Pectin degradation in ripening and wounded fruits

Abstract

Pectin depolymerization during fruit ripening has been shown to be largely due to pectinolytic enzymes, including polygalacturonases (E.C. 3.2.1.15) and pectinmethylesterases (E.C. 3.2.1.11). Studies have shown that these enzymes are not the primary determinants of softening, although participation in texture changes during the late stages of ripening seems evident. Pectin depolymerization differs significantly between various fruit types, notably avocado and tomato, even though levels of extractable PG activity in these fruits are similar. Collective evidence indicates that the activities of some cell wall enzymes are restricted in vivo, with maximum hydrolytic potential expressed only in response to tissue disruption or wounding. In contrast, other enzymes reported to participate in pectin degradation, notably beta-galactosidases/exo-galactanases, exhibit in vitro activity far below that anticipated to be required for the loss of cell wall galactosyl residues during ripening. Factors controlling in vivo hydrolysis have not been fully explored but might include apoplastic pH, cell wall inorganic ion levels, non-enzymic proteins including the noncatalytic beta-subunit and expansins, wall porosity, and steric hindrances. Recent studies of cell wall metabolism during ripening have demonstrated an orderly process involving, in the early stages, cell wall relaxation and hemicellulose degradation followed, in the later stages, by pectin depolymerization. A limited number of studies have indicated that radical oxygen species generated either enzymically or non-enzymically might participate in scission of pectins and other polysaccharides during ripening and other developmental processes. Similar mechanisms might also occur in response to wounding, an event typically followed by an oxidative burst. Cell wall degradation as influenced by physical wounding could be of particular relevance to the deterioration of lightly processed fruits.

Aplicações pré-colheita de cálcio na qualidade pós-colheita de maçãs 'Fuji'

“…De acordo com POOVAIAH (1986), o cálcio mantém a firmeza de polpa dos frutos ao formar ligações entre as pectinas da parede celular e lamela média, promovendo maior estabilidade. Além disso, altos níveis de cálcio no apoplasto de frutos podem contribuir para a inibição persistente da hidrólise da pectina durante o amadurecimento (HUBER et al, 2001).…”

“…Altos teores de Ca na parede celular diminuem a atividade de enzimas responsáveis pelo amaciamento dos frutos, como poligalacturonase (PG) (HUBER et al, 2001). Com menor degradação da parede celular, há a tendência da diminuição da atividade respiratória, pois, para BANGERTH (1974), ao ocorrer a desestruturação celular, ocorre a solubilização de várias substâncias que servem como substrato para enzimas do processo respiratório.…”

Aplicação de diferentes revestimentos comestíveis na conservação pós-colheita de goiabas (Psidium guajava L.)

“…A maior firmeza dos frutos recobertos pode estar associada à menor ação do etileno que influenciou na redução da atividade das enzimas pectinolíticas (HUBER et al, 2001;ROE;BRUEMMER, 1981). Além disso, a redução no conteúdo de água, em consequência da perda de turgor celular, também contribuiu na diminuição da firmeza dos frutos (AQUINO; BLANK; SANTANA, 2015).…”

Mudanças relacionadas ao amaciamento da graviola durante a maturação pós-colheita

“…Porém, a conformação estrutural da molécula que está unida, pelo menos parcialmente, por interações não co-valentes, reforça a possibilidade de degradação não-enzimática, influenciada pelo pH apoplástico, pelos níveis de íons inorgânicos na parede celular, por proteínas não-enzimáticas, pela porosidade da parede e por barreiras estruturais (Huber et al, 2001).…”

“…Em outros, apesar da forte correlação, somente a ação da enzima não deve ser suficiente para promover o amaciamento (Ketsa & Daengkanit, 1999;Giovannoni, 2001). Outros autores mencionaram, ainda, que mudanças significativas na firmeza de alguns frutos ocorrem mesmo na ausência de relevante atividade de PG e que o acúmulo da enzima ocorre nos estádios finais do amadurecimento (Huber et al, 2001).…”