Φυσιολογικός και βιοχημικός χαρακτηρισμός του μεταβολισμού του ασκορβικού οξέως σε ένσπερμους και παρθενοκαρπικούς καρπούς τομάτας τύπου cherry
Authors: Τσανικλίδης Γεώργιος 
Published: July 2014

Στην τομάτα, η παρθενοκαρπία προκαλείται συχνά με την επίδραση αυξινών για να ξεπεραστούν τα εμπόδια της γονιμοποίησης που προκαλούνται από τις χαμηλές θερμοκρασίες. Για να εκτιμηθούν τα αποτελέσματα της αγρονομικής αυτής πρακτικής στη φυσιολογία του καρπού και τη διαιτητική αξία της τομάτας τύπου “cherry” στην πρώτη ενότητα αυτής της διατριβής προσδιορίστηκε η συγκέντρωση του ανηγμένου και ολικού ασκορβικού οξέος σε παρθενοκαρπικούς και ένσπερμους καρπούς. Επιπλέον ανοσοεντοπίστηκε η αφυδρογονάση της γαλακτονολακτόνης και μελετήθηκε η έκφραση των γονιδίων της αφυδρογονάσης της γαλακτονολακτόνης, και της επιμεράσης της GDP-μαννόζης, δύο ενζύμων κλειδιών της βιοσύνθεσης του ασκορβικού οξέος τόσο στους ένσπερμους όσο και στους παρθενοκαρπικούς καρπούς. Το σήμα εντοπισμού της αφυδρογονάσης της γαλακτονολακτόνης ήταν εντονότερο στις σπερματικές βλάστες και στα ώριμα έμβρυα των ένσπερμων καρπών. Τα αποτελέσματά αυτής της ενότητας προτείνουν ότι αν και υπήρχαν διαφορές στην έκφραση των γονιδίων της βιοσύνθεσης του ασκορβικού καθώς και στον ανοσοεντοπισμό της αφυδρογονάσης της γαλακτονολακτόνης, αυτές δεν προκάλεσαν σημαντικές διαφορές στη συγκέντρωση του ασκορβικού οξέος των καρπών μεταξύ ένσπερμων και παρθενοκαρπικών καρπών που παρήχθησαν με την εφαρμογή της αυξίνης.Στη δεύτερη ενότητα εξετάστηκε ο μεταβολισμός του ασκορβικού οξέος σε παρθενοκαρπικούς και ένσπερμους καρπούς. Για το σκοπό αυτό εξετάστηκε η δραστικότητα της υπεροξειδάσης και της ρεδουκτάσης του δεϋδροασκορβικού οξέος, ανοσοεντοπίστηκε η υπεροξειδάση του ασκορβικού και μελετήθηκε η έκφραση όλων των γνωστών γονιδίων που σχετίζονται με την οξείδωση και την αναγωγή του ασκορβικού οξέος κατά την ανάπτυξη και ωρίμανση των καρπών. Σημαντικές διαφορές εντοπίστηκαν κυρίως στην έκφραση των γονιδίων των ισοενζύμων 5 και 7 της υπεροξειδάσης του ασκορβικού οξέος, του κυτοπλασματικού ισοενζύμου της ρεδουκτάσης του μονοδεϋδρο ασκορβικού οξέος και του πλαστιδιακού ισοενζύμου της ρεδουκτάσης της γλουταθειόνης. Η δραστικότητα της υπεροξειδάσης του ασκορβικού οξέως ήταν ελαφρώς αυξημένη στους παρθενοκαρπικούς καρπούς κατά την ωρίμανση του καρπού ενώ η δραστικότητα της ρεδουκτάσης του δεϋδροασκορβικού οξέος δεν παρουσίασε σημαντικές διαφορές στις δύο μεταχειρίσεις. Το σήμα του εντοπισμού της υπεροξειδάσης του ασκορβικού οξέος ήταν εντονότερο στις σπερματικές βλάστες και στα αναπτυσσόμενα έμβρυα. Τα παραπάνω αποτελέσματα οδηγούν στο συμπέρασμα ότι οι ένσπερμοι και παρθενοκαρπικοί καρποί, παρουσίασαν κάποιες διαφορές στο μεταβολισμό του ασκορβικού οξέος.Στην τρίτη ενότητα μελετήθηκε η συμπεριφορά των καρπών σε συνθήκες παρόμοιες με διαδεδομένους μετασυλλεκτικούς χειρισμούς, αναφορικά με τη βιοσύνθεση και το μεταβολισμό του ασκορβικού οξέος σε ένσπερμους και παρθενοκαρπικούς καρπούς. Οι χειρισμοί αφορούσαν, αποκομένους καρπούς που διατηρήθηκαν στις ίδιες συνθήκες με τα φυτά, ή και αποθήκευση τους στους 5 oC ή 10 oC για χρονικό διάστημα πέντε ημερών. Η έκφραση όλων σχεδόν των γονιδίων που μελετήθηκαν ήταν αυξημένη στους καρπούς που αποθηκεύτηκαν σε χαμηλές θερμοκρασίες 5oC και 10oC. Στους αποκομένους καρπούς που τοποθετήθηκαν δίπλα στα φυτά, το ανηγμένο και το ολικό ασκορβικό οξύ ήταν σημαντικά χαμηλότερο ενώ η δραστικότητα της υπεροξειδάσης του ασκορβικού οξέος ήταν αυξημένη ιδίως στους ένσπερμους καρπούς. Τα παραπάνω ευρήματα καταδεικνύουν ότι ενω οι καρποί που αποθηκεύτηκαν σε χαμηλές θερμοκρασίες πιθανά υπέστησαν καταπόνηση και απώλεσαν κάποια ποσότητα ασκορβικού οξέως. Η απώλεια ασκορβικού οξέος ήταν σημαντικότερη στους καρπούς που αποθηκεύτηκαν δίπλα στα φυτά γεγονός που υποδηλώνει και σε αυτή τη περίπτωση υπήρχε σημαντική καταπόνηση των καρπών.