Localización

Se colectaron frutos de ciruela mexicana en cuatro municipios de la región Soconusco: 1) Tapachula, 2) Mazatán, 3) Huixtla y 4) Huehuetán. Por medio de recorridos de campo en los cuatro municipios de estudio. En una primera etapa se marcaron un total de 32 árboles, de los cuales se recolectaron los frutos en fructificación. Los cuales se cosecharon en madurez fisiológica, de cada árbol marcado se tomaron al menos 30 frutos entre las 7:00 y 10:00 am. Para luego llevarlos al Laboratorio de Poscosecha de la Planta Moscafrut ubicada en Metapa de Domínguez, Chiapas, donde se maduraron en una cámara a 23 °C y 70% de humedad relativa.

Variables evaluadas

En madurez de consumo se determinaron las variables físicas, químicas y la actividad antioxidante. El peso del fruto, porción comestible (cáscara + pulpa) y porción no comestible (endocarpio), se cuantificó en una balanza analítica digital (Scout Pro Sp 4001, OHAUS^®). La longitud y diámetro del fruto se obtuvo con un Vernier (Truper^®). La gravedad específica del fruto se determinó con el método de ^{Knee et al. (1989}) que consiste en pesar en un recipiente de vidrio un volumen de agua destilada (P1), que se volvió a pesar con un fruto dentro del agua (P2), un tercer peso (P3) se obtuvo reteniendo la ciruela bajo el agua con tres agujas finas, para luego con la siguiente ecuación determinar la gravedad específica (GE):

La firmeza del fruto se cuantificó con un texturómetro, midiendo la fuerza necesaria para penetrar la cáscara, expresando los datos en Newton (N), la medición se realizó en la zona ecuatorial del fruto. Los parámetros de color: luminosidad (L*), cromaticidad (C*) y matiz (h) se cuantificaron en la epidermis con un espectrofotómetro manual (X-rite^® modelo 3290) tomando dos lecturas en dos partes diferentes de la zona ecuatorial de cada fruto (^{McGuire 1992}).

El contenido de sólidos solubles totales se determinó con dos gotas de jugo del fruto extraídas con un super extractor (ATAGO^®), las cuales se colocaron en un refractómetro (ATAGO PAL-1^®), los re sultados se reportaron en unidades ^oBrix. La acidez titulable se determinó con la metodología propuesta por ^{Helrich (1990}), por medio de la homogenización de un gramo de pulpa con 10 mL de agua destilada, para luego filtrar, y obtener una alícuota de 5 mL para realizar la titulación con NaOH 0.1 N, y fenolftaleína como indicador, los resultados se reportan en porcentaje ácido cítrico. El índice de sabor se obtuvo de la proporción sólidos solubles totales y acidez titulable. El pH del filtrado se utilizó para obtener la acidez titulable con un potenciómetro (Hanna^®).

La concentración de fenoles totales se determinó con la metodología de Folin Ciocalteau (^{Singleton et al. 1999}), colocando un gramo de pulpa y 20 mL de agua destilada en un Ultraturrax (IKA^®) para luego filtrar. A partir del filtrado se tomaron 0.5 mL que se mezclaron con 2.5 mL del reactivo de Folin- Ciocalteu (1:10), para después de 5 min adicionar 2 mL de carbonato de sodio (7.5% p/v) y dejar reposar por 2 h. Las lecturas se realizaron en un espectrofotómetro (Genesys 6^®) a 760 nm, los resultados se expresaron como mg equivalentes de ácido gálico (EAG) 100 g^-1 peso fresco.

La actividad antioxidante se determinó por los métodos de captura del radical (ABTS) 2’-azino-bis(3- etilbenzolin)-6-sulfato de amonio (^{Re et al. 1999}), el método de poder de reducción férrica por reducción de hierro, FRAP (^{Benzie y Strain 1996}) y el método de DPPH (^{Brand et al.1995}). La determinación de la actividad antioxidante se realizó en extractos acuosos, los resultados expresaron en mg equivalentes de ácido ascórbico (EAA) 100 g^-1 peso fresco (^{Suárez et al. 2017}, ^{Álvarez et al. 2017}).

Análisis estadístico

Los datos de las variables cuantitativas se analizaron primero por estadística descriptiva (^{Castillo 2011}) para después realizar un análisis clúster, usando la distancia euclidiana y el método de varianzas mínimas de ^{Ward (Ward 1963}), estimando el número de grupos con el pseudoestadístico t ² de ^{Hotelling (Hotelling 1951}). Con los grupos resultantes se realizó un análisis discriminante canónico (^{Johnson 1998}, ^{Núñez y Escobedo 2014}). Todos los análisis se realizaron con el programa SAS Versión 8.0. En cada ecotipo se evaluaron 10 frutos para cada una de las variables evaluadas.

