Effect of regulated deficit irrigation on commercial quality parameters, carotenoids, phenolics and sugars of the black cherry tomato (Solanum lycopersicum L.) ʽSunchocolaʼ

In this preliminary study, the effect of regulated deficit irrigation (RDI) on the commercial quality (size, weight, soluble solids, firmness and colour), content of carotenoids, phenolics and sugars of black tomato (Solanum lycopersicum L.) ʽSunchocolaʼ was studied. Two water irrigation treatments were applied: regulated deficit irrigation (RDI) and control with 82,7 and 398 mm of water supplied, respectively. Tomato of the first cluster harvested at three stages of maturity were studied. The size and weight of the tomato did not present significant differences regarding the RDI and maturity. In both groups the concentration of carotenoids and phenolics increased with the degree of maturity (on average 57 % and 8 % respectively). On the other hand, in most cases, the content of carotenoids, phenolics and sugars showed significant differences between irrigation treatments (p < 0.1). In conclusion, with the application of the RDI, it was possible to maintain the size and weight and increase the carotenoid levels of the fruits.Secretaría Nacional de Educación Superior, Ciencia, Tecnología e Innovacion (SENESCYT)Ministerio de Economía y Competitividad AGL2012-37610Ministerio de Economía y Competitividad BIO2015-71703- RED

Antioxidants (carotenoids and phenolics) profile of cherry tomatoes as influenced by deficit irrigation, ripening and cluster

The purpose of this study was to assess the relationship between the effect of regulated deficit irrigation, cluster, developmental stages and two seasons (autumn 2015 and spring 2016) on the commercial and functional quality (carotenoids and plenolics levels) in ‘Lazarino’ and 'summerbrix’ tomatoes. Autumn had a positive effect on the commercial quality, with larger fruits (22% in 'summerbrix’; 26% in ‘Lazarino’) and higher soluble solids (16% in 'summerbrix’; 12% in ‘Lazarino’). Total carotenoids did not change significantly with irrigation and variety while total phenolics did with the cluster and season. In most cases, the main amounts of carotenoids and phenolic were found in the higher cluster and carotenoids in ripe fruit. Thus, irrigation of such varieties could be reduced drastically (ca. 80%) without affecting considerably the overall quality of their fruits (changes not greater than 30%).Ministerio de Economía y Competitividad AGL2012-37610, BIO2015-71703-RED

5to. Congreso Internacional de Ciencia, Tecnología e Innovación para la Sociedad. Memoria académica

El V Congreso Internacional de Ciencia, Tecnología e Innovación para la Sociedad, CITIS 2019, realizado del 6 al 8 de febrero de 2019 y organizado por la Universidad Politécnica Salesiana, ofreció a la comunidad académica nacional e internacional una plataforma de comunicación unificada, dirigida a cubrir los problemas teóricos y prácticos de mayor impacto en la sociedad moderna desde la ingeniería. En esta edición, dedicada a los 25 años de vida de la UPS, los ejes temáticos estuvieron relacionados con la aplicación de la ciencia, el desarrollo tecnológico y la innovación en cinco pilares fundamentales de nuestra sociedad: la industria, la movilidad, la sostenibilidad ambiental, la información y las telecomunicaciones. El comité científico estuvo conformado formado por 48 investigadores procedentes de diez países: España, Reino Unido, Italia, Bélgica, México, Venezuela, Colombia, Brasil, Estados Unidos y Ecuador. Fueron recibidas un centenar de contribuciones, de las cuales 39 fueron aprobadas en forma de ponencias y 15 en formato poster. Estas contribuciones fueron presentadas de forma oral ante toda la comunidad académica que se dio cita en el Congreso, quienes desde el aula magna, el auditorio y la sala de usos múltiples de la Universidad Politécnica Salesiana, cumplieron respetuosamente la responsabilidad de representar a toda la sociedad en la revisión, aceptación y validación del conocimiento nuevo que fue presentado en cada exposición por los investigadores. Paralelo a las sesiones técnicas, el Congreso contó con espacios de presentación de posters científicos y cinco workshops en temáticas de vanguardia que cautivaron la atención de nuestros docentes y estudiantes. También en el marco del evento se impartieron un total de ocho conferencias magistrales en temas tan actuales como la gestión del conocimiento en la universidad-ecosistema, los retos y oportunidades de la industria 4.0, los avances de la investigación básica y aplicada en mecatrónica para el estudio de robots de nueva generación, la optimización en ingeniería con técnicas multi-objetivo, el desarrollo de las redes avanzadas en Latinoamérica y los mundos, la contaminación del aire debido al tránsito vehicular, el radón y los riesgos que representa este gas radiactivo para la salud humana, entre otros

