Original article

The ameliorative effects of spermidine and calcium chloride on chilling injury in pomegranate fruits after long-term storage

La spermidine et le chlorure de calcium atténuent les dommages dus au froid pour des grenades stockées à long terme

La espermidina y el cloruro de calcio atenúan los daños causados por el frío de granadas almacenadas a largo plazo

¹  Shiraz Univ., Coll. Agric., Dep. Hortic. Sci., Shiraz, I.R. Iran
ramezanian@shirazu.ac.ir
²  Shiraz Univ., Coll. Agric., Dep. Soil Sci., Shiraz, I.R. Iran
³  Shiraz Univ., Coll. Agric., Dep. Biol., Shiraz, I.R. Iran
⁴  Shiraz Univ., Darab Coll. Agric., Dep. Plant Prod., Darab, I.R. Iran

^* Correspondence and reprints

Received: 28 August 2009
Accepted: 21 October 2009

Abstract

Introduction. Pomegranate fruits (Punica granatum L.) are chilling-sensitive crops. Materials and methods. Pomegranate fruits were treated with calcium chloride and spermidine, alone or in combination, by normal dip and vacuum infiltration methods. The treated fruits were stored at 2 °C for 4 months. At the end of the storage period, samples were held for 3 days at 20 °C, then the qualitative constituents were evaluated. Results and discussion. Treated fruits exhibited less weight loss and higher juice content than control fruits. Non-treated fruits developed chilling injury manifested as an increase in K⁺ leakage and polyphenol oxidase activity. Calcium chloride and spermidine treatments resulted in lower soluble solid content, but some fruits showed higher titratable acidity. All treatments significantly increased ascorbic acid content. The pH of aril juice in treated fruits was lower than that of non-treated fruits, probably due to higher titratable acidity. Total antioxidant activity and total phenolic content increased in treated fruits. In our study, a correlation was observed between total phenolic content and total antioxidant activity. Conclusion. The treatments applied in our experiments maintained overall quality of pomegranate fruits during long-term storage. Postharvest application of calcium and spermidine either alone or in combination could ameliorate adverse effects of low temperature on pomegranate fruit quality during cold storage. Vacuum infiltration was as effective as the normal dip method. However, normal dip is a simpler and faster treatment method.

Résumé

Introduction. Les fruits du grenadier (Punica granatum L.) sont sensibles au froid. Matériel et méthodes. Des grenades ont été traitées avec du chlorure de calcium et de la spermidine, seuls ou en combinaison, par simple immersion et par une méthode d'infiltration sous vide. Les fruits traités ont été stockés à 2 °C pendant 4 mois. À la fin de la période de stockage, les échantillons ont été maintenus pendant 3 jours à 20 °C, puis certains caractères qualitatifs ont été évalués. Résultats et discussion. Les fruits traités ont perdu moins de poids et ont présenté une meilleure teneur en jus que les fruits témoins. Les fruits non traités ont présenté des dommages dus au froid qui se sont manifestés par une augmentation de la perte de K⁺ et de l'activité de la polyphénol oxydase. Les traitements de chlorure de calcium et de spermidine ont entrainé de plus faibles teneurs en solides solubles, mais certains fruits ont montré une augmentation de l'acidité titrable. Tous les traitements ont significativement augmenté la teneur en acide ascorbique des fruits. Le pH du jus de l’arille dans les fruits traités a été plus faible que celui des fruits non traités, probablement à cause de l'augmentation de l’acidité titrable. L’activité antioxydante totale et la teneur totale en phénol ont augmenté dans les fruits traités. Dans notre étude, une corrélation a été observée entre la teneur totale en phénol et l'activité antioxydante totale. Conclusion. Les traitements appliqués dans nos expérimentations ont maintenu la qualité globale des fruits du grenadier tout au long de l'entreposage à long terme. L’application après récolte de calcium et de spermidine, seuls ou en combinaison, pourrait atténuer les effets néfastes des basses températures sur la qualité des grenades au cours de leur stockage au froid. La méthode d'infiltration sous vide a été aussi efficace que la simple immersion. Toutefois, l’immersion est une méthode de traitement plus simple et plus rapide.

Resumen

Introducción. Los frutos del granadero (Punica granatum L.) son sensibles al frío. Material y métodos. Se trataron granadas con cloruro de calcio y con espermidina, individual o combinadamente, mediante simple inmersión y mediante un método de infiltración al vacío. Los frutos tratados se almacenaron a 2 °C durante 4 meses. Al finalizar el periodo de almacenaje, las muestras se mantuvieron durante 3 días a 20 °C, a continuación se evaluaron ciertos rasgos cualitativos. Resultados y discusión. Los frutos tratados perdieron menos peso y presentaron un mejor contenido en jugo que los frutos testigo. Los frutos no tratados presentaron daños causados por el frío manifestados por un aumento de la pérdida de K⁺ y de la actividad de la polifenol oxidasa. Los tratamientos de cloruro de calcio y de espermidina conllevaron unos contenidos más bajos en sólidos solubles, pero ciertos frutos mostraron un aumento de la acidez valorable. Todos los tratamientos aumentaron significantemente el contenido de ácido ascórbico de los frutos. El pH del jugo del arilo en los frutos tratados fue más flojo que aquél de los frutos no tratados, probablemente a causa del aumento de la acidez valorable. La actividad antioxidante total así como el contenido total de fenol, aumentaron en los frutos tratados. En nuestro estudio, se observó una correlación entre el contenido total de fenol y la actividad antioxidante total. Conclusión. Los tratamientos aplicados en nuestros experimentos mantuvieron la calidad general de los frutos del granadero en el trascurso del almacenamiento a largo plazo. La aplicación post cosecha de calcio y de esperdimidina, individual o combinadamente, podría atenuar los efectos nefastos de las bajas temperaturas en la calidad de las granadas durante su almacenamiento en frío. El método de infiltración al vacío fue tan eficaz como la simple inmersión. No obstante, la inmersión es un método de tratamiento más simple y más rápido.