Evolution of the amygdalin and prunasin content during the development of almond (Prunus dulcis Miller)

Los compuestos cianogénicos, como compuestos del metabolismo del almendro, sufren cambios durante la formación de la semilla, si bien no hay mucha información sobre este proceso, aún hoy existen pocos estudios del comportamiento de estos compuestos durante su maduración en almendras. El conocimiento de la composición química de la almendra permite tener información sobre el valor alimenticio o nutritivo y sobre las posibles aplicaciones industriales de ésta. Con el objetivo de comparar los contenidos obtenidos de prunasina y amigdalina durante el desarrollo de la almendra, en esta investigación se han estudiado doce (12) variedades de almendra, tres (3) de las cuales son amargas (S3067, S3062, S3056), cuatro (4) ligeramente amargas (S3065, Garrigues, Genco y Tuono) y cinco (5) dulces (Marcona, Del Cid, Peraleja, Ferragnès y Atocha). Los valores de estos compuestos determinados mediante cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) fueron transformados a cianuro total (mg.100g-1). Utilizando la microdifusión sobre todo para las almendras amargas. El compuesto cianogénico encontrado al inicio de la formación del fruto fue la prunasina, mientras que en la maduración sólo fue detectado el diglucósido amigdalina.Cyanogenic compounds, such as almond compound metabolism, undergo changes during seed formation, and little is known about this process. There are few studies of the behavior of these compounds during ripening in almonds. The knowledge of the chemical composition of the kernel allows obtaining information of the dietary or nutritional value and possible industrial applications of this. Twelve varieties of almonds were studied, three of which are bitter (S3067, S3062, S3056), (4) four slightly bitter (S3065, Garrigues, Genco and Tuono) and (5) five sweets (Marcona, Del Cid, Peraleja Ferragnès and Atocha). In order to compare the amygdalin and prunasin contents obtained during the development of the kernel, the values of these compounds determined by HPLC were converted to total cyanide (mg.100 g-1), using the microdiffusion especially for bitter almonds. The cyanogenic compound found at the beginning of fruit formation was the prunasin while in the maturation was only detected diglucoside amygdalin

Importance of cyanogenic glycosides in the flavor of almond fruits (Prunus dulcis Miller) and their impact on agribusiness

Durante el proceso de acondicionamiento de la almendra para su consumo o como materia prima en la obtención de derivados se encuentran almendras amargas, situación que representa un problema cuando no se necesitan, esto debido a la degradación de la prunasina y amigdalina en benzaldehído y ácido cianhídrico, lo cual influye en el sabor y aroma de la almendra destinada para usos industriales. El objetivo de la investigación fue clasificar 29 variedades de almendras atendiendo la concentración de amigdalina y prunasina en los tres subgrupos de manera a priori (dulce, ligeramente amargo y amargo) para su posible utilización en la agroindustria. Se distinguieron dos grandes grupos, amargas y no amargas, mediante cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) con contenidos promedios entre 2.400 hasta 5.900 mg de amigdalina/100 g muestra, para amargas. Para el grupo de las no amargas como ‘Primorskii’, ‘Ramillete’ y ‘Bonita’, la amigdalina no se detectó, otras presentaron valores de 20 mg amigdalina/100 g. Algunas variedades no amargas presentaron en el primer año (2008) valores ligeramente menores que durante el segundo año (2009), por ejemplo las variedades Achaak, Carretas, Ferraduel (10,22 a 11,25 mg de amigdalina/100 g). El estudio permitió clasificar las variedades en amargas y no amargas, lo cual posibilitará mejorar y disminuir los problemas de sabor en la industria (turrones, mazapán, licor) donde las almendras se utilizan sin amargor.During the conditioning process of kernels for consumption or as raw material for the preparation of derivatives, bitter almonds are present, which create problems when they are not required because the degradation of prunasin and amygdalin into benzaldehyde and hydrogen cyanide influences the taste and aroma of almonds destined for industrial use. The research objective was to classify 29 varieties of almonds based on amygdalin concentration into three previously established subgroups (sweet, slightly sour and bitter) for possible use in agribusiness. Only two groups of kernels, bitter and non-bitter, were distinguished by high pressure liquid chromatography (HPLC), with an average content between 2,400 and 5,900 mg of amygdalin/100 g of sample for bitter types. For the non-bitter group, such as ‘Primorskii’, ‘Ramillete’ and ‘Bonita’, amygdalin was not detected, but others had values of 20 mg amygdalin/100 g. Some non-bitter varieties presented (2008) values in the first year that were slightly lower than in the second year (2009), for example Achaak, Carretas, and Ferraduel (10.22 to 11.25 mg of amygdalin/100 g). This study allowed for the classification of the varieties into bitter and non-bitter, which will improve and reduce the problems of taste in the industry (nougat, marzipan liquor) where non-bitter almonds are used

