ÇİLEK MEYVELERİNDE OLGUNLAŞMA DÖNEMİ BOYUNCA ŞEKER VE ORGANİK ASİT İÇERİKLERİ

Transkript

1 14. Bitkisel İlaç Hammaddeleri Toplantısı, Bildiriler, Mayıs 2002, Eskişehir, Eds. K.H.C.Başer ve N.Kırımer Web de yayın tarihi: Haziran 2004 ISBN ÇİLEK MEYVELERİNDE OLGUNLAŞMA DÖNEMİ BOYUNCA ŞEKER VE ORGANİK ASİT İÇERİKLERİ Ebru Kafkas 1, Müberra Koşar 2, Sevgi Paydaş 1, K. Hüsnü Can Başer 2 1 Çukurova Üniversitesi, Ziraat Fakültesi, Bahçe Bitkileri Bölümü, Adana 2 Anadolu Üniversitesi, Eczacılık Fakültesi, Farmakognozi Anabilim Dalı, Eskişehir Özet Ülkemizde ticari olarak tarımı yapılan Chandler, Camarosa ve Dorit çilek çeşitlerinin olgun meyvelerinde meyveler iri, kırmızı, meyve eti sert olmasına rağmen tad ve koku istenen düzeyden azdır. Buna karşılık yerli bir çeşit olan Osmanlı çileğinde ise meyveler küçük, pembe renkli, meyve eti yumuşak fakat tat ve koku fazladır. Bu nedenle melezleme ıslahı yolu ile Osmanlı çeşidimizdeki üstün tat ve kokuyu ticari olarak yetiştiriciliği yapılan çilek çeşitlerine aktarmak bu çalışmanın amacını oluşturmaktadır. Çileklerde tat oluşumu şeker ve organik asit içeriği ile ilişkilidir. Bu güne kadar çilek meyvelerinin olgunlaşma dönemi boyunca şeker ve organik asit içeriğinin değişimi konusunda yeterli bilgi yoktur. Çilek meyvelerinde glikoz, fruktoz ve sakkaroz şekerleri ve askorbik asit, sitrik asit ve malik asitlerin önemli olduğu bilinmektedir. Bu çalışmada melezleme ıslahı yolu ile elde edilen 16 çilek çeşit adayında olgunlaşma dönemi boyunca şeker ve organik asit içeriklerinin değişimi Yüksek Basınçlı Sıvı Kromatografisi kullanılarak belirlenmiştir. 1. Giriş Milyonlarca insanın zevkle tükettiği kültüre alınmış çilek (Fragaria X ananassa) çok farklı ekolojilerde yetiştiriciliği yapılan nadir meyve türlerinden birisidir. Son yıllarda dünyada ve ülkemizde çilek yetiştiriciliğine olan talep giderek artmaktadır. Nitekim 1980 yılında dünya toplam çilek üretimi ha alanda ton iken 2003 yılında ha alanda tona ulaşmıştır. Bu üretimin yaklaşık ¼ ünü A.B.D. karşılamakla birlikte, İspanya, Japonya, Polonya, İtalya, Meksika, Türkiye, Almanya, Fransa ve İngiltere önemli yetiştirici ülkeler arasında yer almaktadır. Bunlardan ilk 5 ülke dünya çilek üretiminin hemen hemen yarısını karşılamaktadır. Bunun ötesinde çilek üretimi bakımından önemli ülkeler arasında son 10 yılda en fazla artışın (%116) ülkemizde olduğu belirlenmiştir. Bu açıdan ülkemizi %90 lık artış ile Rusya, %78 lik artış ile İspanya, %48 lik artış ile Almanya, %42 lik artış ile Kore ve %38 lik artış ile A.B.D. izlemektedir. Ancak üretimde azalmalar olduğu dikkat çekmiştir. Bu azalmalar en fazla Polonya da (%26) olurken, bu ülkeyi Japonya ve Fransa (%22), İtalya (%6) ve İngiltere (%4) izlemişlerdir. Küçük üretici ülkeler olarak bilinen Fas, İran ve Avustralya da ise sırasıyla %900, %164 ve %56 oranlarında artış olduğu saptanmıştır (Faedi ve ark., 2002). 212

