Effects of Harvesting Maturity and Off-Plant Ripening on the Activities of Lipoxygenase, Hydroperoxide Lyase, and Alcohol Dehydrogenase Enzymes in Fresh Tomato

Abstract

The specific activities of lipoxygenase (LOX), hydroperoxide lyase (HPL), and alcohol dehydrogenase (ADH) were determined at green, pink, and red stages of ripeness in twelve tomato cultivars ripened during storage. Also, the same measurements were done in six other cultivars harvested at breaker (BR) and red (RR), and ripened to full‐red stage of maturity. LOX and HPL showed highest activities at the pink stage of ripeness, whereas ADH was most active at the red stage. Variability of enzyme activity among individual fruit and of hue angle within ripeness stage was great. There were differences among the twelve lines for each enzyme activity, suggesting the potential for altering tomato flavor by selecting lines with different enzyme patterns. Harvest maturity was not a factor in the activities of LOX and HPL, but effective in ADH activity. In almost all cultivars, ADH activity was found to be higher in red harvested counterparts.

Dissection of genetic and environmental factors involved in tomato organoleptic quality

“…Despite advances in tomato flavour analysis, breeders and molecular biologists still lack a clear genetic target for selection and manipulation of tomato taste attributes [25-27]. Transcriptional regulation mechanisms can modify the expression level of highly responsive genes.…”

Formation of fruit flavour

“…The review by Hatanaka (1993), although mainly focused on green leaves, serves as an excellent guide to the understanding of the catalytic and mechanistic aspects related to the LOX pathway in any plant material. Numerous papers have described the importance of LOX to aroma biogeneration in fruits such as apple (Rowan et al, 1999, Defilippi et al, 2005a), cucumbers (Galliard and Phillips, 1976Feussner and Kindl, 1992), tomatoes (Galliard andMathew, 1977, Smith et al, 1997;Yilmaz et al, 2002;Chen et al, 2004), banana (Jayanty et al, 2002), strawberry Leone et al, 2006) or olive Pérez et al, 2003). Though some readily volatile compounds (C5 carbonyls) might be generated through an additional branch of the LOX pathway from LNA (Gardner et al, 1996), the first readily volatile compounds formed in this pathway came from the cleavage of FAhydroperoxides catalysed by the enzyme hydroperoxide lyase (HPL).…”

Influencia de la adición de glicosidasas sobre el potencial aromático del tomate (Solanum lycopersicum L.)

“…Sobre el flavor del tomate influye la variedad (Stevens, 1972;Stevens et al, 1977;Stevens et al, 1979;Baldwin et al, 1991a;Baldwin et al, 1991b;Langlois et al, 1996;Brauss et al, 1998;Berna et al, 2004;Ruíz et al, 2005;Carbonell-Barrachina et al, 2006), el clima durante el cultivo, el estado de maduración del fruto (Baldwin et al, 1991b;Buttery, 1993;White, 2002;Tieman et al, 2006;Prasanna et al, 2007), las prácticas culturales (Dalal et al, 1967;Besford y Hobson, 1975;Wright y Harris, 1985;Thybo et al, 2006), y el manejo postcosecha (Kader et al, 1978;Buttery et al, 1987;Buttery, 1993;Servili et al, 2000;Krumbein et al, 2004). Entre estos factores, la falta de madurez en el momento de la recolección Watada y Aulenbach, 1979;Buttery et al, 1987;Maul et al, 1998;Yilmaz et al, 2002b), la baja temperatura de almacenamiento (Stern et al, 1994;McDonald et al, 1999), y el pobre potencial genético de las variedades comerciales (Baldwin et al, 1991a;, se consideran las principales causas de la baja calidad organoléptica que presentan actualmente los tomates comerciales (Baldwin y Scott, 2002).…”

“…Las actividades lipoxigenasa (LOX) y alcohol deshidrogenasa (ADH) son esenciales en la biosíntesis de importantes compuestos volátiles en tomate Yilmaz et al, 2002b). Se ha descrito que los genes que codifican las LOX del tomate (Tomlox) son regulados diferencialmente por el etileno, ejerciendo cada uno una función específica, entre las que se sugiere la biosíntesis de compuestos volátiles, por lo que el etileno estaría jugando un importante papel en la biosíntesis de algunos de los compuestos volátiles derivados de esta ruta (Griffiths et al, 1999), como confirmaron más tarde Gao et al (2007).…”

“…En la bibliografía se ha descrito que la síntesis de muchos de los compuestos volátiles derivados de la degradación de los lípidos, como son aldehídos y alcoholes, es dependiente del proceso de maduración en tomate (Yilmaz et al, 2002b). De hecho, una de las principales causas de la baja calidad que se percibe en la mayoría de los tomates comerciales es su recolección en un estado de maduración excesivamente temprano, principalmente por razones de transporte y comercialización Watada y Aulenbach, 1979;Stern et al, 1994;Maul et al, 1998).…”