Effects of defoliation and water restriction on total phenols and antioxidant activities in grapes during ripening

Objetivo: Comparar el efecto de la restricción de agua y la desfoliación en el contenido de fenoles y las actividades oxidantes y antioxidantes de las uvas Tempranillo cultivadas en la región de Extremadura, España. Métodos y resultados: Los resultados mostraron que, en la cosecha, el tratamiento de restricción de agua alteró el área foliar total, el pH, los sólidos solubles totales (TSS) y el contenido de fenoles, pero no las actividades de la polifenol oxidasa (PPO) y la superóxido dismutasa (SOD). En contraste, el tratamiento de desfoliación no afectó los TSS y el pH, sin embargo, la acidez titulable y los compuestos fenólicos aumentaron y las actividades de PPO y SOD disminuyeron. Además, la desfoliación resultó en una maduración avanzada de las uvas y una reducción del área foliar total. Conclusión: En la cosecha, la restricción de agua llevó a alteraciones en los niveles de peroxidación y la actividad de la peroxidasa (POX), sin ningún efecto en los otros parámetros. La desfoliación indujo una disminución de las actividades de PPO y SOD y un aumento en el contenido de fenoles. Significado e impacto del estudio: Dadas las características ambientales de la región de Extremadura, la desfoliación puede ser adecuada y eficiente para regular la actividad de PPO en las uvas Tempranillo, lo cual es relevante enológicamente ya que podría llevar a niveles más bajos de oxidación de fenoles y, por lo tanto, prevenir la decoloración del vino.

Aim: To compare the effect of water restriction and defoliation on the phenol contents and oxidant and antioxidant activities of Tempranillo grapes grown in the region of Extremadura, Spain. Methods and results: The results showed that at harvest, the water restriction treatment altered total foliar area, pH, and total soluble solid (TSS) and phenol contents but not polyphenol oxidase (PPO) and superoxide dismutase (SOD) activities. By contrast, the defoliation treatment did not affect TSS and pH, however, titratable acidity and phenol compounds were enhanced and PPO and SOD activities were decreased. Moreover, defoliation resulted in advanced grape ripening and reduced total foliar area. Conclusion: At harvest, water restriction led to alterations in the levels of peroxidation and peroxidase (POX) activity, without any effect on the other parameters. Defoliation induced a lowering of PPO and SOD activities and an increase in phenol content. Significance and impact of the study: Given the environmental characteristics of the Extremadura region, defoliation may be suitable and efficient for regulating Tempranillo grape PPO activity, which is œnologically relevant since it could lead to lower levels of phenol oxidation and hence prevent wine discolouration.

This research was supported by the Regional Government of Extremadura (GR10084) and INIA-FEDER RTA 2008-00037-C04-03.

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