Estadística descriptiva

El peso de los frutos de la ciruela mexicana varió entre 4.0 y 26.6 g (Tabla 1), con peso promedio de la porción comestible del fruto (epidermis + pulpa) de 9.93 g y de la porción no comestible (endocarpio) de 2.55 g; lo que representa el 79.5 y 20.5% del total del fruto, respectivamente. Los coeficientes de variación estuvieron entre 25.35 y 31.73%, en las tres variables, presentando los frutos de los árboles provenientes del municipio de Huixtla los mayores valores (HIUX 3). El diámetro polar y ecuatorial tuvo valores de 1.32 y 3.99 cm y entre 1.67 y 4.02 cm, respectivamente; con mayor homogeneidad y coeficiente de variación (CV) entre 12.32 y 12.98%, siendo los frutos de los árboles del municipio de Huehuetán los de mayores dimensiones.

La gravedad específica en promedio fue de 11.31, con variación alta entre los individuos evaluados (CV 27.39%), mostrando los frutos de un árbol de Huixtla, la mayor gravedad especifica. La gravedad específica varío entre 2 y 21, con CV de 27.3%. La firmeza promedio fue de 13 N, con rango de 36.40 N y coeficiente de variación de 28.43%. El color de los frutos fue del rojo opaco y poco luminoso (h = 26.89, C* = 13.84 y L* = 26.5) al amarillo puro y luminoso (h = 83.1, C* = 57.50 y L*= 69.96), mostrando variación alta en los componentes del color con CV entre 20.58 y 26.19%. El contenido de sólidos solubles totales mostró bajo CV (18.96%) con concentración entre 3.9 y 19.5, y promedio de 13.13 °Brix. La acidez titulable mostró alto CV (34.42%) con valores entre 1.29 y 12.28%, lo que indica amplia variabilidad. El índice de sabor en promedio fue de 3.64, mostrando un material de Huixtla los valores mayores (11.99). El pH promedio fue de 3.93, con valores entre 2.41 y 4.95.

El contenido de azúcares fue de 47.8 a 493.5 mg g1 de peso fresco, con CV de 33.66%. El contenido de fenoles totales estuvo entre 15.7 y 99 mg 100 g^-1 de peso fresco, presentando el mayor CV (45.28%). Mientras que la actividad antioxidante evaluada por ABTS estuvo entre 21.4 y 377.8 mg 100g^-1 de peso fresco, para DPPH fue de 55.13 a 150 mg 100 g^-1 de peso fresco y para FRAP entre 36.1 y 116.2 mg 100 g^-1 de peso fresco. La actividad antioxidante evaluada por el método de ABTS mostró el mayor CV (41.52%), en tanto que los méto dos de DPPH y FRAP tuvieron los menores CV (19.3 y 23.7%).

Análisis de agrupamiento y discriminante canónico

El análisis de agrupamiento dividió a la población estudiada en cuatro grupos, el pseudoes-tadístico t ² de Hottelling. El primer grupo se integró por nueve árboles, ocho del municipio de Tapachula y uno de Huehuetán (Figura 1). En tanto que el grupo dos se integro por seis árboles de Mazatán y cinco de Huixtla. En el tercer grupo se agruparon siete materiales de Huehuetán y uno de Huixtla. Mientras que en el grupo cuatro se encuentran dos materiales de Mazatán y dos de Huixtla.

Figura 1:  Dendograma de 32 genotipos de ciruela mexicana (Spondias purpurea L.) construido por el método de Ward a partir de 19 variables del fruto. 

La varianza total quedo expresada en las tres primeras componentes canónicas (Tabla 2). La primera componente canónica (CAN 1) explicó 65.90%, la segunda (CAN 2) el 23.36% y la tercera (CAN3) 10.75% (Tabla 2). La CAN 1 se relacionó con la luminosidad, cromaticidad del fruto, relación de sólidos solubles totales, acidez y azúcares totales (Tabla 3). La componente CAN 2 se relacionó con la acidez titulable y la actividad antioxidante por DPPH y FRAP. Mientras, la componente CAN 3 se relacionó con el peso del fruto y gravedad específica. La proyección de los genotipos en las tres componentes canónicas muestra que el grupo 1 se ubicó en el cuadrante negativo de las componentes CAN1 y CAN3, pero positivo en CAN2 (Figura 2). El segundo grupo se ubicó en el sector negativo de CAN2 y CAN3, y el positivo de CAN1 (Figura 2). El grupo 3 se ubicó en el sector negativo de las componentes CAN1 y CAN3, pero positivo en CAN2 (Figura 2). Finalmente, el grupo 4 se ubicó en el sector positivo de CAN3 y negativo en CAN1 y CAN2. Los grupos fueron estadísticamente diferentes (P ≤ 0.05) con base a la prueba de distancia de Mahalanobis (Tabla 4). En el MANOVA se detectaron diferencias en las tres componentes canónicas (Tabla 5). En la componente CAN1 todos los grupos fueron diferentes entre sí, en la CAN2 los grupos 2 y 4 fueron diferentes de los grupos 1 y 3 y en la CAN3 los grupos 1 y 3 fueron diferentes a los grupos 2 y 4 (Tabla 5).

