Uso do 1-metilciclopropeno para retardar a maturação de tomate

Use of 1-methycyclopropene to delay fruit ripening of tomato

PESQUISA

Uso do 1-metilciclopropeno para retardar a maturação de tomate

Use of 1-methycyclopropene to delay fruit ripening of tomato

Juliana Golin Krammes^I; Clarice Aparecida Megguer^II; Luiz Carlos Argenta^I; Cassandro Vidal Talamini do Amarante^II; Daniel Grossi^III

^IEPAGRI, C. Postal 591, 89500-000 Caçador-SC

^IIUDESC-CAV, C. Postal 281, 88502-970, Lages-SC

^IIIRohm and Haas Company, Av. Roque Petroni Jr., 999, 9º andar, 04707-000, São Paulo-SP; E-mail: [e-mail]

RESUMO

Tomates (Lycopersicon esculentum), cultivar 'Santa Clara' e o híbrido 'Carmen' (longa vida), tratados no estádio verde-maduro com 1-metilciclopropeno (1-MCP), apresentaram retardo nos picos de produção de etileno e CO₂, redução nas taxas respiratórias, maior acidez titulável, maior retenção de firmeza e retardo no desenvolvimento de cor vermelha em relação a frutos não tratados, durante vida de prateleira a 23ºC. Os teores de sólidos solúveis totais não foram afetados pelo tratamento com 1-MCP. As doses de 1-MCP necessárias para retardar os picos de produção de etileno e CO₂ e aumentar a acidez foram de 300 nl L^-1 e 500 nl L^-1, para tomates 'Santa Clara' e 'Carmen', respectivamente. Todavia, a retenção de firmeza e o retardo na evolução de cor vermelha da casca foram substanciais com a dose 150 nl L^-1 para a cultivar 'Santa Clara', e com a dose de 250 nl L^-1 para o híbrido 'Carmen'. Estes resultados mostram o grande potencial de emprego comercial do 1-MCP para retardar a maturação de tomates 'Santa Clara' e 'Carmen' em temperaturas ambientes.

Palavras-chave:Lycopersicon esculentum Mill., etileno, respiração, qualidade, vida de prateleira.

ABSTRACT

Tomatoes (Lycopersicon esculentum), cultivar 'Santa Clara' and the hybrid 'Carmen' (long shelf life type), treated at the breaker stage with 1-methycyclopropene (1-MCP) required a longer period to achieve the peak of ethylene and CO₂ production and had reduced respiration rates, higher acidity, better firmness retention and delayed development of red color in the skin in comparison to untreated fruits during shelf life at 23ºC. The soluble solids content was not affected by 1-MCP. For 'Santa Clara' and 'Carmen', the doses of 1-MCP required to delay substantially the peaks of ethylene and CO₂ production and to achieve the highest values of acidity were 300 nl L^-1 and 500 nl L^-1, respectively. However, substantial firmness retention and delaying of red color development in the skin were achieved at the dose of 150 nl L^-1 for 'Santa Clara', and dose of 250 nl L^-1 for 'Carmen'. These results show the high potential of commercial use of 1-MCP to delay fruit ripening of 'Santa Clara' and 'Carmen' tomatoes at ambient temperatures.

Keywords:Lycopersicon esculentum Mill., ethylene, respiration, quality, shelf life.

Embora o tomate seja produzido em diversas regiões do Brasil em diferentes épocas do ano, a sazonalidade da oferta e, especialmente dos preços, ainda ocorre em muitos centros de consumo. Além disto, estima-se que as perdas pós-colheita de tomate no Brasil sejam superiores a 30%, especialmente por deterioração fisiológica, desenvolvimento de doenças e danos mecânicos (Luengo et. al., 2001).