Determination of cyanogenic compound amygdalin and prunasin in almond kernels (Prunus dulcis L.) by using liquid chromatography

Este trabajo presenta una metodología de análisis para determinar y cuantificar los compuestos cianogénicos amigdalina y prunasina presentes en la semilla de almendra madura (Prunus dulcis). Se evaluaron distintos sistemas extractantes (agua, metanol (100%), metanol:agua (80:20), metanol:agua (50:50), acetonitrilo:agua (20:80) y extracción Soxhlet con metanol al 100 %) para la extracción de los glucósidos cianogénicos amigdalina y prunasina de muestras liofilizadas previamente. Para detectar y cuantificar los analitos de interés se utilizó Cromatografía Líquida de Alta Eficiencia (HPLC) en una columna Symmetry C18 con detector de arreglo de diodos a 218 nm y usando como fase móvil acetonitrilo:agua (20:80). Los resultados encontrados indican, por un lado, que el metanol al 100% es el sistema de extracción más eficiente, y por el otro, que las condiciones cromatográficas utilizadas permitieron la separación y la cuantificación de prunasina (tr: 5,7 min, 0,136 mg/100 g de muestra seca) y amigdalina (tr: 3,4 min, 0,387 mg/0,100 g de muestra seca) presentes en semillas maduras de Prunus dulcis.This work presents a methodology to detect and quantify the cyanogenic compounds amigdalin and prunasin in the seed of ripe almonds (Prunus dulcis). Different extraction systems were evaluated (water, methanol (100%), methanol:water (80:20), methanol:water (50:50), acetonytrile:water (20:80) and Soxhlet extraction with pure methanol) to extract the cyanogenic glycosides amigdalin and prunasin of previosuly lyophilized samples. High Performance Liquid Cromatography (HPLC) in a C18 Symmetry column with diode array detection at 218 nm and with acetonitrile:water (80:20) as mobile phase was used to detect and quantify the analytes. The results indicate that 100% methanol is the most efficient extraction system and that the chromatographic conditions allowed the separation and quantification of prunasin (tr: 5.7 min, 0.136 mg/100 g of dried sample) and amigdalin (tr: 3.4 min, 0.387 mg/0,100 g of dried sample) present in the ripe seeds of Prunus dulcis

Application of Recent Biotechnologies to Prunus Tree Crop Genetic Improvement

La utilización de nuevo germoplasma, el desarrollo de marcadores moleculares, la utilización de técnicas alternativas de propagación y la transferencia de genes, se cuentan entre las novedosas herramientas aplicables al mejoramiento de Prunus. En la utilización de nuevo germoplasma, se persigue la introducción de genes de especies de Prunus silvestres que confieren caracteres agronómicamente valiosos tales como la autocompatibilidad, el hábito de crecimiento mejorado, la resistencia a la sequía, y la mejora de la calidad del fruto o semilla. Por otro lado, los estudios con semillas poliembriónicas (dos embriones dentro de una misma cubierta seminal) pueden facilitar los estudios genéticos y citogenéticos de estas especies. Entre los métodos de propagación alternativos se encuentran las técnicas in vitro para la evaluación del material vegetal, y las técnicas de microinjerto in vivo que permiten la propagación temprana de genotipos de alto riesgo. Además, el cultivo de los Prunus bajo condiciones controladas en invernadero, incluyendo la inducción de un período de reposo artificial mediante el uso de tratamientos en cámara fría, provee una estrategia útil para obtener plantas de crecimiento vigoroso durante todo el año. Los marcadores moleculares también se han constituido en una herramienta esencial para los estudios de mejoramiento genético en Prunus. Se han utilizado distintas clases de marcadores moleculares, incluyendo isoenzimas, RFLPs, RAPDs, AFLPs y SSRs, para la caracterización genética del germoplasma, el establecimiento de relaciones génicas entre cultivares y especies, y la construcción de mapas genéticos. Las metodologías para el análisis de la selección asistida por marcadores incluye el uso del mapeo de poblaciones segregantes para caracteres deseables y el análisis de grupos segregantes. La ingeniería genética ofrece una resolución a problemas que enfrentan los programas de mejoramiento tradicionales de Prunus, incluyendo un período juvenil prolongado y requerimientos de grandes espacios para las poblaciones en cruzamiento. Se ha obtenido un número apreciable de cultivares de Prunus genéticamente modificados utilizando diferentes métodos de transferencia de genes. Sin embargo, se requiere aún trabajo de investigación adicional para desarrollar completamente la próxima generación de vectores de genes y plantas transgénica