Estudio sobre el contenido en carotenoides y compuestos fenólicos de tomates y flores en el contexto de la alimentación funcional.

Numerosos estudios demuestran que una dieta apropiada y rica en compuestos bioactivos como carotenoides y compuestos fenólicos, entre otros, puede disminuir el riesgo de desarrollar enfermedades. En este contexto, en la actualidad el consumo de alimentos funcionales sigue ganando importancia. Los alimentos funcionales, además de aportar nutrientes aportan otros compuestos que afectan beneficiosamente a algunas funciones disminuyendo el riesgo de padecer enfermedades o mejorando el estado de salud. Por otra parte, el agua es un bien escaso y el volumen disponible para el aprovechamiento agrícola es muy limitado en algunas regiones. Por ello, el uso eficiente de este recurso debe ser un criterio a considerar en la implantación de nuevos cultivos y el aprovechamiento de los ya implantados. En la actualidad los productos cultivados bajo condiciones de ahorro de agua son llamados productos hidrosostenibles. Algunos estudios indican que el empleo de técnicas de riego deficitario controlado puede contribuir a incrementar ciertos compuestos bioactivos, mejorar algunos atributos sensoriales, no afectar a la productividad del cultivo y, por último, son respetuosos con el medio ambiente debido a la optimización del uso del agua. En la presente tesis doctoral se evaluaron la calidad comercial y funcional en base al contenido de carotenoides y compuestos fenólicos del tomate (Solanum licopersicum L.) en función de diferentes factores agronómicos, y el contenido de compuestos funcionales (carotenoides y compuestos fenólicos) en flores con miras a potenciar su interés en la alimentación. Con respecto al estudio de tomate se evaluaron la calidad comercial, el contenido de carotenoides y compuestos fenólicos en diferentes grupos varietales en: 1) once variedades de tomate con diversas coloraciones: cinco variedades cherry comerciales disponibles en supermercados de Sevilla (ʽCherry amarilloʼ, ʽCherry peraʼ, ʽCherry naranjaʼ, ʽMinichocmatoʼ y ʽCherry rojoʼ) y seis variedades cultivadas en invernadero bajo condiciones normales de riego (ʽGreen Zebraʼ, ʽSuncholaʼ, ʽTigerellaʼ, ʽByelsaʼ, ʽPalamósʼ y ʽOrangeʼ); 2) dos variedades cherry (ʽLazarinoʼ y ʽSummerbrixʼ), y tres comerciales (ʽByelsaʼ, ʽPalamósʼ y ʽTigerellaʼ) sometidas a riego deficitario controlado (90 % de reducción de agua con un potencial hídrico de hoja que no superó los -1.2 MPa) y además se evaluó la posición del ramillete; 3) dos variedades cherry (ʽLazarinoʼ y ʽSummerbrixʼ) sometidas a riego deficitario controlado (disminución de agua en un 78 % en el cultivo de otoño con un potencial de hoja que no superó los -0.8 MPa y 80 % en el de primavera con un potencial de hoja que no superó los -1.0 MPa) durante la floración, cuajado y madurez del fruto, además se evaluó el nivel de desarrollo del ramillete, el grado de madurez y el ciclo de cultivo; 4) la posición de la fruta en el ramillete en dos variedades cherry (ʽLazarinoʼ y ʽSummerbrixʼ). Por otra parte, en el estudio de flores se evaluó el contenido de carotenoides y compuestos fenólicos en 141 especies florales clasificadas en: flores de la misma especie y con variedades de diferente color, flores de la misma familia y diferente especie y flores de otras especies no agrupadas en los dos grupos anteriores. Los resultados obtenidos demuestran que cuando se analizó de forma aislada el factor riego deficitario controlado, este provocó diferencias significativas en algunos casos en el contenido de compuestos