A maturação de frutos climatéricos, como o tomate, é regulada pelo etileno (Andrews, 1995; Oetiker & Yang, 1995). Por isso, técnicas de manipulação da produção de etileno podem antecipar ou retardar a maturação de tomates permitindo assim a redução das pressões de oferta e preços, bem como das perdas pós-colheita. O tratamento de frutos com etileno (Pratt & Workman, 1961) ou ethephon (ácido 2-cloroetil fosfônico) (Moura et al., 1998) aumenta a concentração interna de etileno antecipando a maturação de tomates. Plantas mutantes de tomate, tipo longa vida (Vecchia et al., 2000) ou plantas transgênicas (Oeller et al., 1991), com baixa capacidade de produção de etileno, exibem maturação mais lenta e maior conservação da qualidade pós-colheita que tomates de plantas tipo tradicional. A obtenção de frutos com maior potencial de conservação permite a produção em locais distantes dos centros de consumo e aumenta a tolerância ao manuseio dos frutos nas operações pós-colheita. Estima-se que atualmente tomates tipo longa vida representam cerca de 70% do mercado brasileiro de tomates (Vecchia et al., 2000). No entanto, frutos tipo longa vida chegam ao consumidor com preços elevados, quando comparados às cultivares tipo 'Santa Clara', devido, principalmente, ao alto custo das sementes.

O 1-metilciclopropeno (1-MCP) compete com os sítios receptores do etileno e impede prolongadamente a sua ação em tecidos vegetais (Sisler & Serek, 1997). O 1-MCP apresenta alto potencial de uso comercial em frutos climatéricos nos quais a redução na ação do etileno resulta em aumento substancial na conservação pós-colheita. O tratamento com 1-MCP pode representar uma ferramenta eficiente na preservação da qualidade pós-colheita de tomates, especialmente dos tipos tradicionais. Recentes estudos indicam que a eficácia do tratamento 1-MCP no controle da maturação de tomates varia com a concentração (Moretti et al., 2002, Wills & Ku, 2002, Hoeberichts et al., 2002) e estádio de maturação dos frutos (Wills & Ku, 2002, Hoeberichts et al., 2002). Tomates em estádios mais avançados de maturação requerem doses maiores de 1-MCP (Wills & Ku, 2002), e, posssivelmente, maior tempo de exposição ao produto, para melhor eficiência no retardo da maturação. A adequação da dosagem a um período mínimo de tratamento provavelmente é desejável para evitar aumento do período de manuseio pós-colheita e gastos com infra-estrutura (Wills & Ku, 2002).

Neste estudo avaliou-se os efeitos de doses de 1-MCP sobre a maturação e qualidade pós-colheita de tomates, cultivar 'Santa Clara' e híbrido 'Carmen' (tipo longa vida), tratados no estádio verde-maduro e mantidos sob temperaturas ambientes.

MATERIAL E MÉTODOS

Tomates, híbrido 'Carmen' (tipo longa vida) e cultivar 'Santa Clara', foram obtidos no mercado atacadista de Caçador, SC, em agosto de 2001 e em março de 2002, respectivamente. Frutos selecionados, em estádio verde-maduro, foram expostos ao 1-MCP nas doses de 0; 150 e 300 nl L^-1 para a cultivar 'Santa Clara', e nas doses de 0; 250, 500 e 1000 nl L^-1 para o híbrido 'Carmen', por 16 h, a 25ºC, em uma câmara hermética de 0,340 m³. O gás de 1-MCP foi gerado misturando-se Agrofresh^TM (SmartFresh Inc.) e água a 35ºC num frasco de 500 mL e bombeado à câmara de tratamento em sistema fechado, por um período necessário para alcançar a concentração desejada. A concentração de 1-MCP no ar da câmara de tratamento foi determinada por meio de um cromatógrafo a gás (Shimadzu 14B, Tóquio) equipado com um detector de ionização de chama e coluna de vidro de 0,5 m e diâmetro interno de 3,2 mm, empacotada com Poropak Q, 80 a 100 mesh, usando 1-MCP (SmartFresh Inc.) como padrão (1.420 nl L^-1). Temperaturas do forno, do detector e do injetor foram de 90; 200 e 100ºC, respectivamente. Os fluxos de N₂, H₂ e ar utilizados foram de 25; 25 e 300 ml min^-1, respectivamente.

