Pre – and postharvest factors affecting health-promoting substances and the allergen Mal d 1 in apple fruit

Autor(en): Matthes, Anne Universität Bonn, 24. Juni 2010 Seiten: 106 Auflage: 1 Aufl. Sprache: EN ISBN-10: 3869553820 ISBN-13: 9783869553825 Zugeordnete Fachbereiche: Gartenbauwissenschaften Kategorie: Dissertation Bezugsmöglichkeiten Print Version 18,10 € 17,20 € In den Warenkorb eBook (702.1 kB) 18,10 € In den Warenkorb

Kurzbeschreibung

Zielsetzung dieser Arbeit war es, den Einfluss verschiedener abiotischer und biotischer Faktoren auf den Gehalt wertgebender (Ascorbinsäure und Polyphenole) und wertmindernder Inhaltsstoffe (Allergen Mal d 1) bei Apfelfrüchten zu untersuchen. Eine Vielzahl von Apfelsorten wurde auf den Gehalt an sekundären Pflanzeninhaltsstoffen hin analysiert. Einige Apfelsorten wurden unter verschiedenen Bedingungen unterschiedlich lange gelagert. Mechanismen, die zur Mal d 1 Synthese während der Lagerung führen, sind bis jetzt kaum untersucht worden. In dieser Arbeit wurde der Effekt von 1-MCP als Ethyleninhibitor während der Lagerung untersucht. Die Auswahl geeigneter Apfelsorten, Kultivierungs- und Lagerungstechniken könnte es möglich machen, Apfelfrüchte mit hohen Gehalten an wertgebenden Inhaltstoffen und gleichzeitig niedrigen Gehalten an Mal d 1 anbieten zu können. Die Ergebnisse lassen sich wie folgt zusammenzufassen:
Polyphenole und Antioxidantien konnten durch optimale Lagerungsbedingungen erhalten werden. Dabei konnten zwischen einer Lagerung im Kühllager und unter kontrollierter Atmosphäre (controlled atmosphere) keine Unterschiede gemessen werden, dagegen führte shelf life zu geringeren Gehalten an Antioxidantien. Korrelationsanalysen zeigten eine positive Korrelation zwischen Polyphenolen und antioxidativem Potenzial. Die Apfelsorte hat einen großen Einfluss auf den Gehalt an sekundären Pflanzeninhaltsstoffen.
Der Mal d 1 Gehalt wurde mit einem Sandwich-ELISA quantifiziert. Die Apfelsorten unterschieden sich signifikant in ihrem Mal d 1 Gehalt. Dabei wurde eine starke Variabilität zwischen den Früchten einer Sorte und zwischen den beiden Standorten, Klein-Altendorf und Bavendorf, gemessen. Dies verdeutlicht den großen Einfluss von Umweltfaktoren auf die Mal d 1 Synthese. In den meisten Früchten zeigten integriert produzierte Früchte höhere Mal d 1 Gehalte im Vergleich zu Früchten aus biologischem Anbau. Während der Lagerung kam es zu einem signifikanten Anstieg des Mal d 1 Gehaltes.
Der Reifegrad zum Zeitpunkt der Ernte zeigte keinen Einfluss auf den Polyphenolgehalt, die Ascorbinsäurekonzentration und das antioxidative Potenzial der Früchte bei der Ernte. Die Lagerfähigkeit in Bezug auf den Polyphenolgehalt wurde durch den Reifegrad der Früchte nicht beeinflusst. Genetische Unterschiede zwischen den Sorten scheinen einen größeren Einfluss zu haben als der Reifegrad.
Verschiedene Apfelsorten wurden im Hinblick auf den Gehalt an sekundären Inhaltsstoffen und Mal d 1 bei der Ernte und nach unterschiedlich langer Lagerung untersucht. Der Reifegrad schien keinen Einfluss auf die Lagerfähigkeit in Bezug zum Mal d 1 Gehalt und zur Aktivität der Polyphenoloxidase zu haben. Während der Lagerung stieg der Mal d 1 Gehalt bei gleichbleibender Polyphenoloxidase-Aktivität an. Zwischen dem Mal d 1 Gehalt und der Aktivität der Polyphenoloxidase bzw. dem Polyphenolgehalt konnte keine Korrelation berechnet werden.
Eine 1-MCP Behandlung verlangsamte die Mal d 1 Synthese in Früchten der Sorte ‚Golden Delicious’. Dieser Effekt zeigte sich insbesondere während der ersten 8 Wochen der Lagerung. Während einer weiteren Lagerung der Früchte wurde erneut Mal d 1 synthetisiert, was sich eventuell durch eine Neusynthese von Ethylenrezeptoren erklären lässt.

Description

The key objective of this work was to evaluate the influence of certain biotic and abiotic factors on the amount of health-promoting substances, such as ascorbic acid and polyphenols and health affecting substances, such as the major apple allergen Mal d 1, in apple fruit. For these studies a high number of different apple cultivars were selected and screened for their amount of bioactive components. Some cultivars were stored for different periods under various conditions. Mechanisms leading to Mal d 1 synthesis during storage have not been unveiled thus far. In this work the effect of 1-MCP, as an ethylene inhibitor, on Mal d 1 synthesis during storage was evaluated. The choose of cultivar, any agronomical practices and proper storage conditions might give the possibility to provide apple fruit with high amounts of health promoting substances and at the same time low amounts of the allergen Mal d 1. The results can be summarized as follows:
A high content of polyphenols and antioxidants can be maintained by optimal storage conditions. No differences between cold storage and storage under controlled atmosphere could be detected, whereas shelf life led to lower content in antioxidants. Pearson’s coefficient of correlation showed a positive correlation between polyphenols and antioxidant capacity. Cultivar had a strong effect on the amount of secondary plant metabolites.
Mal d 1 content was quantified by Sandwich-ELISA. The apple cultivars differ in Mal d 1 concentrations. We determined a high variability in Mal d 1 content within one cultivar and between two orchards, Klein-Altendorf and Bavendorf. This shows that environmental conditions had a great impact on Mal d 1 synthesis. In most cases integrated produced fruit showed higher Mal d 1 amounts in comparison to fruit from organic cultivation. During storage a significant increase in Mal d 1 content was observed.
Harvest maturity did not influence polyphenol content, ascorbic acid content and antioxidant capacity at harvest as well as storability of apple fruit in regard to polyphenols. Genetic differences between the cultivars seem to have a higher impact than stage of ripeness. Phytochemicals can be maintained during storage in a cold chamber. This especially counts for polyphenols and for ascorbic acid to a lesser extend.
Fruit of different apple cultivars were screened for their content of health-promoting substances as well as Mal d 1 at harvest and different terms of postharvest storage. The stage of ripeness seems to have no impact on storability in regard to Mal d 1 content and polyphenoloxidase activity. Mal d 1 content increased during storage whereas polyphenoloxidase activity remained on a high level. No relationships were found between Mal d 1 content and PPO activity and polyphenol content, respectively.
1-MCP-treatment decelerated Mal d 1 synthesis in stored ‘Golden Delicious’ fruit. This could especially be seen during the first 8 weeks of storage. Mal d 1 synthesis started again if the fruit were further stored. This may be due to synthesis of ethylene receptors.