The effects of low-dose gamma irradiation and storage time on carotenoids, antioxidant activity, and phenolics in the potato cultivar atlantic

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Abstract

Potatoes are stored to ensure a continuous supply; however, losses due to shrinkage and sprouting can be large. It is believed that low-dose ionizing irradiation will become more prominent for sprout inhibition due to the increasingly higher operating costs of low-temperature storage and the possible phase-out of chemical sprout inhibitors. The effects of storage and gamma irradiation on carotenoid content, antioxidant activity (AOA), and phenolic content were analyzed for the potato cultivar Atlantic. Tubers were subjected to 0, 75, and 200 Gy gamma irradiation doses, stored at 20 C, and analyzed after 0, 10, 20, 75, and 110 days in storage. Total carotenoid content determined via spectrophotometry decreased, while lutein content increased with storage. AOA appeared to first decrease and then increase, possibly due to dehydration, concentration, and/or induced stress. Phenolic content increased more with storage than with gamma irradiation. However, levels of some phenolic compounds, such as quercetin dehydrate, decreased with storage. Irradiation dose exerted a limited influence on AOA and phenolic and carotenoid contents. Interaction between storage time and irradiation dose was significant for AOA and phenolic content, but not for carotenoid content. Overall, storage exerted a much greater influence on carotenoid content, AOA, and phenolic content than did low-dose gamma irradiation.

RESUMEN

Las papas son almacenadas para asegurar el abastecimiento continuado, pero las pérdidas por reducción y por brotamiento pueden ser grandes. Se cree que una dosis baja de irradiación ionizante sería més prominente en la inhibición del brotamiento debido a los cada vez mayores costos de operación para mantener baja la temperatura de almacenaje y la posible eliminación de inhibidores químicos. Se analizaron los efectos del almacenaje y la irradiación gamma del contenido carotenoide, actividad antioxidante (AOA) y del contenido fenólico en el cultivar Atlantic. Los tubérculos fueron sometidos a dosis de 0, 75 y 200 Gy de irradiación gamma, almacenados a 20 C y analizados a los 0, 10, 20, 75 y 110 días. Con el almacenaje, el contenido total de carotenoides, determinado por medio de espectrofotometría, disminuyó, mientras que aumentó el contenido de luteína. AOA parece disminuir inicialmente y luego incrementarse, debido posiblemente a la deshidratación, concentración y/o estrés inducido. El contenido fenólico aumentó más con el almacenaje que con la irradiación gamma, sin embargo, disminuyeron los niveles de algunos compuestos como el dehidrato de quersitina. La dosis de irradiación ejerció una influencia limitada sobre AOA y contenidos fenólicos y carotenoides. La interacción entre tiempo de almacenaje y dosis de irradiación fue significativa para AOA y contenido fenólico, pero no para contenido carotenoide. El almacenaje ejerció mayor influencia sobre el contenido carotenoide, AOA y contenido fenólico que las dosis bajas de irradiación gamma.

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