Anthocyanins and anthocyanin-degrading enzymes in Kwai May and Wai Chee cultivars of litchis grown in Reunion Island and Spain.

Cirad-Persyst, UMR Qualisud, TA B-95 / 16, 73, rue Jean-François Breton, 34398 Montpellier Cedex 5, France

Corresponding author: collin@cirad.fr

Abstract

Introduction. After harvest, litchi fruits (Litchi chinensis Sonn.) rapidly lose their bright red skin color. Peel browning of harvested litchi fruit has largely been attributed to rapid degradation of red anthocyanin pigments associated with the oxidation of phenolic compounds by polyphenol oxidase (PPO) and/or peroxidase (POD). An anthocyanase has been also identified in litchi peel. Our work aimed at characterizing two specific litchi varieties that differ greatly in their color and browning behavior. Materials and methods. The anthocyanins, polyphenol oxidase (PPO), peroxidase (POD) and anthocyanase in the pericarp of two litchi cultivars, Kwai May and Wai Chee, grown in Reunion Island and Spain, respectively, were studied. Results and discussion. The qualitative composition of major anthocyanins (cyanidin-3-rutinoside and cyanidin-3-glucoside) was identical for the two cultivars studied, but, quantitatively, the variety Kwai May had a lower concentration than Wai Chee (64% less) of cyanidin-3-rutinoside. This component represented more than 90% of total anthocyanins in both cultivars. The activity of PPO was 6 times greater in the variety Kwai May than in Wai Chee and the activity of POD 30 times greater. The activity of POD was greater than that of PPO in both varieties. These differences help to explain the different behaviors of the cultivars during subsequent postharvest studies.

Résumé

Introduction. Après récolte, les fruits du litchi (Litchi chinensis Sonn.) perdent rapidement la couleur rouge lumineuse de leur peau. Le brunissement du litchi récolté a été en grande partie attribué à la dégradation rapide, dans la peau, des colorants rouges d'anthocyanine liés à l'oxydation des composés phénoliques par l'oxydase de polyphénol (PPO) et/ou la peroxydase (POD). Une anthocyanase a été également identifiée dans le péricarpe du litchi. Nos travaux ont cherché à caractériser deux variétés spécifiques de litchi différant considérablement quant à leur couleur et à leur brunissement. Matériel et méthodes. Les teneurs en anthocyanes, oxydase (PPO) de polyphénol, peroxydase (POD) et anthocyanase du péricarpe de deux cultivars de litchi, Kwai May et Wai Chee, développés respectivement à l’île de la Réunion et en Espagne ont été étudiées. Résultats et discussion. La composition qualitative des anthocyanines prépondérantes (3-rutinoside de cyanidol et 3-glucoside de cyanidol) a été identique pour les deux cultivars étudiés, mais, quantitativement, la variété Kwai May a eu une concentration en 3-rutinoside de cyanidol inférieure à celle Wai Chee (64 % en moins). Pour les deux cultivars, ce composant a représenté plus de 90 % des anthocyanines totales. L'activité de la PPO a été 6 fois plus grande pour la variété Kwai May que pour Way Chee et l'activité de la POD a été 30 fois plus grande. L'activité de la POD a été plus grande que celle de la PPO pour les deux variétés. Ces différences aident à expliquer les différents comportements des cultivars pendant les études après récoltes.