2 Ülkemizde 1975 yılında ha alanda çilek yetiştiriciliği yapılırken, bu alan 1985 yılında, ha, 2003 yılında ise; ha a ulaşmıştır. Bu süre içerisinde üretimimizde de önemli ölçüde artışlar gözlenmiştir yılında ton olan üretimimiz; 1985 yılında tona, 2003 yılında ise tona ulaşmıştır. Dünyada ve ülkemizde çilek yetiştiriciliğine olan talep artışında en büyük etken, çileğin değişik iklim ve toprak koşullarında ekonomik olarak yetiştirilebilmesidir. Tüketicilerin son yıllarda tatlı ve aromalı çilek yeme talepleri üzerine ıslah programlarında çileklerde meyve kalite kriterleri üzerinde çalışmalar önem kazanmıştır. Nitekim bölümümüzde de kendine özgü hoş koku ve lezzeti ile bilinen Osmanlı çeşidindeki bu özelliğin melezleme ıslahı çalışmaları ile Avrupa ve Amerikan kökenli çilek çeşitlerine aktarılması hedeflenmiş ve umutlu çilek tipleri elde edilmiştir. Bu çalışma ile bu melez çilek tipleri ve ebeveyn olarak kullanılan Osmanlı çeşidi ile bazı ticari çilek çeşitlerinde HPLC tekniği ile şeker ve organik asit içerikleri belirlenmiştir. 2. MATERYAL VE METOT Bu araştırma yetiştirme döneinde Ç.Ü. Ziraat Fakültesi Bahçe Bitkileri Bölümüne ait Araştırma ve Uygulama Alanları ve laboratuarları ile Anadolu Üniversitesi ne bağlı TBAM da yürütülmüştür. Denemede materyal olarak 20 çilek genotipi kullanılmıştır. Denemede materyal olarak önceki yıllarda melezleme ıslahı sonucu elde edilmiş ve bu melezlerden meyve verim ve kalite kriterlerine göre selekte edilmiş 16 çilek genotipi (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 16 ve 17), bu genotiplerin bazı ebeveynleri olan Osmanlı, Dorit, Chandler çilek çeşitleri ile kontrol olarak ülkemizde son yıllarda ticari anlamda yoğun olarak yetiştiriciliği yapılan Camarosa çilek çeşidi kullanılmıştır. Denemede yer alan çilek genotiplerinin yeşil, pembe ve olgun meyve dönemlerinde derilen meyvelerinde glikoz, fruktoz, sakkaroz ve toplam şeker içeriklerinin tayini Miron ve Scahffer ın (1991) geliştirmiş oldukları yönteme göre yapılmıştır yetiştirme döneminde; Şubat ayında 20 çilek genotipine ait meyve örnekleri 3 yinelemeli olarak alınmış ve örnekler derilir derilmez sıvı N ile muamele edilerek analiz yapılıncaya kadar -80 o C de muhafaza edilmişlerdir. Bu analizler, Anadolu Üniversitesi ne bağlı TBAM da yapılmıştır. Her bir genotipe ait 500 g meyve örneği 1 dakika süre ile el blenderinden geçirilerek homojen hale getirilmiştir. Homojen hale getirilen örneklerin bir bölümü şeker analizleri için kullanılırken, bir bölümü organik asit analizleri için kullanılmıştır. Şeker analizlerinde kullanılan HPLC koşulları aşağıda verilmiştir. Cihaz: Dedektör: Shimadzu LC-6A Shimadzu RID 10AV Kolon: Shim-Pack HRC NH 2 (Shimadzu) 150X4.6mm, 5µ. Akım hızı: 1 ml/dak Hareketli faz: %75 asetonitril Denemede yer alan çilek genotiplerinin yeşil, pembe ve olgun dönemlerde derilen meyvelerinde malik ve sitrik içerikleri, şeker analizi için kullanılan homojen hale getirilmiş 213