Figura 2:  Representación tridimensional en las dos tres raíces canónicas de 32 genotipos de ciruela mexicana. 

Los frutos de los grupos 1 y 4 mostraron el mayor peso y gravedad específica, además de la menor actividad antioxidante por DPPH y FRAP; aunque los frutos del grupo 4 mostraron el color rojo (h = entre 46.52 y 52.53) con mayor brillo y pureza, la acidez y la relación SST/AT fue menor en los frutos del grupo 1 (Tabla 6). Los frutos de los grupos 2 y 3 tuvieron el menor peso de fruto y gravedad específica, con color tendiente al rojo opaco y brillo bajo, con la mayor concentración de azucares totales, SST, actividad antioxidante y acidez titulable.

Estadística descriptiva

En la región del Golfo de México se ha reportado que el peso de los frutos de ciruela mexicana fluctúa entre 8.7 y 37 g (^{Vargas et al. 2011}, ^{Monserrat et al. 2017}), y en la región del Pacífico entre 3 y 36 g con CV entre 37 y 60% (^{Solorzano et al. 2015}, ^{Maldonado et al. 2017}, ^{Álvarez et al., 2017}). Al respecto, ^{Cruz et al. (2012)} sugieren que las ciruelas silvestres tienen en promedio una masa de 6.9 g y las cultivadas de 10 g, en el presente estudio el peso de los frutos osciló entre 4 y 26.6 g, lo que sugiere que hay materiales silvestres y domesticados, con potencial para su explotación. La proporción no comestible de ciruela mexicana (endocarpio) representó 20.5% del total del fruto, valor que es superior al 15 ó 20% reportado por ^{Maldonado et al. (2017)}.

En relación con las dimensiones de frutos de ciruela mexicana, en México se reportan valores entre 2 y 4.6 cm de diámetro polar y entre 1.78 y 4.28 cm en diámetro ecuatorial (^{Alia et al. 2012}, ^{Maldonado et al. 2017}). Presentando los frutos del Soconusco entre un 13 y 34% menor diámetro polar y entre 4.3 y 6.2% menor diámetro ecuatorial. Sobre el CV ^{Hidalgo (2003)} indica que valores menores del 20% sugieren poca variabilidad de los caracteres, pero el grado de variabilidad de un carácter no indica necesariamente la magnitud de su utilidad desde el punto de vista del cultivo, ya que esto depende del uso de la especie. La densidad específica de un fruto puede ser un criterio importante de calidad para algunos cultivos, específicamente en la separación de los productos en la línea de empaque o procesamiento (^{Kays y Paull 2004}). En el presente trabajo, la gran variación en esta variable puede apoyar posteriores investigaciones enfocadas a mejorar el manejo poscosecha en empaque.

La variación en la firmeza de los frutos evaluados probablemente depende de la variedad y etapa de maduración del fruto, en los frutos del Soconusco algunos árboles presentaron valores de 43 N (MAZ1), que indican frutos firmes. Al respecto ^{Pérez et al. (2008)} reportan valores para la firmeza entre 1.23 y 3.42 N. Mientras que ^{Maldonado et al. (2014)} indican que la firmeza depende de la etapa de maduración. En el presente trabajo, los frutos mostraron mayor firmeza que la reportada en otros ecotipos, ya que el valor mínimo fue de 6 N (Tabla 1), lo que sugiere que probablemente soporten mejor el daño mecánico en cosecha y manejo poscosecha.

La ciruela del Soconusco tuvo colores entre el rojo y amarillo. Lo que coincide con ^{Álvarez et al. (2017)}, quienes indican que el la ciruela mexi cana el color va desde el rojo purpura (h 5.81-16.1), rojo (h 17.2-49.8), naranja (h 50-70), hasta el amarillo (70-90) o verde (h 153.4). También se ha reportado gran variación en el matiz de la ciruela mexicana, entre 45.16 y 53.98% (^{Alia et al. 2012}, ^{Maldonado et al. 2017}, ^{Álvarez et al. 2017}), presentando los frutos del Soconusco en promedio un 27% menos matiz. Los que suguiere que el color es importante para describir la variabilidad de fruto de la ciruela mexicana, lo que también coincide con ^{Monserrat et al. (2017)} quienes indican que el color es el princi pal parámetro en madurez de consumo que ayuda a separar los ecotipos de ciruela mexicana.

