INTRODUCCIÓN

El chile de agua (Capsicum annuum L.) es una hortaliza endémica de los Valles Centrales de Oaxaca, de importancia económica, social y cultural (^{Montaño-Lugo et al., 2014}), muy apreciado por los habitantes de esta región quienes lo consumen todo el año. Los chiles contienen una amplia variedad de compuestos bioactivos como el ácido ascórbico, vitaminas C, A y E, carotenoides, capsaicinoides y compuestos fenólicos (^{Bae et al., 2014}). Los compuestos fenólicos poseen propiedades antioxidantes que pueden ayudar a reducir los daños causados por los procesos de oxidación de los radicales libres en el organismo y las enfermedades asociadas a estos daños (^{Hervert-Hernández et al., 2010}). En las plantas, los fenoles tienen funciones como pigmentación, crecimiento y adaptación a condiciones de estrés (^{Tucuch-Haas et al., 2017}). Estos compuestos y sus proporciones en los frutos de Capsicum spp. pueden variar debido a distintos factores, entre los más importantes son: la variedad o genotipo, la temporada y las condiciones ambientales en que se cultivan y las prácticas agronómicas (^{Deepa et al., 2007}). El manejo de la luz solar en las plantas puede aumentar el rendimiento en biomasa y componentes químicos (^{Nishimura et al., 2007}). La fotosíntesis en la mayoría de las plantas C₃ se satura a los 500 µmol·m^-2·s^-1 y tanto mallas como plásticos reducen la intensidad de la radiación solar, al mismo tiempo que modifican la temperatura y humedad relativa, lo cual afecta a la traspiración, fotosíntesis, respiración y otros procesos (^{Chang et al., 2008}). ^{Rivera-Pastrana et al. (2007)} reportaron que los rayos ultravioleta modifican las propiedades nutricionales de frutas y hortalizas al favorecer la acumulación de fitoalexinas y el incremento de algunas vitaminas y antioxidantes. No existe suficiente información sobre el contenido nutricional de chile de agua bajo estructuras de protección, por lo que el objetivo del presente estudio fue evaluar el contenido de algunas propiedades nutraceúticas de frutos de chile de agua producidos en macrotúneles con diferentes materiales de cubierta y a campo abierto.

MATERIALES Y MÉTODOS

El experimento se realizó de junio a agosto del 2016 en el campo experimental y en el laboratorio de nutrigenómica del CIIDIR IPN Unidad Oaxaca, en Santa Cruz Xoxocotlán, Oaxaca, México (17º 01’ 30.3’’ N y 96º 43’ 12.5’’ O, a 1530 metros sobre el nivel del mar). Se construyeron nueve macrotúneles de 4 x 15 x 2 m de ancho, largo y alto respectivamente, cubiertos con malla blanca, plástico transparente y plástico verde. Cada material de cubierta fue un tratamiento y el testigo fue el cultivo a campo abierto. Se utilizaron semillas nativas de Ejutla de Crespo, Oaxaca. A los 45 días después de su germinación, las plántulas se trasplantaron en suelo con acolchado plástico, a una densidad de tres plantas m^-2. Las características del suelo fueron: textura arenosa con 91 % de arena, 2.7 % de limo y 6.3 % de arcilla, densidad aparente de 1.55 g cm^-3, capacidad de campo 8.5 % y punto de marchitez 3.5 %, infiltración básica de 6.3 cm h^-1, materia orgánica 1.6 %, CE del extracto de saturación de 1.2 dS m^-1 y 92, 142, 4318, 350 y 253 mg kg^-1 de P, K, Ca, Mg y SO4 extractables, respectivamente, más 4 mg kg^-1 de N-NO₃ (^{Norma Oficial Mexicana NOM-021_RECNAT-200, SEMARNAT, 2001}). La prevención y control de plagas y enfermedades se realizó con productos biológicos y el control de malezas fue manual.

El diseño experimental utilizado fue completamente al azar con tres repeticiones y cinco plantas como unidad experimental. La fertirrigación fue de acuerdo a ^{Segura y Cadahía (2000)} y se aplicó con cintilla de riego por goteo. La temperatura diurna, nocturna y humedad relativa del ambiente se registró en todo el ciclo de cultivo cada 5 minutos las 24 horas del día, con sensores HOBO® Pro V2 (Onset, EUA). La Radiación Fotosintéticamente Activa (RFA) se obtuvo con un sensor lineal cuántico MQ-300 (Apogee Instruments Inc., EUA) y se transformó a Radiación Fotosintéticamente Activa Integrada (RFAI) expresada en mol m^-2 d^-1 (^{Chang et al., 2008}). Se realizaron cuatro cortes en total, seleccionando una muestra aleatoria de 20 frutos por repetición, a los cuales se les separó el pericarpio y se llevó a peso constante en un horno de convección por gravedad (Modelo H-33, Industrias BG, México). La cuantificación de los fenoles totales se hizo por el método Folin-Ciocalteu (^{Singleton y Rossi, 1965}) y se expresó en mg EAG g^-1 de materia seca. El contenido de flavonoides totales se obtuvo de acuerdo a ^{Chen et al. (2014)} y se expresó como mg QE g^-1 de materia seca. La capacidad antioxidante se determinó por la técnica descrita por ^{Matthaus (2002)}.