3 örneklerden alınarak Bozan ve ark. nın, (1997) geliştirmiş oldukları yönteme göre yapılmıştır. Organik asit analizlerinde kullanılan HPLC koşulları aşağıda verilmiştir. Cihaz: Hewlett Packard 1100 serisi Dedektör: HP-1100 DAD dedektör (210nm, 242nm) Kolon: Ultrasphere ODS (250x4.6mm, 5m, Beckman) Akım hızı: 1 ml/dak Hareketli faz: %0.5 metafosforik asit 3. BULGULAR VE TARTIŞMA dönemde derilen çilek meyveleri fruktoz içerikleri bakımından değerlendirildiklerinde en düşük fruktoz içeriğinin 14 no lu tipte (%0.45), en yüksek fruktoz içeriğinin ise 1 no lu tipte (%1.89) olduğu bulunmuştur (Çizelge 1). Çizelge 1 incelendiğinde pembe dönemde derilen çilek meyvelerinde fruktoz içeriklerinin en düşük %0.52 değeri ile Chandler çilek çeşidinde en yüksek fruktoz içeriğinin ise %1.98 değeri ile 1 no lu tipte belirlenmiştir. dönemde derilen çilek meyvelerinde ise fruktoz içeriklerinin % 0.73 ( Chandler ) ile %3.50 (11 no lu tip) değerleri arasında değişim gösterdiği saptanmıştır (Çizelge1). Çilek meyvelerinde suda eriyebilir ana çözülebilir bileşik olarak bilinen ve tatlılık derecesi en yüksek olan fruktozun olgunlaşma dönemi boyunca değişimi ile ilgili olarak Montero ve ark.,(1996) çalışmışlardır. Araştırıcılar, İspanya da su kültüründe yetiştirilen Chandler çilek çeşidinin meyvelerinde fruktoz içeriğinin yeşil dönemde derilen meyvelerde % 0.13, pembe dönemde derilen meyvelerde %0.16, olgun dönemde derilen meyvelerde ise %0.38 olduğunu saptamışlardır. Bu denemede ise bu çeşidin meyvelerinde fruktoz içeriğinin araştırıcların bulgularının yaklaşık iki katı kadar daha yüksek değerler elde edilmiştir. Nitekim bu denemede yeşil meyve döneminde bu bileşiğin oranlarının % 0.48, pembe meyve döneminde %0.52 ve olgun meyve döneminde ise % 0.73 olduğu görülmektedir (Çizelge 1). Bu durum yetiştiricilik yapılan ekolojik koşulların farklı olmasından, yetiştiricilik yapılan ortamın farklı olması, ekstraksiyon yöntemlerinin farklı olması (methonol ekstresi) ve en önemlisi örnek alma zamanlarının farklı olmasından kaynaklandığı söylenebilir. Ancak her iki denemede de Chandler çilek çeşidinin meyvelerinde fruktoz içeriğinin olgunlaşma dönemi boyunca artış gösterdiği dikkati çekmiştir. Bazı araştırıcılar (Montero ve ark., 1996; Perkins-Veazie ve ark., 1997), olgun çilek meyvelerinde fruktoz şekerinin öteki şekerlerden daha yüksek konsantrasyonlarda bulunduğunu, bazı araştırıcılar (Netsby, 1998 ve Hakala ve ark., 2002), ise bu durumun çilek genotiplerine göre değişebildiğini bildirmişlerdir. Nitekim bu denemede de benzer sonuçlar elde edilmiştir. Bu bakımdan Çizelge 1 incelendiğinde 9 no lu melez çilek tipinin olgun dönemde derilen meyvelerinde fruktoz içeriğinin glikoz içeriğinden daha düşük konanstrasyonda olduğu dikkat çekmişitir. Ancak gerek bu denemede gerekse öteki araştırıcıların denemeleri sonuçları irdelendiğinde kantitatif olarak glikoz ve fruktoz arasındaki farkın çok büyük olmadığı saptanmıştır. 214

