Análisis bioquímicos, genéticos y metodológicos de compuestos bioactivos responsables del sabor y las propiedades funcionales en cebollas y otras especies consumibles de Aliáceas

Abstract

La cebolla se cultiva y consume en todo el mundo, por su sabor y sus propiedades benéficas para la salud. En esta tesis se caracterizó la variabilidad genética, el tipo de segregación y número de genes involucrados, y la heredabilidad (H2) de caracteres de interés agronómico y nutricional y/o funcional en cebolla, incluidos el contenido de sólidos, compuestos azufrados, fenólicos y carbohidratos, la pungencia, y la actividad antiplaquetaria in vitro (AAIV). Se determinaron valores de H2 y correlaciones entre los caracteres evaluados en 22 poblaciones segregantes F2. Se obtuvo alta variabilidad y valores medios a altos de H2 para los caracteres estudiados sugiriendo que gran parte de la variación observada es heredable. La existencia de correlación positiva y significativa entre tiosulfinatos y AAIV sugiere que los compuestos organoazufrados están involucrados en la AAIV de la cebolla. Se evaluó el contenido de compuestos azufrados y fenólicos y las propiedades antiplaquetarias y antioxidantes en seis hortalizas de aliáceas. Los resultados sugieren que los compuestos azufrados y fenólicos influyen en forma diferencial sobre las actividades antiplaquetarias y antioxidantes de aliáceas.Se desarrollaron marcadores moleculares microsatélites y se evaluó la transferibilidad hacia otras especies de aliáceas como también el nivel de polimorfismo en cebolla, ajo y 2 poblaciones segregantes de cebolla. Estos marcadores serán de utilidad para el mapeo genético de los caracteres antes mencionados. Finalmente, se puso a punto una técnica ampliamente usada para determinar piruvato en aliáceas, un indicador de la pungencia y el contenido de compuestos azufrados. Se detectaron y cuantificaron errores en el método tradicional para medición de piruvato y se identificaron como fuentes de error interferencias con pigmentos presentes en cebollas coloreadas, como quercetina y antocianos. Se espera que los resultados alcanzados en esta tesis contribuyan al mejoramiento genético de cebolla y otras aliáceas y a su aprovechamiento como alimentos funcionales.

Onion is consumed and cultivated worldwide, mainly due to its particular taste and also for its beneficial properties. In this thesis the genetic variability, segregation, number of genes responsible for each character and the broad sense heritability of soluble solids, total solids, sulfur, phenolic and carbohydrate compounds, pungency and antiplatelet activity in onion. Broad sense heritability and correlation among characters was determinated in 22 onion F2 populations. Medium to high values of heritability were obtained indicating that much of the phenotypic variability is explained by genetic differences. The statistically significant and positive correlations between AAIV and thiosulfinates suggest that these sulfur compounds are involved in onion antiaggregatory effects. The sulfur and phenolic content and the antioxidant and antiplatelet activities of six Allium species were assessed. Our results indicate that organosulfur and phenolic compounds contribute to similar extents in Allium IVAA, but phenolic compounds appear to have a much greater contribution in the antioxidant effects of these vegetables. Molecular markers SSR were developed for onion and garlic and its transferability to other Allium species was evaluated. The polymorphism of each marker was also evaluated in onion, garlic and 2 onion segregating populations. These markers will be useful to develop genetic maps and for QTL mapping of the characters previously analyzed. Finally, the source of variability and errors in the determination of pyruvate was investigated in onion. The magnitude of errors and their nature was established using the traditional method for PV determination. We found that compounds naturally present in onion can contribute to the interference. We hope that the results reached in this thesis contribute significantly to the Alliaceae molecular breeding programs.