bioactivos (carotenoides y compuestos fenólicos) y la calidad comercial, así como también provocó cambios la posición del ramillete, nivel de desarrollo del ramillete e índice de madurez, los cuales dependieron de la variedad y el ciclo de cultivo. Por ejemplo, en las variedades cherry aumentó el contenido de carotenoides, mientras que el contenido fenólico disminuyó; en cambio, en variedades comunes en unos casos se redujo el contenido de carotenoides y se acrecentó el contenido de fenoles, y en otros casos se observó incrementos en los dos compuestos bioactivos, a su vez, el peso del fruto disminuyó e incrementó los sólidos solubles en el estudio de cinco variedades de tomate de diferente tamaño (cosechado completamente rojo), mientras que en el estudio de cherry (se evaluó los diferentes índices de madurez)se mostraron diferencias significativas en todos los casos sin presentar patrones definidos. Por otro lado, el análisis en conjunto de todas los factores considerados en los respectivos estudios reportó que el cambio del contenido de carotenoides no es mayormente afectado por el riego deficitario controlado (RDC) sin embargo los factores como posición del ramillete, nivel de desarrollo del ramillete, índice de madurez, variedad, ciclo de cultivo, tomaron mayor importancia; el RDC sobre el contenido de compuestos fenólicos si tomó importancia en el estudio de cinco variedades de diferente tamaño, mientras que en el estudio de cherry no fue mayormente importante y tomaron relevancia los otros factores en estudio; en la calidad comercial los SS y C*ab en el estudio de cinco variedades de diferente tamaño no fueron afectados significativamente por el RDC, mientras que en el resto de casos este factor tuvo igual importancia que el resto de factores considerados en este estudio. A su vez, el RDC sobre la calidad comercial en el estudio de tomate cherry tuvo igual importancia sobre la calidad comercial que el resto de factores de cambio. El nivel de desarrollo del ramillete y el índice de madurez sí provocaron cambios en la calidad comercial y funcional de los tomates con variaciones que dependieron del ciclo de cultivo. Un ejemplo es que las variedades cherry mostraron altos contenidos de carotenoides en el primer ramillete en primavera del 2015, mientras que en otoño del 2015 y primavera del 2016 el contenido aumentó entre el 50 y el 70 % con respecto al primer ramillete. Los datos obtenidos en este estudio de tomate reafirman que la regulación de la biosíntesis de metabolitos secundarios, en concreto carotenoides y compuestos fenólicos es muy compleja y que los factores que afectan a su contenido son de muy distinta naturaleza, incluyendo factores geográficos, genéticos, ambientales y agronómicos, entre otros (Poiroux, y otros 2010, Borghesi, y otros 2011, Lea, y otros 2007, Olsen, y otros 2009). Y para analizar beneficios sobre el ahorro de agua en un determinado ciclo de cultivo se debería tener en cuenta otro tipo de factores como el nivel de desarrollo del ramillete e índice de madurez, que son factores que en algunos casos provocan mayores cambios que el riego deficitario considerado como tal. Con respecto al estudio de las flores, se concluyó que las especies que presentaron los contenidos de carotenoides más altos no mostraron altos contenidos de compuestos fenólicos. En términos cuantitativos, cabe destacar trece flores con concentraciones de carotenoides entre 748.1 y 4140.0 μg/g de peso seco y ocho flores con concentraciones de compuestos fenólicos totales entre 144.5 y 195.2 mg equivalentes de ácido gálico/g de peso seco