4 Ortalama şeker içerikleri (%) Fruktoz Glikoz Sakkaroz Toplam şeker luk dönemleri Şekil yetiştirme döneminde çilek genotiplerinin farklı olgunluk dönemlerinde derilen meyvelerinde belirlenen ortalama şeker içerikleri (%) dönemde derilen çilek meyveleri glikoz içerikleri bakımından değerlendirildiklerinde en düşük glikoz içeriğinin 14 no lu tipte (%0.32), en yüksek glikoz içeriğinin ise 1 no lu tipte (%1.39) olduğu bulunmuştur (Çizelge 1). Çizelge 1 incelendiğinde pembe dönemde derilen çilek meyvelerinde glikoz içeriklerinin en düşük %0.47 değeri ile Chandler çilek çeşidinde en yüksek glikoz içeriğinin ise %1.57 değeri ile Osmanlı çilek çeşidinde olduğu belirlenmiştir. dönemde derilen çilek meyvelerinde ise glikoz içeriklerinin % 0.62 ( Chandler ) ile %2.60 ( Osmanlı ) değerleri arasında değişim gösterdiği saptanmıştır. dönemde derilen çilek meyveleri malik asit içerikleri bakımından değerlendirildiklerinde malik asit içeriklerinin %0.10 (7 no lu tip) ile %0.43 ( Chandler ) değerleri arasında değişim gösterdiği saptanmıştır. Denemede yer alan çilek genotiplerinin meyvelerinde malik asit içeriği bakımından en düşük olarak belirlenen 7 no lu çilek tipini sırasıyla 1, 13, 10 ve 8 no lu melez çilek tipleri (%0.19, %0.19, %0.21 ve %0.22) izlerken, denemede malik asit içeriği bakımından en yüksek değeri alan Chandler çilek çeşidini ise Osmanlı çilek çeşidi (%0.40) ile 5 no lu melez çilek tipi (%0.33) izlemişlerdir. Denemede kontrol olarak kullanılan Camarosa çilek çeşidinde malik asit içeriğinin ise; %0.29 olduğu saptanmıştır. Çizelge 2 de pembe dönemde derilen çilek meyvelerinde malik asit içeriklerinin en düşük %0.14 değeri ile 7 no lu tip te en yüksek %0.37 değeri ile 4 no lu tip ten elde edildiği belirlenmiştir. Denemede yer alan öteki çilek genotiplerinin malik asit içeriklerinin ise bu değerler ararsında değişim gösterdiği saptanmıştır. dönemde derilen çilek meyvelerinde malik asit içeriklerinin % 0.11 mg ( Dorit ) ile %0.43 (8 no lu tip) değerleri arasında değişim gösterdiği saptanmıştır. Denemede en düşük malik asit içeriğine sahip olan Dorit çilek çeşidini sırasıyla Osmanlı çilek çeşidi (%0.12) ile 11 ve 12 no lu melez çilek tipleri (%0.13 ve %0.14) izlemişlerdir. 215

5 Ortalama asit içerikleri (%) 1,6 1,2 0,8 0,4 Malik asit Sitrik asit Toplam asit 0 luk dönemleri Şekil yetiştirme döneminde çilek genotiplerinin farklı olgunluklarda derilen meyvelerinde belirlenen ortalama asit içerikleri (%) dönemde derilen çilek meyveleri sitrik asit içerikleri bakımından değerlendirildiklerinde sitrik asit içeriğinin % 0.64-%1.65 değerleri (8 no lu tip ve Osmanlı ) arasında değişim gösterdiği belirlenmiştir. Bu dönemde en düşük sitrik asit içeriğine sahip olan 8 no lu melez çilek tipini %0.68 değeri ile 10 no lu tip, %0.69 değeri ile Camarosa çilek çeşidi ve %0.74 değeri ile Dorit çilek çeşidi izlemişlerdir. Çizelge 2 incelendiğinde denemede yer alan melez çilek tipleri ile