Após o tratamento, os frutos foram mantidos em câmara de maturação a 23±0,3ºC e UR de 80±5%, durante 18 dias para a cultivar 'Santa Clara' e 21 dias para o híbrido 'Carmen'. A qualidade e a maturação de cada fruto foram estimados a cada 3 dias através das análises dos teores de sólidos solúveis totais (SST), acidez titulável (AT), firmeza da polpa e cor da casca. Os teores de SST e AT foram determinados em suco preparado com espremedor tipo Champion (Plastaket Mgf., Lodi, CA). O teor de SST foi medido usando-se refratômetro digital com compensação automática de temperatura (Atago, Tokyo), e a AT determinada pela titulação de 5 ml de suco com NaOH 0,1 N até pH 8,2, usando-se um titulador automático (Radiometer, Copenhagen, Dinamarca). A AT foi expressa em percentagem, assumindo o ácido cítrico como ácido predominante no suco de tomate. A firmeza da polpa foi medida em dois lados opostos da superfície de cada fruto, pela utilização de um texturômetro com ponteira de 7 mm (Güss, África do Sul). A cor da casca dos frutos foi estimada visualmente, dando-se notas 1 a 6, conforme tabela de cores para tomates (Cantwell, 1999).

As taxas respiratórias (produção de CO₂) e de produção de etileno foram avaliadas diariamente e a cada 3 dias para tomates 'Santa Clara' e 'Carmen', respectivamente. Amostras de frutos foram colocadas em jarras de 4 L, supridas com ar comprimido, livre de etileno, a 100 ml min^-1, e mantidas a 23±0,3ºC. No ar efluente foi analisada a concentração de CO₂, por meio de um cromatógrafo a gás (Shimadzu 14B, Tóquio) equipado com metanizador (Shimadzu, MTN-1, Tóquio), detector de ionização de chama e coluna de aço inoxidável de 0,6 m e diâmetro interno de 2 mm, empacotada com Poropak Q, 80 a 100 mesh (Supelco, Bellefonte, EUA). As temperaturas do forno, do detector, do metanizador e do injetor foram de 50; 200; 290 e 150ºC, respectivamente. Os fluxos de N₂, H₂ e ar utilizados foram de 70; 30 e 300 ml min^-1, respectivamente. A concentração de etileno no ar efluente foi determinada por meio de um cromatógrafo a gás usando-se o mesmo procedimento da determinação da concentração de CO₂, exceto a coluna de vidro empregada, que tinha 0,5 m e diâmetro interno de 3,2 mm.

O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com 20 repetições (um fruto por repetição), e os dados foram analisados com o programa SAS (SAS Institute, Inc.). Os efeitos de tratamento foram analisados pelo procedimento ANOVA, procedendo-se à separação das médias dos tratamentos com o teste LSD (P = 0,05).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

A ascensão da produção de etileno foi retardada em aproximadamente 3 dias e o pico de produção de etileno em aproximadamente 6 dias nos frutos da cultivar 'Santa Clara' tratados com 1-MCP, em ambas as doses, 150 e 300 nl L^-1, em relação a frutos não tratados (Figura 1). As taxas de produção de etileno em frutos tratados com 150 e 300 nl L^-1 de 1-MCP permaneceram inferiores ao controle até o 7º e 10º dia após o tratamento, respectivamente. No pico, frutos tratados com a dose de 300 nl l^-1 apresentaram taxas de produção de etileno ligeiramente inferiores aos frutos tratados com a dose de 150 nl L^-1. Tomates 'Carmen' tratados com 1-MCP nas doses de 250; 500 e 1000 nl L^-1 apresentaram um retardo no pico de produção de etileno de aproximadamente 3; 6 e 12 dias, respectivamente, em relação aos frutos controle (Figura 2). Hoeberichts et al. (2002) conseguiram inibir a produção de etileno em tomates verde-maduros por aproximadamente 11 dias, tratando os frutos com 1-MCP, na dose de aproximadamente 100 nl L^-1 (a 20ºC, durante 20 h), na colheita e após 8 dias de vida de prateleira. Todavia, em tomates maduros, Wills & Ku (2002) conseguiram inibir a produção de etileno por apenas 5 dias quando os frutos foram tratados com 1-MCP durante 2 h (a 20ºC) na dose de 100 nl L^-1.

