Metabolómica aplicada al estudio del olor y sabor del fruto del tomate

Abstract

El olor y el sabor del tomate (Solanum lycopersicum) están influenciados por diferentes compuestos naturales presentes en el fruto. Entre los responsables de producir estas características sensoriales se encuentran los azúcares, ácidos orgánicos y los compuestos orgánicos volátiles (COVs). Muchas investigaciones se han centrado sobre los dos primeros grupos de compuestos con resultados exitosos, mientras que para los compuestos volátiles la complejidad de su propia naturaleza presenta un enorme desafío en la búsqueda de esclarecer su aporte en el olor y sabor del tomate. La presente tesis doctoral está focalizada en el estudio de 101 metabolitos volátiles encontrados en frutos de 20 variedades de tomate y su relación sobre la influencia en el desarrollo del olor y sabor característico. Las variedades de tomate estudiadas corresponden en su mayoría a genotipos de tipo criollo, originarias de la región noroeste de la Argentina, con características sensoriales y metabólicas diferentes a los frutos cultivados a gran escala de la actualidad. Se debe destacar que las variedades criollas de tomate no han sido anteriormente caracterizadas mediante perfiles metabólicos de compuestos orgánicos volátiles. También fue realizado un análisis sensorial de los frutos que conjuntamente con el estudio de los metabolitos volátiles permitió discriminar las variedades de tomate más aceptadas sensorialmente y describir los compuestos químicos contenidos en los frutos de los cultivares de mayor interés. Así mismo, utilizando una novedosa técnica de análisis multivariado como el Análisis por Redes Neuronales Artificiales (ARNeu), fue posible determinar una serie de metabolitos volátiles y señales sin identificar estrechamente correlacionados con el olor y sabor del fruto del tomate. Los compuestos químicos asociados a las variables sensoriales de mayor importancia para este estudio contuvieron a los conocidos compuestos volátiles de impacto y 16 metabolitos que hasta el momento no han sido relacionados como potenciales contribuyentes al olor y sabor del fruto. En forma original los metabolitos 2-etil-1-hexanol, p-ment-1-en-9-al, DMHEX: 3,6- dimetil-2, 3, 3a, 4, 5, 7a-hexahidrobenzofurano, alcanfor, terpinoleno, 2-metilacetofenona, 1-fenil-1-propanol, óxido geránico, 2-dodecanona, decanal, p-metoxitolueno, 3- metilheptil acetato, benzofenona, b-metil ionona, salicilato de propilo y salicilato de isoamilo comprenden los nuevos compuestos orgánicos volátiles ligados al olor y sabor del fruto del tomate como resultado de las investigaciones abordadas en esta tesis. Es importante mencionar que fue posible determinar, mediante diferentes análisis de correlación sobre el olor y sabor del fruto del tomate, la influencia de grupos de metabolitos volátiles, discriminados según su origen metabólico y los grupos funcionales presentes en su estructura. Debe destacarse que mediante el empleo de un análisis metabolómico incluyendo nociones teóricas y prácticas de biología, química analítica, química orgánica y estadística ha permitido brindar resultados acerca de la participación e influencia de determinados compuestos volátiles, grupos funcionales y vías metabólicas en la generación de las características sensoriales percibidas en los frutos de tomate.