Osmanlı çilek çeşidinin yeşil dönemde derilen meyvelerinde HPLC Tekniği ile belirlenen sitrik asit içeriklerinin kontrol olarak kullanılan Camarosa çilek çeşidine göre nispeten yüksek olduğu göze çarpmıştır. Çizelge 2 de pembe dönemde derilen çilek meyvelerinde sitrik asit içeriklerinin en düşük %0.53 (14 no lu tip), en yüksek %1.38 ( Osmanlı ) değerleri arasında değişim göstermişlerdir. Denemede yer alan öteki çilek genotiplerinin sitrik asit içeriklerinin ise bu değerler arasında değişim gösterdiği saptanmıştır. dönemde derilen çilek meyvelerinde sitrik asit içerikleri en düşük sırasıyla 10 no lu melez çilek tipi ile Chandler ve Camarosa çilek çeşitlerinde, en yüksek ise Osmanlı, Dorit ve Camarosa çilek çeşitleri ile 4 ve 9 no lu melez çilek tiplerinde saptanmıştır (Çizelge 2). Çizelge 2 de denemede yer alan çilek genotiplerinin yeşil, pembe ve olgun dönemlerde derilen meyvelerinde HPLC tekniği ile belirlenen sitrik asit içerikleri bakımından incelendiklerinde sitrik asit değişiminin her genotipte aynı şekilde olmadığı saptanmıştır. Nitekim, bazı çilek genotiplerinde (2, 5, 6, 13, 16 ve 17 melez çilek tipleri ile Osmanlı çilek çeşidinde olgunlaşma dönemi boyunca düzenli olarak azalırken, Dorit çilek çeşidinde ise olgunlaşma dönemi boyunca arttığı dikkat çekmiştir. Denemede yer alan öteki çilek genotiplerinin bazılarında (1, 3, 10, 12 no lu melez çilek tipleri ile Camarosa çilek çeşidi) yeşil dönemden pembe döneme doğru artarken olgunlaşma döneminde tekrar azalış göstermiş, bazı genotiplerde (4, 7, 8, 9, 11 ve 14 no lu tipler ile Chandler çilek çeşidi) ise; yeşil dönemde fazla iken, pembe dönemde azalmış ve olgunlaşma döneminde ise tekrar artış gösterdikleri dikkat çekmiştir. 216

6 Çizelge Yetiştirme döneminde farklı olgunlukta derilen çilek meyvelerinde HPLC tekniği ile belirlenen fruktoz, glikoz, sakkaroz ve toplam şeker içerikleri (%) Genotipler Fruktoz Glikoz Sakkaroz Toplam Şeker a 1.98 a 2.37 bc 1.39 a 1.39 ab f def de j g b abc def e f b ab de cde def bcd cde hi cde ef ef fg i f.j g b abc d.g bcd bcd def efg ij ef ef bc cd de bc bc b.e def de b cde def a a e.i def f abc de hij ab bcd abc def e.h c.f f def i j g ef a cd e.h def f bcd e.h g.j ab O b abc b ab a Ca ef fg f.i hij g D b.e def ghi cde g Ch f g j hi g 1.82 cd 0.31 fgh 1.06 c 0.39 gh 3.59 a 4.43 ab 4.59 b d 1.76 a 1.09 g b hij fgh f.i f 2.84 b ijk bc de c.g de a b gh de ab b.e bc l 0.02 i 0.01 k fg cd ijk fg gh kl hi jk fg m fg b ef cd d.g hi c.g de c ghi de e.i cde ijk de 2.26 b 0.68 b c a cd ab c.f 1.99 c b cd d.g de bc g.j 1.74 d a jk ef fg efg c.f 1.45 e i 1.22 g g.j ghi d.g de b 1.43 b hij fg cd abc bc I 0.98 g g jk hij cd h.k a 1.08 c a 4.29 gh ef def bc 1.49 e i 1.30 g ghi f.i e.h de a hij de c.g hi ab a.d 0.98 k b ij d.h fg klm cd e ij ij d.i cde kl ef 0.62 a i 1.11 g h ghi e.i lm D% O: Osmanlı, Ca: Camarosa, D: Dorit, Ch: Chandler 217