Em tomates 'Santa Clara' e 'Carmem' não tratados com 1-MCP (controle), o climatério respiratório ocorreu no 3º dia de armazenamento, enquanto que, em frutos tratados com 1-MCP, ocorreu nos 13-15º dias e nos 15-18º dias, para tomates 'Santa Clara' e 'Carmen', respectivamente (Figuras 1 e 2). Na cultivar 'Santa Clara', a taxa respiratória no climatério foi reduzida em aproximadamente 22 e 35% em frutos tratados com 150 nl L^-1 e 300 nl L^-1 de 1-MCP, respectivamente (Figura 1), enquanto no híbrido 'Carmen' houve redução de 27 e 29% nos frutos tratados com 250 nl L^-1 e 500 nl L^-1 de 1-MCP, respectivamente (Figura 2), em relação aos frutos controle. No híbrido 'Carmen', apesar dos frutos tratados com 1000 nl L^-1 apresentarem aumento na produção de etileno até o 18º dia de vida de prateleira, os mesmos não exibiram aumento climatérico da respiração até o final do período de armazenamento (Figura 2).

Em tomates 'Santa Clara' e 'Carmem', tratamentos com 1-MCP resultaram em maior acidez titulável e retenção de firmeza da polpa e retardo no desenvolvimento de cor vermelha durante todo o período de vida de prateleira (Figuras 1 e 2).

Para a cultivar 'Santa Clara', frutos tratados com 1-MCP na dose de 300 nl l^-1 apresentaram valores significativamente maiores de acidez que frutos tratados com a dose de 150 nl L^-1 do 6° até o 12° dia de armazenamento (Figura 1). Em tomates 'Carmen', o tratamento com 1-MCP, em doses iguais ou superiores a 250 nl L^-1, promoveu boa retenção de acidez em relação aos frutos controle (Figura 2). Todavia, após o 9º dia de vida de prateleira, frutos tratados com 500 e 1000 nl L^-1 apresentaram maior acidez que frutos tratados com 150 nl L^-1. Wills & Ku (2002) também observaram maiores valores de acidez em tomates tratados com doses maiores de 1-MCP durante a vida de prateleira. Os maiores valores de acidez em frutos tratados com 1-MCP podem ser resultado da redução das taxas respiratórias, o que reduz o consumo de ácidos orgânicos nas células dos frutos durante a vida de prateleira.

Na cultivar 'Santa Clara', frutos tratados com 1-MCP apresentaram um retardo de aproximadamente 5 dias na perda de firmeza em relação a frutos não tratados, sendo que não houve diferença substancial entre as doses de 150 e 300 nl l^-1 para este atributo (Figura 1). Moretti et al. (2002), trabalhando com a mesma cultivar, observaram ligeiro aumento na retenção de firmeza durante a vida de prateleira, com o aumento na dose de 1-MCP de 250 nl L^-1 para 1000 nl l^-1. Tomates 'Carmen', tratados com 1-MCP na dose de 1000 nl L^-1 foram ligeiramente superiores na retenção de firmeza quando comparados aos frutos tratados com as doses de 250 e 500 nl L^-1 (Figura 2). Durante o período de vida de prateleira, tomates 'Carmen' tratados com 1-MCP nas doses de 250-500 nl L^-1 e 1000 nl L^-1, apresentaram retardo de aproximadamente 5-6 dias e 8-12 dias, respectivamente, na perda de firmeza da polpa em relação a frutos não tratados.