Screening for Innovative Sources of Carotenoids and Phenolic Antioxidants among Flowers

Flowers have been used for centuries in decoration and traditional medicine, and as components of dishes. In this study, carotenoids and phenolics from 125 flowers were determined by liquid chromatography (RRLC and UHPLC). After comparing four different extractants, the carotenoids were extracted with acetone: methanol (2:1), which led to a recovery of 83%. The phenolic compounds were extracted with 0.1% acidified methanol. The petals of the edible flowers Renealmia alpinia and Lantana camara showed the highest values of theoretical vitamin A activity expressed as retinol activity equivalents (RAE), i.e., 19.1 and 4.1 RAE/g fresh weight, respectively. The sample with the highest total phenolic contents was Punica granatum orange (146.7 mg/g dry weight). It was concluded that in most cases, flowers with high carotenoid contents did not contain high phenolic content and vice versa. The results of this study can help to develop innovative concepts and products for the industry.Ministerio de Economía y Competitividad AGL2012-37610, BIO2015-71703-REDT, BIO2017-90877-RED

Effect of regulated deficit irrigation on quality parameters, carotenoids and phenolics of diverse tomato varieties (Solanum lycopersicum L.)

This study aims to evaluate the effects of regulated deficit irrigation (RDI) and of cluster position (CI: first and second cluster; CII: third and fourth cluster; CIII: fifth and sixth cluster) on fruit quality parameters, carotenoids and phenolics in tomatoes. Three common (‘Tigerella’, ‘Palamós’ and ‘Byelsa’) and two cherry varieties (‘Lazarino’ and ‘Summerbrix’) were studied. The results showed that the regulated deficit irrigation with reduction of 40 and 50% in the leaf water potential in common and cherry tomatoes did not affect greatly the organoleptic quality of common tomatoes and ʽSummerbrixʼ, while cherry varieties were significantly affected with the cluster position. In most case, significant changes in the levels of carotenoids were observed depending on the treatment and the cluster position in all varieties. Significant changes with the treatment and no change with the cluster position were observed in phenolic compounds. Thus, in general, increased total carotenoid levels and reduced the content of phenolic compounds were observed. Considering the significance of changes in the levels of these groups of compounds it was concluded that ʽLazarinoʼ was more susceptible to water deficit, whereas ʽSummerbrixʼ and ʽPalamósʼ were more resistant. On the other hand, the organoleptic and functional quality changed with the variety.Ministerio de Economía y Competitividad AGL2012-37610, BIO2015-71703-RED

Study of commercial quality parameters, sugars, phenolics, carotenoids and plastids in different tomato varieties

The aim of this study was to assess commercial quality parameters, sugars, phenolics, carotenoids and plastid in diverse and little studied tomato varieties to gain insight into their commercial and functional quality and reveal possible noticeable differences. Five cherry tomato varieties and six common (i.e., non-cherry) tomatoes were evaluated. The highest levels of lycopene were detected in ‘Tigerella’ and ‘Byelsa’ and those of phytoene in ‘Orangeʾ those of phenolics in ‘Green Zebra’ all of them common tomatoes. The levels of sugars in both groups of tomatoes were comparable. Interesting differences in plastid carotenoid-accumulating sub-structures as a function of the carotenoid profile were observed. Given the importance of chromoplasts in the deposition of carotenoids in plants and their release during digestion, this information can be valuable in investigations on the regulation of the biosynthesis and the bioavailability of tomato carotenoids.Ministerio de Economía y Competitividad (MINECO) AGL2012-37610, BIO2015-71703-RED