Estudio de metabolitos fijos y volátiles en tres morfotipos de cocona (Solanum sessiliflorum Dunal) procedentes del departamento del Guaviare

Abstract

La cocona, Solanum sessiliflorum Dunal (Solanaceae), es una especie nativa del trapecio amazónico con potenciales aplicaciones en las industria alimentaria, nutracéutica y cosmética. La variabilidad morfológica guarda correspondencia con la variabilidad en los cambios de hábitat y ecología así como del proceso de domesticación de la especie, sin embargo, poco se conoce sobre las implicaciones que ésta variabilidad morfológica tiene sobre su composición química. El presente estudio pretendió fundamentalmente diferenciar tres variedades de Solanum sessiliflorum Dunal cultivadas en el municipio de San José del Guaviare (Guaviare – Colombia), denominadas morfotipos ovalado (1), redondo pequeño (2) y redondo grande (3) mediante el estudio de sus metabolitos fijos y volátiles, inicialmente durante su etapa de desarrollo y maduración y posteriormente en su madurez fisiológica. El estudio durante la etapa de desarrollo del fruto se llevó a cabo mediante la cuantificación de diversos factores químicos que han sido señalados como indicadores de madurez debido a sus variaciones cuantitativamente apreciables durante esta etapa. A partir de los resultados se logró ubicar el periodo de maduración del fruto entre los días 56 y 70 después de la apertura floral. Se encontró que los ácidos predominantes independientemente al morfotipo evaluado fueron los ácidos cítrico, málico y succínico, siendo el primero el mayoritario durante todo el tiempo de desarrollo y maduración; y los dos últimos, los que junto a los niveles de fructosa y glucosa marcan diferencias significativas entre morfotipos. El comportamiento descendente en la emisión de dióxido de carbono y los niveles no detectables de etileno, además del incremento del ácido mayoritario y la acumulación de azúcares durante la maduración de la fruta son indicativos de su naturaleza no climatérica. Adicionalmente el análisis multivarible de los datos obtenidos permitió establecer que los parámetros más discriminantes entre morfotipos son el contenido de glucosa y sacarosa, y durante el crecimiento y desarrollo del fruto el contenido de ácido cítrico y la variación del tono en el color (expresado como ángulo Hue). Ya fijado el punto óptimo de recolección, la comparación fue realizada mediante el aislamiento, elucidación e identificación de algunos metabolitos fijos y volátiles presentes en la fruta, los cuales podrían ser considerados a futuro para darle un valor de uso a los productos derivados de ésta, por ser un indicador de la calidad organoléptica o nutracéutica intrínseca a cada uno de los morfotipos. Entre sus metabolitos fijos se determinó la presencia de ésteres metílicos, etílicos, ácidos grasos, parafinas, además de compuestos fenólicos como el ácido p-cumárico y la naringenina. La determinación de los compuestos volátiles permitió establecer que están constituidos en su mayoría por ésteres y alcoholes (alifáticos y derivados del ácido benzóico), y que algunos de los constituyentes mayoritarios, como el salicilato de metilo, y los ésteres etílicos de los ácidos propiónico, octanóico y benzóico, son comunes a los tres morfotipos. La comparación realizada sobre los metabolitos secundarios determinados confirmó la heterogeneidad fitoquímica de los tres morfotipos, siendo el de mayor complejidad el morfotipo ovalado. / Abstract. Cocona, Solanum sessiliflorum Dunal (Solanaceae) is a native species to Amazonian trapeze with potential applications in the food, nutraceutical and cosmetic industries. The morphological variability corresponds with the variability in habitat and ecology changes and the domestication process of the species, however, little is known about the implications this morphological variability has in chemical composition. The present study aimed mainly distinguish three varieties of Solanum sessiliflorum Dunal cultivated in San José del Guaviare (Guaviare - Colombia), known as oval (1), small round (2) and big round (3) morphotypes by studying their fixed and volatile metabolites, initially for their stage of development and maturation, and laterfor their physiological maturity. The study during the fruit development stage was carried out by quantifying chemical factors have been identified as maturity indicators due to its significant quantitative variations during this stage. From the results achieved to place the fruit ripening period between days 56 and 70 after anthesis. We found that the predominant acids were citric, malic and succinic acids, the first being the majority at all times of development and maturation, and the last two, which together with the levels of fructose and glucose indicate differences significant differences between morphotypes. The emission of carbon dioxide downward trend and ethylene undetectable levels, as well the increase of highest acid and sugar accumulation during ripening of the fruit are indicative of non-climacteric nature. Additionally multivariate analysis of the data established that the most discriminant parameters between morphotypes are the content of glucose and sucrose, and during growth and development of the fruit citric acid content and variation in color tone (expressed as an angle Hue). Since the optimal set of collection, the comparison was made by isolation, elucidation and identification of some fixed and volatile metabolites present in the fruit, which could be considered in future to give to the products derived from it a use value, because it is an indication of the intrinsic organoleptic or nutraceutical quality of each morphotypes. Among its fixed metabolites was determined the presence of methyl esters, ethyl alcohol, fatty acids, waxes, as well as phenolic compounds p-coumaric acid and naringenin. The determination of volatile compounds established that consist mostly of esters and alcohols (aliphatic and benzoic acid derivatives), and that some of the major constituents, such as methyl salicylate, and ethyl esters of propionic acid, octanoic and benzoic, are common to the three morphotypes. The comparison of certain secondary metabolites confirmed the heterogeneity of the three morphotypes phytochemical, with the more complex the oval morphotype.