Abiotic stress hormesis : hormetic stresses to maintain quality and enhance glucosinolates and phenolic compounds in broccoli (Brassica oleracea var. italica) during storage

• Main Author: Duarte Sierra, Arturo
• Other Authors: Arul, Joseph
• Format: Doctoral Thesis
• Language: English
• Published: Université Laval 2015
• Subjects: S 405 UL 2015; Brocoli; Hormèse; Glucosinolates; Phénols > Dérivés
• Online Access: http://hdl.handle.net/20.500.11794/26529

Le brocoli (Brassica oleracea var. italica) est un légume devenu populaire grâce à ses caractéristiques nutritionnelles et bioctives qui sont associées entre autres à la prévention de certaines maladies chroniques. L'utilisation de stress abiotiques tels que UV-C comme traitement de pré-entreposage a montré un grand potentiel pour l'induction de la résistance aux maladies et la préservation de la qualité des produits frais, et il est de plus en plus évident qu'il existe un potentiel pour améliorer les métabolites secondaires. L'objectif de ce travail a été, d'abord, d'établir si divers stress abiotiques, UV-B, UV-C, la chaleur, l'ozone, le peroxyde d'hydrogène, l'éthanol, et méthyl jasmonate (MeJA), induisent le phénomène d’hormèse. L'effect de ces traitements sur certains paramètres associés à la qualité des fleurons de brocoli tels que: la couleur, la perte de poids, la teneur en glucosinolates et en composés phénoliques. La chaleur et l'éthanol ont été les meilleurs traitements pour le retarder le jaunissement des fleurons, mais UV-C et UV-B étaient également efficaces pour maintenir la couleur verte de fleurons dans l’entreposage. D'autre part, la capacité antioxydant des fleurons a été principalement renforcée par les traitements d’UV-B et de chaleur. Le paramètre le plus important dans cette recherche était la teneur en glucosinolates de fleurons qui a été influencé positivement par le traitement à l’ozone et au peroxyde d'hydrogène, et dans une moindre mesure par le traitement d’UV-B. Il a été conclu que les stress abiotiques peuvent influencer favorablement soit la qualité ou l’augmentation de glucosinolates dans les fleurons pendant l’entreposage, mais pas le deux. Parmi les agents stressants utilisés, la lumière UV-B a été le plus efficace à maintenir la qualité et à induire une augmentation des composantes phytochimiques dans le broccoli. === Broccoli (Brassica oleracea var. Italica) has become popular thanks to its health properties that are associated with the prevention of certain chronic diseases. The use of abiotic stresses such as UV-C as pre-storage treatment has shown great potential for induction of disease resistance in and preservation of quality of fresh produce, and it is becoming increasingly clear that there is potential for enhancing secondary metabolites. The objective of this work was, first, to establish whether various abiotic stresses, UV-B UV-C, heat, ozone, hydrogen peroxide, ethanol, and the plant signalling molecule, methyl jasmonate (MeJA), may induce hormesis in broccoli florets on color retention response; and second, to determine the effect of various abiotic stresses on quality, mainly color retention and weight loss; the contents of glucosinolates and phenolic compounds in florets during storage. Heat and ethanol were the best treatments for delaying yellowing florets, but UV-C and UV-B were also effective at a lower extent. On the other hand, the antioxidant capacity of the florets was mostly enhanced by UV-B and heat treatments. The most important enquiry in this research was the augmentation of glucosinolates titers, which was influenced by the treatment with ozone and hydrogen peroxide, and to a less extent by UV-B. It was concluded that abiotic stresses could influence favourably either the quality or the enhancement of glucosinolates in broccoli during storage and not both. Among the considered stressing factors, UV-B was the most effective for maintenance of quality as well as to elevate the levels of phytochemicals in broccoli.