenta y un flores, únicamente dos frutos llegaron hasta la cosecha, debido a que factores como el viento ocasionaron la caída tanto de flores y de frutos inmaduros.

38

SUMMARY

The tomato tree Solanum betaceum is a crop of economic importance in Ecuador because it is an important source of income for small and medium producers who own 7 528 agricultural units of production (AUP). The main production areas are Tungurahua, Imbabura, Azuay, Pichincha, Carchi, Bolívar, Cotopaxi and Loja. The yield of tree tomato in the year 2016 was 5.54 t ha-1 with a national production of 13 175 t (INEC-MAG-SICA, 2016). The high consumption of the fruit is associated with its organoleptic and nutraceutical characteristics, which; has determined the importance of this crop, yet; little has been done to contribute for the development of technologies focused to increase its productivity and quality such as the content of phytochemicals. The Faculty of Agricultural Sciences maintains a collection of segregates from a cross between Solanum betaceum x Solanum unilobum, but there is no information about its phytochemical and agronomic characteristics. For all the above mentioned, the present study aimed to characterize the content of total polyphenols and agronomic variables of seven interspecific segregants (Solanum betaceum x Solanum unilobum). The group of segregants showed differences in the total polyphenol, with values ranging from 3.47 mg gallic acid g-1 to 27.78 mg gallic acid g-1. This proves the hypothesis that in this population of interspecific segregants there is variability for this characteristic. The agronomic variables associated with yield such as: weight, length and diameter of fruit showed variability, it was identified that the interspecific segregant S6 has lower weight fruits. In other variables such as the number of flowers and fruits formed by inflorescence it was observed that even though the segregants had up to fifty-one flowers, only two fruits reached the harvest, because factors such as wind caused the fall of both flowers and of immature fruits.

39

8. REFERENCIAS

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43

9. ANEXOS

Anexo 1. Parcela de segregantes ubicada en el CADET-Tumbaco.

Anexo 2. Contabilización del número de flores por inflorescencia.

44

Anexo 3. Contabilización del número de frutos formados por inflorescencia.

Anexo 4. Caracterización del fruto y preparación de muestras.

45

Anexo 5. Tablas de colores estándar The Royal Horticultural Society (2017).

Variable Color

Color de la hoja

RHS

RHS

RHS

RHS

Color del epicarpio del fruto

RHS

RHS

RHS

RHS

RHS

Color del mesocarpio del fruto

RHS

RHS

Color del mucílago del fruto

RHS

RHS

RHS

RHS

46

Anexo 6. Reporte de análisis del INIAP.

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