Varios investigadores reportan que el contenido de sólidos solubles totales en ciruela mexicana varía entre 3.2 y 18.7 °Brix, acidez titulable entre 0.2 y 3.05%, e índice de sabor entre 3.0 y 63.2 (^{Maldonado et al. 2014}, ^{Maldonado et al. 2017}, ^{Monserrat et al. 2017}). Los sólidos solubles totales en algunos ecotipos de ciruelas evaluadas mostraron alto contenido (19.5 °Brix), altos valores de acidez (12.28%) e índice de sabor entre 1.29 y 11.99 (Tabla 1). Al respecto se sabe que el índice de sabor indica lo dulce o amargo de un fruto, en ciruela mexicana los valores mayores se deben a un mayor contenido de SST y menor AT (^{Maldonado et al. 2014}). La gran variación en el índice de sabor sugiere materiales con valores altos que pueden ser considerados para consumo en fresco, elaboración de nieves, agua, mermeladas entre otros, mientras los materiales con valores bajos de índice de sabor se pueden utilizar en la elaboración de salsas o conservas (^{Alia et al. 2012}). Pero se requiere realizar clasificaciones de los valores de índice de sabor relacionado con algún análisis sensorial, que ayuden a definir el mejor uso o destino de mercado de los diferentes tipos de ciruela mexicana.

Con respecto al pH se reportan valores entre 1.3 y 4.3 para ciruela mexicana (^{Maldonado et al. 2017}). Valores similares se obtuvieron en las ciruelas evaluadas. Al respecto, se sabe que el pH de los frutos actúa como medio selectivo para el desarrollo de microorganismos, por lo que frutos con pH menor a 4.5 son atacados por hongos (^{Wills y Holding 2016}). Para peso fresco de azúcares totales en la pulpa del fruto de ciruela mexicana se reportan valores entre 101 y 157.9 mg g1 (^{Solorzano et al. 2015}). En el presente trabajo el árbol HUIX8 mostró más de tres veces la concentración de azúcares reportados, por lo que es atractivo como un material con excelentes características de dulzor.

Con respecto al contenido de fenoles totales se reportan valores entre 48.1 mg 100g^-1 en la pulpa (^{Suárez et al. 2017}). Los cuales se encuentra dentro del rango de 14.5 y 102.7 mg 100g^-1 de peso fresco reportados por ^{Álvarez et al. (2017)} para ciruela mexicana. Al respecto, en los frutos evaluados se encontraron valores entre 15 y 99 mg 100g^-1 de peso fresco, lo que sugiere que se pueden seleccionar materiales con mayor contenido de fenoles. Con respecto a la actividad antioxidante determinada por ABTS se reportan valores de 48.4 a 258.8 mg 100g^-1 de peso fresco (^{Álvarez et al. 2017}); en tanto que la actividad por DPPH y FRAP fueron similares a los valores determinados en las ciruelas del Soconusco, lo que indica que aportan moderada actividad antioxidante. Aspecto importante, que se asocia con la disminución de enfermedades cardiovasculares, Alzheimer y algunos tipos de cáncer.

Análisis de agrupamiento y discriminante canónico

El análisis de agrupamiento indica que los árboles de Tapachula tienen características propias que los separa de las demás localidades, lo que sugiere bajo flujo de material del municipio de Tapachula con el resto de los municipios evaluados. Algo interesante, es que a pesar de la colindancia entre los municipios de Mazatán, Huixtla y Huehuetán, solo se formaron grupos donde se integran arboles de Mazatán con Huixtla y de Huixtla con Huehuetán, pero no de Huehuetán con Mazatán. Esto probablemente se atribuya a características específica de los materiales de Mazatán, que hacen que solo se encuentren en ese municipio. La formación de grupos de árboles de ciruela mexicana por las características de color, relación sólidos solubles y acidez titulable, actividad antioxidante y peso del fruto, y la densidad específica, apoyan la selección de materiales sobresalientes y la formación de bancos de germoplasma con materiales que se puedan utilizarse en la producción comercial. Los resultados sugieren que los frutos de los grupos 1 y 4 tuvieron las mejores características de productividad, ya que tuvieron mayor peso de fruto y gravedad específica, mientras que los frutos de los grupos 2 y 3 tuvieron en promedio las mejores características de dulzor y actividad antioxidante. Lo que sugiere que en el Soconusco se tiene variabilidad de ciruelas mexicanas que se pueden seleccionar para posteriores programas de mejoramiento genético.