7 Çizelge yetiştirme döneminde çilek genotiplerinin meyvelerinde olgunlaşma dönemi boyunca belirlenen organik asit içerikleri (%) Malik asit (%) Sitrik asit (%) Toplam Asit (%) j 0.24 fg 0.21 c.f 0.92 ef 1.15 b 0.69 efg 1.11 ef 1.39 b 0.90 def gh 0.30 d 0.21 c.f 0.91 ef 0.89 d.g 0.79 b.e 1.16 de 1.19 d 1.00 cde fg 0.19 ij 0.19 efg 0.70 jk 0.80 h 0.74 def 0.96 gh 0.98 gh 0.93 def d 0.37 a 0.23 cde 0.87 fg 0.85 fgh 0.87 bc 1.17 de 1.22 d 1.10 bc c 0.34 b 0.29 b 1.02 d 0.87 fgh 0.81 b.e 1.35 c 1.21 d 1.10 bc efg 0.19 ij 0.17 fgh 0.88 fg 0.81 gh 0.80 b.e 1.14 e 1.00 fg 0.97 cde k 0.14 k 0.18 fgh 0.78 hi 0.57 jk 0.79 b.e 0.88 hi 0.71 j 0.97 cde i 0.31 cd 0.43 a 0.64 k 0.63 ij 0.76 c.f 0.86 i 0.94 gh 1.19 b fg 0.21 ghi 0.24 c 0.97 de 0.70 i 0.88 bc 1.23 d 0.91 hi 1.12 bc ij 0.33 bc 0.19 efg 0.68 jk 0.97 cd 0.54 h 0.89 hi 1.30 c 0.74 g def 0.28 de 0.13 ij 0.74 ij 0.62 ij 0.66 fgh 1.02 g 0.90 hi 0.79 fg hi 0.26 ef 0.14 hij 0.79 hi 1.00 c 0.85 bcd 1.01 g 1.26 cd 0.99 cde j 0.25 ef 0.16 ghi 0.84 gh 0.83 fgh 0.78 c.f 1.03 g 1.08 ef 0.94 def de 0.22 gh 0.21 c.f 0.82 gh 0.53 k 0.91 b 1.11 ef 0.75 j 1.12 bc def 0.19 ij 0.21 c.f 1.15 c 0.82 gh 0.82 bcd 1.43 c 1.01 fg 1.03 cd de 0.20 hij 0.20 d.g 1.26 b 0.90 def 0.68 efg 1.55 b 1.11 e 0.88 d.g O 0.40 b 0.17 j 0.12 ij 1.65 a 1.38 a 1.25 a 2.05 a 1.55 a 1.37 a Ca 0.29 d 0.27 e 0.24 cd 0.69 jk 0.95 cde 0.61 gh 0.98 g 1.22 cd 0.85 efg D 0.29 d 0.35 ab 0.11 j 0.74 ij 0.88 e.h 0.91 b 1.03 fg 1.23 cd 1.02 cd Ch 0.43 a 0.28 de 0.40 a 0.93 ef 0.57 jk 0.58 gh 1.36 c 0.85 i 0.98 cde D% O: Osmanlı, Ca: Camarosa, D: Dorit, Ch: Chandler Çilek meyvelerinde en fazla bulunan asit olarak bilinen sitrik asitin 1996). Araştırıcılar, bu çeşidin sitrik asit içeriğinin yeşil dönemde derilen meyvelerde yüksek (800 mg/100g), pembe dönemde derilen meyvelerde birden azaldığı (%0.71) ve olgun dönemde derilen meyvelerde ise nispeten azaldığını (%0.69) belirtmişlerdir. Bu denemede de benzer sonuçlar elde edilmiştir (Çizelge 2). 218

8 KAYNAKLAR BOZAN, B., TUNALIER, Z., KOŞAR, M., ALTINTAŞ,A., BAŞER, K.H.C., Proc. 11. Symp. Plant Orig. Crude Drugs, Ankara, 258. FAEDI, W., MOURGUES, F. AND ROSATI, C., Strawberry Breeding and Varieties: Situation and Perspectives. Proc. 4th Int. Strawberry symp. EDs. T. Hietaranta et al. Acta Hort. 567, ISHS p. HAKALA, M., TAHVONEN, R., HUOPALAHTI, R. AND KALLIO, H., Quality factors of Finnish Strawberries. Proc. 4th Int. Strawberry Symp. Eds. Hietaranta, M.M.Lina, P.palonen and P.Parikka. Acta Hort ISHS NESTBY, R., Effect of N-fertigation on frıuit yield, leaf N and sugar content in fruits of two strawberry cultivars. Journal of Horticultural Science and Biotechnology. 73: (4), MIRON, D. AND SCHAFFER, A.A., Sucrose phosphate synthase, sucrose synthase and acid invertase in developing fruit of Lycopersicon esculentum Mill. And the sucrose accumulating Lycopersicon hirsutum Himb. And Bonpl. Plant Physiol. 95: PERKINS-VEAZIE, P., Growth and ripening strawberry fruit. Hort. Rewievs. 17:26 219