Mejora genética del cultivo de calabacín: incremento del valor añadido mediante la obtención de variedades con mayor calidad sensorial y nutricional

Abstract

Actualmente, en una sociedad donde el consumidor exigente busca productos de calidad, la oportunidad de crecimiento del sector hortofrutícola pasa por la obtención de variedades que respondan a estas nuevas necesidades del mercado. El calabacín (Curcurbita pepo L.) es un cultivo de gran importancia económica nacional e internacional que ha incrementado su superficie, su producción (169%) y su valor económico (111%) de forma significativa durante los últimos veinte años. Sin embargo, este crecimiento no se ha visto reflejado en un incremento en la obtención de nuevas variedades como ha ocurrido en otros cultivos. En este trabajo se han llevado a cabo dos estrategias con el fin de obtener nuevas variedades de calabacín con alto valor añadido: 1) la caracterización físico-química, nutricional y biológica de cultivares de C. pepo (morfotipos de las subsp. pepo y subsp. ovifera) comparándolos con variedades testigo comerciales representativas de las áreas de producción españolas más importantes, y 2) programa de mejora con el desarrollo de dos ciclos de selección recurrente fenotípica a partir de una variedad híbrida comercial. Asimismo con el objeto de que la mejora se realice de una forma eficiente, un requisito indispensable para la evaluación de las fuentes de variabilidad es el uso de métodos rápidos, fiables y no destructivos, por lo que en esta tesis se ha aplicado la espectroscopía de reflectancia en el infrarrojo cercano (NIRS) para la predicción del contenido de carotenoides y minerales en el fruto de calabacín. Los resultados más relevantes de esta tesis han sido: - La caracterización permitió la selección de un genotipo perteneciente al morfotipo marrow (cultivar tradicional) con un alto contenido en β-caroteno (45 mg kg-1 peso seco) en pulpa, dos veces mayor que la mayoría de los genotipos ensayados. - A partir del análisis de componentes principales aplicado a los caracteres en estudio de los distintos cultivares se concluyó que los parámetros cromáticos a*, b*, Chroma* y hue (en piel y pulpa), peso seco, sólidos solubles, acidez total, luteina, β -caroteno y contenido total de carotenoides de la piel fueron los que contribuyeron en mayor medida a explicar la variación total de los datos. - Asimismo, se ha demostrado que la técnica NIRS puede ser utilizada con precisión para la predicción del contenido total de carotenoides, luteína y β -caroteno en muestras liofilizadas de piel y pulpa de calabacín. El análisis de estos componentes, se basa principalmente en la región espectral del visible (500 a 700 nm) y del infrarrojo (1432 a 2348 nm), asociadas a los grupos C-H de lípidos y almidón, grupo O-H del agua, así como proteínas y clorofilas. - Desde el punto de vista de la calidad nutricional, se llevó a cabo el estudio del contenido en minerales en frutos de calabacín, encontrándose una amplia diversidad varietal, especialmente en P, K, Ca y Mg. - De acuerdo con los coeficientes de determinación en la validación cruzada, las ecuaciones NIRS desarrolladas para la predicción del contenido de Ca (piel), P, K y Ca (pulpa) en muestras liofilizadas de Cucurbita pepo pueden ser utilizadas para propósitos de cribado, mientras que los resultados obtenidos para el contenido total de macrominerales (piel y pulpa), P, K y Mg (piel) pueden ser usadas en el control de calidad. - Respecto al análisis de la actividad biológica in vivo e in vitro de la piel y la pulpa del calabacín y de otros componentes bioactivos (luteína, β-caroteno, zeaxantina y ácido dehidroascórbico) del fruto, los resultados indicaron que la actividad citotóxica que presentan ambos tejidos fue debida a la acción conjunta de varios de estos compuestos junto con otros no analizados en este trabajo. Asimismo, todas las concentraciones de las sutancias analizadas fueron antigenotóxicas en el Test SMART de D. melanogaster, a excepción de la concentración más alta de luteína, aunque aunque no se pudo observar efecto de dosis. - A partir del programa de mejora, se desarrollaron dos ciclos de selección recurrente fenotípica sobre una población derivada de una variedad comercial, lo que ha permitido obtener cuatro subpoblaciones avanzadas de calabacín, en las que se intensificaron el carácter alto contenido en carotenoides en piel y pulpa, a través de la selección. Esta tesis ha puesto en evidencia el gran potencial existente entre las accesiones de C. pepo caracterizadas, procedentes principalmente de España pero también de otros países, para futuros programas de mejora genética de dicha especie, sugiriendo, por tanto, una alta probabilidad de encontrar nuevos y valiosos recursos fitogenéticos, que den lugar a la obtención de variedades capaces de ofrecer al consumidor más exigente la calidad que está demandando en la actualidad.