Differential response of sweet potato cultivars to cold storage | Resposta diferencial de cultivares de batata-doce ao armazenamento refrigerado

Cold-induced sweetening (CIS) and chilling injury symptoms are the main physiological disorders that compromise the quality of sweet potato roots stored at suboptimal temperatures. The manifestation of chilling-induced physiological disorders depends on the temperature, time of exposure to the stress condition and chilling sensitivity level of the genotype. Therefore, the objective of this work was to describe differences in chilling sensitivity among sweet potato cultivar roots; evaluate the involvement of invertases and sucrose synthase in CIS; describe the impact of CIS on non-enzymatic darkening of sweet potato chips; and to evaluate the importance of the enzymatic and non-enzymatic antioxidant system in the presence or not of chilling injury symptoms in sweet potato roots. Sweet potato roots of the cultivars BRS Rubissol, BRS Cuia and Beauregard were stored at 6 or 13 °C for up to 60 days. The roots of the cultivar Beauregard showed higher chilling injury tolerance when compared to the cultivars BRS Rubissol and BRS Cuia. The CIS was shown at 6 °C due to the accumulation of non- reducing sugars, and the low invertase activity in the cultivars BRS Rubissol and BRS Cuia. On the other hand, the CIS in the Beauregard cultivar was characterized by the high invertase activity and the relatively equivalent accumulation amidst reducing and non-reducing sugars. Sucrose synthase activity was induced only in the cold-sensitive cultivars BRS Rubissol and BRS Cuia when stored at 6 °C, probably as an energy conservation mechanism. Non-enzymatic darkening of sweet potato chips was more influenced by the non-reducing sugar content when compared to reducing sugars. In contrast to the cultivars BRS Rubissol and BRS Cuia, the roots of the Beauregard cultivar did not exhibit symptoms of chilling injury by reducing oxidative stress at 6 °C through increased catalase and ascorbate peroxidase activities, as well as by increasing the content of carotenoids. Keywords: Ipomoea batatas. Invertases. Sucrose synthase. Sweetening. Chilling injury.

O adoçamento induzido pelo frio (AIF) e os sintomas de injúria por frio são as principais desordens fisiológicas que comprometem a qualidade das raízes de batata-doce armazenadas em temperaturas sub-ótimas. A manifestação dos distúrbios fisiológicos induzidos pelo frio depende da temperatura, do tempo de exposição à condição de estresse e do nível de sensibilidade do genótipo ao frio. Portanto, os principais objetivos do trabalho foram descrever diferenças na sensibilidade ao frio entre raízes de cultivares de batata-doce; avaliar o envolvimento das invertases e sacarose sintase no AIF; descrever o impacto do AIF no escurecimento não-enzimático de chips de batata-doce; e avaliar a importância do sistema antioxidante enzimático e não-enzimático na manifestação ou não dos sintomas de injúria por frio em raízes de batata-doce. Diante do exposto, as raízes de batata-doce das cultivares BRS Rubissol, BRS Cuia e Beauregard foram armazenadas a 6 e 13 °C por 60 dias. As raízes da cultivar Beauregard exibiram maior tolerância ao frio, comparadas às raízes das cultivares BRS Rubissol e BRS Cuia. O AIF manifestou-se a 6 °C pelo acúmulo de açúcares não-redutores e pela baixa atividade das invertases nas cultivares BRS Rubissol e BRS Cuia. Por outro lado, o AIF na cultivar Beauregard caracterizou-se pela alta atividade das invertases e pelo acúmulo praticamente equivalente entre açúcares redutores e não-redutores. A atividade da sacarose sintase foi induzida pelo armazenamento a 6 °C apenas nas cultivares sensíveis BRS Rubissol e BRS Cuia. O escurecimento não-enzimático dos chips de batata-doce foi mais influenciado pelo teor de açúcares não-redutores, comparado aos açúcares redutores. Em contraste às cultivares BRS Rubissol e BRS Cuia, as raízes da cultivar Beauregard não exibiram sintomas de injúria por frio por reduzir o estresse oxidativo a 6 °C através dos aumentos das atividades da catalase e peroxidase do ascorbato, bem como pelo aumento do conteúdo de carotenoides. Palavras-chave: Ipomoea batatas. Invertases. Sacarose sintase. Adoçamento. Injúria por frio.

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