Los datos obtenidos fueron sometidos a un análisis de varianza y a comparación de medias (Tukey, P ≤ 0.05). La relación entre las concentraciones de fenoles, flavonoides y la capacidad antioxidante de los frutos se determinó con el coeficiente de correlación lineal de Pearson. Los análisis se realizaron con el programa Minitab® 18.1 (Minitab, Inc., Pennsylvania, USA).

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

El análisis de varianza mostró diferencias estadísticas significativas en la mayoría de las variables evaluadas, excepto en la humedad relativa (Cuadro 1).

En el interior de los macrotúneles se encontraron diferencias significativas (P ≤ 0.05) en la temperatura ambiental diurna y nocturna, las cuales fueron mayores que en campo abierto (Cuadro 2). La temperatura diurna y nocturna bajo plástico verde aumentaron 28.0 y 6.7 % con respecto a campo abierto. Bajo las cubiertas y campo abierto no se encontraron diferencias significativas en la humedad relativa, con un valor promedio de 68.3 %. La mayor RFAI se obtuvo en campo abierto (54.8 mol m^-2 dia^-1) (Cuadro 2).

El contenido de flavonoides fue mayor en los frutos producidos en campo abierto (Figura 1a), comparado con los obtenidos bajo las cubiertas, lo cual puede ser el resultado de una exposición significativamente mayor a la luz solar, ya que como lo indican ^{Harborne y Williams (2000)}, el incremento en la síntesis de flavonoides (flavonas y flavonoles) es un mecanismo para la protección de los tejidos epidérmicos contra la radiación UV-B. De esta manera, los compuestos fotoestabilizantes adicionados en los plásticos de cubierta pudieron bloquear parte de dicha radiación (^{Castilla, 2004}) y causar una menor síntesis de flavonoides.

Figura 1 Concentración de: A) fenoles y flavonoides totales y B) capacidad antioxidante de frutos de chile de agua cultivados en macrotúneles con diferentes cubiertas y a campo abierto. Barras con la misma letra en cada color son estadísticamente iguales (Tukey, 0.05). 

Bajo la cubierta de plástico verde el contenido de fenoles totales en los frutos incrementó 14.48 y 2.96 mg EAG g^-1 de materia seca, respectivamente (Figura 1a), lo que representa 489.1 % al obtenido en campo abierto. ^{Santos et al. (2014)} indicaron que la exposición de las plantas a la luz y a la temperatura influye en la síntesis de fenoles y flavonoides, contribuyendo ampliamente a su potencial antioxidante, mostrando una relación entre compuestos fenólicos y la eliminación de radicales libres (^{Zovko et al., 2010}). También, ^{Mendoza-Sánchez et al. (2015)} encontraron que un contenido fenólico de 5.04 mg de EAG por gramo de materia seca aumentó el potencial antioxidante de los frutos del chile jalapeño. La capacidad antioxidante de los frutos cultivados bajo el plástico verde fue 20, 17 y 39 % mayor al obtenido en el plástico trasparente, malla y campo abierto, respectivamente (Figura 1b), lo cual muestra una correlación lineal positiva con la concentración de fenoles (r = 0.833; P < 0.01), pero una correlación negativa con la concentración de flavonoides (r = - 0.617; P < 0.01).

CONCLUSIONES

Los diferentes materiales de cubierta modificaron el microclima en el interior de los macrotúneles, excepto la humedad relativa. La RFAI disminuyó en 28.3 % en el interior de los macrotúneles con respecto a campo abierto. La concentración de fenoles totales de los frutos de chile de agua y el aumento de la capacidad antioxidante se incrementó cuando fueron cultivados en macrotúneles con cubierta de plástico verde. La mayor concentración de flavonoides se encontró en los chiles cultivados a campo abierto. El contenido de fenoles totales mostró correlación positiva con la capacidad antioxidante y correlación negativa con el contenido de flavonoides.