Relation between cell wall components and enzyme activities in the pedicel and the susceptibility of bananas to natural fruit dropping

Um dos maiores problemas na comercialização de bananas é o destacamento individual dos frutos das pencas, fazendo que estes percam ou diminuam seus valores comercial e nutricional, além de contribuir para que as perdas pós-colheita atinjam cerca de 40% da produção brasileira. O presente trabalho teve como objetivos caracterizar o comportamento dos componentes da parede celular, de amido e açúcares solúveis; determinar a atividade enzimática de poligalacturonase (PG), pectinametilesterase (PME) e xilanase na região do pedicelo de duas variedades e um híbrido de banana resistente e suscetível ao despencamento natural durante o amadurecimento; e estabelecer a relação entre o comportamento dos componentes da parede celular e a atividade enzimática, bem como a suscetibilidade de bananas à queda natural. Foram utilizados os genótipos triplóides ‘Terra’ (AAB) e ‘Prata’ (AAB) e o híbrido tetraplóide SH-3640 (AAAB). Os resultados evidenciaram uma diferença de comportamento na consistência da polpa entre os genótipos estudados, com a ressalva de que ‘Terra’ apresentou a maior consistência em todos os seus estádios de amadurecimento, seguido de ‘Prata’ e ‘SH-3640’. Verificou-se também que o genótipo ‘Terra’ mostrou resistência ao despencamento, mesmo estando seus frutos maduros, ao contrário de ‘SH-3640’, que, já a partir do estádio 5 (fruto amarelo com pontas verdes), exibiu suscetibilidade à queda. Em todos os estádios de amadurecimento, o genótipo ‘Terra’ teve os maiores teores de matéria seca. Por sua vez, o genótipo ‘SH-3640’ sempre manteve os mais baixos teores. Quanto à taxa respiratória, embora se tenha elevado com o amadurecimento, em nenhum dos três genótipos estudados foi observado comportamento climatérico típico. Do total das frações dos carboidratos estruturais (celulose, hemicelulose e pectina) e não-estruturais (amido, açúcares solúveis redutores e não-redutores), os genótipos ‘SH-3640’ e ‘Prata’ tiveram por volta de 80 e 70% de carboidratos estruturais no fruto verde, mantendo-se relativamente constantes durante o amadurecimento. Nesses cultivares, houve redução na proporção de amido e aumento na de açúcares solúveis, principalmente dos redutores. Já o genótipo ‘Terra’ apresentou variações mais evidentes com relação aos outros dois. Nesse genótipo, diminuíram os teores de pectinas no decorrer do amadurecimento, enquanto os de amido se mantiveram altos mesmo no fruto maduro. Entre as enzimas estudadas, os resultados evidenciaram um papel mais importante de PME e PG na queda de fruto e confirmaram a maior resistência do genótipo ‘Terra’ ao despencamento, permitindo concluir que PG e PME são as enzimas-chave na solubilização da parede celular que acompanha o amadurecimento e, portanto, têm papel fundamental na indução do despencamento natural. A alta suscetibilidade ao genótipo SH-3640 ao despencamento está associada à elevada atividade de PG e PME e ao baixo teor de matéria seca; a maior resistência ao despencamento do genótipo ‘Terra’ está relacionada com o maior acúmulo de matéria seca e amido no pedicelo.One of the greatest problems for banana commercialization is finger drop of ripe bananas from the bunch since the market as well as the nutritional value of such isolated fruits is reduced or lost. This contributes to post-harvest losses of about 40% of the Brazilian production. In this study, the behavior of the cell wall components, starch, and soluble sugars was characterized; the enzymatic activity of polygalacturonase (PG), pectinmetylesterase (PME), and xylanase in the pedicel region of two varieties and one hybrid determined; and the relation between the behavior of cell wall components, enzyme activities in the pedicel, and the susceptibility of bananas to natural fruit dropping established. The triploid genotypes ‘Terra’ (AAB) and ‘Prata’ (AAB), and the tetraploid hybrid SH- 3640 (AAAB) were used. Results showed a difference in the pulp consistence of the studied genotypes. ‘Terra’ presented the highest consistence throughout all ripening stages, followed by ‘Prata’ and then ‘SH-3640’. Even when the fruits were ripe, ‘Terra’ was most resistant against fruit dropping, while ‘SH-3640’ began to present a high susceptibility to fruit dropping from stage 5 on (yellow fruits with green tips). At all ripening stages, ‘Terra’ presented the highest dry matter content, while ‘SH-3640’ continuously maintained the lowest content. In none of the studied genotypes the respiration rate obeyed a typical climacteric behavior, in spite of increases during the ripening process. Of all carbohydrate structural (cellulose, hemicellulose, and pectin) and non-structural (starch, soluble reducing and non-reducing sugars) fractions, the genotypes ‘SH-3640’ and ‘Prata’ contained around 70 and 80%, respectively, of structural carbohydrates in the green fruits. This proportion remained relatively constant during the ripening process. In these cultivars, there was a reduction in the starch proportion and an increase of soluble sugars, mainly of reducing sugars. The genotype ‘Terra’, on the other hand, presented more evident variations than the other two: there was a reduction of pectin contents during the ripening process (from 2.1 to 0.47%), while the starch contents remained above 2% even in ripe fruit. The ’Terra’ genotype proved to be the most resistant against fruit dropping. Results evidenced the importance of PG and PME for the degradation, or simply, the solubilization of cell wall components during the ripening process, and, therefore, for natural fruit dropping. The high susceptibility of the SH-3640 genotype is related to the high PG and PME activity and the low dry matter content. In the case of ‘Terra’, the high resistance to finger drop is related to a greater accumulation of dry matter and starch in the pedicel.Programa de Modernización del Sector Agropecuari