Análisis de los compuestos bioactivos de algunos chiles mexicanos (Capsicum annuum L) producidos bajo condiciones de campo e invernadero

Abstract

La investigación sobre compuestos bioactivos en frutos de chile (Capsicum annuum L), es un tema recientemente adoptado y por lo tanto con oportunidades de hacer exploración e investigación para generar información básica. Esta tesis aborda a manera de evaluación el análisis de los compuestos bioactivos (Fenoles totales, vitamina C y carotenoides rojos, amarillo-naranjas y totales) presentes en frutos maduros de 15 variedades criollas tradicionales de C. annuum (Ancho rojo y mulato; Pasilla, Guajillo, Puya, Cascabel, Cora, De Árbol, Jalapeño, Huacle negro, rojo y amarillo; De Agua, Rayado, y CM-334), y cuatro variedades silvestres de chile recolectados en los estados mexicanos de Chiapas, Oaxaca, Querétaro y Nayarit, que estuvieron bajo dos sistemas de producción, campo sin estrés e invernadero con estrés; así como la relación de dichos compuestos y el nivel de domesticación de las variedades. El primer capítulo de esta tesis es el marco teórico, que aborda las generalidades de la descripción botánica, origen y domesticación del cultivo de chile, así como la importancia económica que tiene a nivel mundial y la descripción del concepto de compuestos bioactivos y la relación de éstos con tipos de estrés a los que el cultivo de chile suele estar expuesto. El segundo capítulo de esta tesis aborda el primer objetivo de la investigación el cual trata sobre la evaluación de características morfológicas en el fruto de chile de las 19 variedades de chiles silvestres y semi-domesticados de México, donde se demostró que los frutos producidos en invernadero (con estrés) mostraron menor tamaño (peso, largo y ancho) en comparación con los frutos producidos en campo (sin estrés). El tercer capítulo presenta el segundo y tercer objetivo de la investigación, que tratan sobre el análisis de la concentración de compuestos bioactivos en frutos de las 19 variedades de chiles bajo estudio, así como la relación entre la morfología y concentración de compuestos bioactivos en frutos de las 19 variedades bajo estudio, donde el efecto del estrés en el cultivo de chile causó un incremento significativo (p<0.05) en el contenido de fenoles totales para el 87.5 % de las variedades, así como una disminución significativa en el contenido de vitamina C para el 75 % de las variedades, y un incremento significativo en el contenido de 8 carotenoides totales para el 29 % de las variedades analizadas, mientras que para el 35 % de las variedades causo una disminución en el contenido de carotenoides totales. Finalmente en el capítulo cuatro se exponen las conclusiones generales, donde se concluyó que el efecto del estrés causó una disminución significativa (p<0.05) en el tamaño de los frutos maduros de chile, y que el efecto del estrés hídrico y por temperatura al que fueron sometidas las 19 variedades de chiles, causo un aumento significativo en la composición de fenoles totales, para vitamina C el efecto del estrés causó una menor concentración en los frutos, y para carotenoides, sólo algunas variedades aumentaron su concentración. De igual forma se concluyó que el fruto de chile es una fuente de alto contenido de compuestos bioactivos, los cuales tienen un aporte positivo a la salud humana. Palabras clave: Capsicum annuum, cultivo de chile, chile silvestre, compuestos bioactivos, fenoles totales, vitamina C, carotenoides, estrés ambiental

Research on bioactive compounds in chili fruits (Capsicum annuum L), is a recently adopted topic and therefore with opportunities to do exploration and research to generate basic information. This thesis will approach, from an evaluation perspective, the analysis of bioactive compounds (total phenols, vitamin C and carotenoids - red, yellow-orange and total) present in mature fruits of 15 traditional criollo varieties of C. annuum (Ancho – rojo & mulato; Pasilla, Guajillo, Puya, Cascabel, Cora, De Árbol, Jalapeño, Huacle - negro, rojo & amarillo; De Agua, Rayado, and CM-334), and four wild relatives of chili collected in the Mexican states of Chiapas , Oaxaca, Querétaro and Nayarit, under two production systems, field (stress-free) and greenhouse (with stress); as well as the relation of those compounds and the level of domestication of the varieties. The first chapter of this thesis is the theoretical framework, the generalities of the botanical description, origin and domestication of the cultivation of chili, as well as the economic importance of the chill around the world and the description of the concept of bioactive compounds and the relationship of these with types of stress to which the chili is usually exposed. Chapter two talks about the first objective of the research which deals with the evaluation of morphological characteristics in the chili fruit of the 19 varieties of wild and semi-domesticated chili peppers in Mexico, where it was shown that the fruits produced in the greenhouse (with stress) showed smaller size (weight, length and width) in comparison with the fruits produced in the field (without stress). The third chapter presents the second and third objective of the research, which deals with the analysis of the concentration of bioactive compounds in fruits of the 19 varieties of chilies under study, as well as the relationship between the morphology and concentration of bioactive compounds in fruits of the 19 varieties under study; where the effect of stress on the pepper crop caused a significant increase (p <0.05) in the content of total phenols for 87.5% of the varieties, as well as a significant decrease in the vitamin C content for 75% of the varieties, and a significant increase in the total carotenoid content for 29% of the analyzed varieties, while for 35% of the varieties caused a decrease in the total carotenoid content. Finally, in chapter four, the general conclusions are presented, where it was 10 concluded that the effect of stress caused a significant decrease (p <0.05) in the size of ripe chili fruits, and that the effect of stress on the 19 varieties of peppers, caused a significant increase in the composition of total phenols, for vitamin C the effect of stress caused a lower concentration in the fruits, and for carotenoids, only some varieties increased their concentration. Also, it was concluded that the chili fruit is a source of high content of bioactive compounds, which have a positive contribution to human health. Key words: Capsicum annuum, chilI cultivation, wild Capsicum, bioactive compounds, total phenols, vitamin C, carotenoids, environmental stress