Incidence des conditions d'irrigation et de stockage sur la biosynthèse des caroténoïdes et des polyphénols de la mangue

par Rémy Rosalie

Thèse de doctorat en Chimie

Sous la direction de Laurent Dufossé.


  • Résumé

    La qualité nutritionnelle de la mangue se construit du champ à la mise sur le marché. Outre le stade de maturité à la récolte, les facteurs environnementaux comme l'irrigation en pré-récolte, ou la température de stockage en post-récolte peuvent avoir une incidence sur la composition du fruit. Les caractéristiques physico-chimiques de la mangue sont également reliées à sa réponse aux espèces réactives d'oxygène (ERO) générées naturellement par la maturation, mais aussi par les contraintes externes (stress abiotiques), avec une incidence directe sur la durée de vie commerciale et la qualité du fruit. Ce travail de thèse a pour objectifs d'évaluer les effets relatifs du stade de récolte, du déficit hydrique ou de la conservation au froid (7 et 12 °C) sur la capacité de réponse de la mangue Cogshall aux ERO et sa capacité de synthèse en caroténoïdes et en polyphénols, composés impliqués dans la qualité nutritionnelle et participant avec l'ascorbate à la régulation du stress oxydatif. L'identification des caroténoïdes et composés phénoliques de la mangue Cogshall, a permis (i) d'approfondir les connaissances existantes sur le cultivar et (ii) de disposer d'un référentiel pour évaluer l'impact des paramètres abiotiques étudiés. La maturation induit un stress oxydatif majeur, mais il est montré que le potentiel de régulation du stress oxydatif lié aux conditions environnementales est partiellement lié au stade de maturité. À la récolte à un stade vert-mature, le déficit hydrique appliqué se traduit par une augmentation du stress oxydatif, avec des teneurs plus élevées en H2O2 et des teneurs en ascorbate plus importantes pour les fruits les plus précoces, une synthèse des teneurs en composés phénoliques marquée. En revanche après maturation, le stress associé à la crise respiratoire estompe les tendances observées quel que soit le stade de récolte. La voie de biosynthèse des caroténoïdes est modulée par le déficit hydrique avec une accumulation marquée d'acide abscissique. Le stockage à basse température pendant 14 jours favorise le stress oxydatif. Après maturation à 20 °C, le stade de récolte et de la température appliquée vont moduler le métabolisme des mangues. Les fruits précoces stockés à basses températures ont les teneurs en caroténoïdes les plus faibles et une capacité de réponse peu développée aux ERO alors que des fruits plus avancés ont un système de défense plus actif et une meilleure accumulation des caroténoïdes. Enfin, les corrélations entre les descripteurs de qualité classiques et la composition des fruits mettent évidence des relations assez robustes entre teneurs en sucres et extrait sec soluble et caroténoïdes majoritaires et angle de teinte, mais montrent aussi des décalages entre caroténoïdes totaux et angle de teinte, entre acidité titrable et acides organiques, quand les fruits sont conservés au froid.

  • Titre traduit

    Incidence conditions of irrigation and storage on carotenoid biosynthesis and mango polyphenols


  • Résumé

    The construction of mango nutritional quality begins in the field and ends on the shelf. In addition to the ripening stage at harvest, environmental factors such as irrigation and post-harvest storage temperature can influence fruit composition. The physico-chemical properties of mango are also related to its response to reactive oxygen species (ROS) that are naturally generated during ripening, as well as to external constraints (abiotic stress), which have a direct impact on shelf life and fruit quality. The aim of this thesis is to evaluate the effects of harvest stage, water deficit and cold storage (7 and 12 °C) on the response ability of Cogshall mango towards ROS and on its ability to synthesize carotenoids and phenolics compounds involved in nutritional quality and that contribute, with ascorbate, to the regulation of oxidative stress. The identification of carotenoids and phenolics from Cogshall mango made it possible to: (i) expand existing knowledge about this cultivar; and (ii) assess reference data in order to evaluate the influence of the abiotic parameters studied.Ripening induces a major oxidative stress, but it was shown that the regulation potential for oxidative stress linked to environmental conditions was, in part, driven by harvest stage. At harvest for the green-mature stage, the water deficit applied resulted in an increase in oxidative stress, with higher H2O2 and ascorbate contents for the earliest fruits, accompanied by a pronounced increase in phenolic content. However, after ripening, the stress linked to the respiration crisis eliminates the trends observed at harvest, regardless of the stage. The carotenoid pathway was modulated by water deficit with a marked accumulation of abscisic acid. Cold storage for 14 days encourages oxidative stress. After ripening at 20 °C, both harvest stage and storage temperature will modulate mango metabolism. Early fruits stored at low temperatures had low carotenoid contents and low ROS scavenging capacities, whereas later fruits had a more active defense system and a better accumulation of carotenoids. Finally, correlations between classic quality descriptors and fruit composition provided strong relationships between sugar contents and dry soluble extract and between major carotenoid contents and hue angle. However, discrepancies were observed between total carotenoids and hue angle and between titratable acidity and organic acid contents when fruits were kept in cold storage.

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