Na cultivar 'Santa Clara', após seis dias de vida de prateleira, frutos tratados com 1-MCP nas doses de 150 e 300 nl L^-1 apresentaram retardo na evolução inicial de cor vermelha de aproximadamente 4 e 5-8 dias, respectivamente, em relação aos frutos controle. Nesta cultivar, a cor vermelha atingiu valores máximos aos 9, 15 e 18 dias de vida de prateleira, para frutos tratados com 1-MCP nas concentrações de 0; 150 e 300 nl L^-1, respectivamente (Figura 1). Tomates 'Carmen' tratados com 1-MCP nas doses de 250; 500 e 1000 nl L^-1 apresentaram retardo na evolução inicial de cor vermelha de aproximadamente 3; 6 e 9 dias, respectivamente, em relação ao controle (Figura 2). Tomates 'Carmen' não tratados com 1-MCP atingiram valores máximos de cor vermelha aos 9 dias de vida de prateleira, enquanto frutos tratados com 1-MCP nas doses de 250 a 1000 nl L^-1, o máximo de cor vermelha foi atingido em torno do 21º dia de vida de prateleira (Figura 2). Hoeberichts et al. (2002) observaram forte inibição no desenvolvimento da coloração vermelha em tomates verde maduros tratados duas vezes com 1-MCP (100 nl L^-1, na colheita e novamente 7 dias após), sendo que, mesmo após 18 dias de vida de prateleira, os frutos tratados não haviam atingido a cor de casca dos frutos controle.

Durante todo o período de armazenamento não foram observadas diferenças significativas nos teores de sólidos solúveis totais em tomates 'Santa Clara' e 'Carmem' (dados não apresentados). Resultados similares foram obtidos em tomate por outros autores (Moretti et al., 2002; Wills & Ku, 2002), mostrando que o 1-MCP tem maior efeito na redução do consumo respiratório de ácidos orgânicos do que de açúcares solúveis durante a vida de prateleira (Wills & Ku, 2002).

Este trabalho demonstra o grande potencial de emprego comercial do 1-MCP para retardar a maturação de tomates em temperaturas ambientes. Os resultados obtidos mostram que o tratamento de tomates a temperatura ambiente com 1-MCP durante 16 h retardou os picos de produção de etileno e CO₂, reduziu as taxas respiratórias e retardou substancialmente a maturação de tomates 'Santa Clara' e 'Carmen' (tipo longa vida) durante a vida de prateleira. O tratamento com 1-MCP na dose 1000 nl L^-1 foi mais efetivo na supressão do climatério respiratório que no aumento da produção de etileno e no desenvolvimento da cor da casca (Figura 2) indicando que o 1-MCP pode alterar o sincronismo de alguns processos fisiológicos relacionados à maturação de tomates. Para tomates 'Santa Clara' e 'Carmen', as doses mínimas de 1-MCP requeridas para a obtenção de valores mais altos de acidez foram de 300 nl L^-1 e 500 nl L^-1, respectivamente. Todavia, a retenção de firmeza e o retardo na evolução de cor vermelha da casca foram substanciais com a dose 150 nl L^-1 na cultivar 'Santa Clara', e com a dose de 250 nl L^-1 no híbrido 'Carmen'. Todavia, trabalhos adicionais devem ser conduzidos em tomates, para avaliar as interações entre doses de 1-MCP, temperatura e tempo de exposição e estádio de maturação dos frutos por ocasião do tratamento, visando otimizar a eficiência de emprego comercial do 1-MCP em tomates.

LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em 28 de maio de 2002 e aceito em 2 de julho de 2003

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Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  24 Maio 2004
• Data do Fascículo
  Dez 2003

Histórico

• Aceito
  02 Jun 2003
• Recebido
  28 Maio 2002