Apa yang Membuat Buah Menjadi Merona Ketika matang?

Sebuah study oleh ilmuan dari Ruhr-University Bochum tentang warna segar pada paprika, Merah cerah, enak dan segar seperti yang kita lihat. Tim peneliti menguraikan secara rinci pada tingkat protein apa yang membuat mereka menjadi merah saat matang. Inti dari proyek ini adalah apa yang disebut plastida, organel sel tumbuhan khas di mana klorofil dipecah dan karotenoid diproduksi saat buah matang.

Buah Matang: dari Klorofil menjadi Karotenoid

Rasa aromatik dan konsentrasi tinggi senyawa yang menyehatkan seperti vitamin C dan antioksidan provritamin A (karotenoid), paprika (Capsicum annuum) termasuk sayuran paling populer. Proses pemasakan pada paprika dimulai dari buah yang aktif secara fotosintesis dengan kandungan klorofil dan pati yang tinggi hingga buah non-fotosintesis yang kaya akan karotenoid. Langkah-langkah penting dari transformasi ini terjadi pada organel sel tumbuhan yang khas, disebut plastida.

Organel nenek moyang, yang disebut proplastida, adalah langkah pertama. Mereka belum terdiferensiasi dan berubah menjadi plastida yang berbeda tergantung pada jenis jaringan dan sinyal lingkungan. Dalam banyak varietas buah dan sayuran, kromoplas berkembang darinya. “Mereka mendapatkan namanya karena warnanya yang sering cerah,” jelas Sacha Baginsky. Pada buah lada, proplastida awalnya berubah menjadi kloroplas aktif fotosintesis, dari mana kromoplas kaya karotenoid berkembang melalui pemecahan klorofil dan mesin fotosintesis saat buah matang.

Hal yang sama berlaku untuk tomat, meskipun ada perbedaan penting pada paprika: tomat termasuk dalam buah klimakterik yang terus matang setelah panen. Secara biokimia, proses ini ditandai dengan peningkatan aktivitas pernapasan yang sangat besar dengan konsumsi oksigen yang tinggi, yang disebut klimakterik. Ini tidak terjadi pada paprika. “Paprika hijau yang sering tersedia di supermarket masih mentah,” kata Sacha Baginsky. Mereka masih membawa kloroplas kaya klorofil, begitu juga ketika lada masih segar, mengandung sejumlah besar zat pati penyimpanan fotosintesis. “Data kami sekarang menunjukkan beberapa perbedaan dalam diferensiasi kromoplast antara paprika dan tomat pada tingkat molekuler, yang memberikan wawasan tentang metabolisme berbeda dari buah klimakterik dan non-klimakterik,” kata ahli biologi itu.

Salah satu contohnya adalah metabolisme energi: protein PTOX – akronim dari oksidase terminal plastid – yang menghasilkan air dengan mentransfer elektron ke oksigen selama produksi karotenoid hanya ada dalam jumlah kecil pada paprika. Hal ini dapat mengakibatkan konsumsi oksigen yang lebih rendah dan dapat dikaitkan dengan peningkatan sintesis ATP. Kromoplas menggunakan modul transpor elektron fotosintetik untuk sintesis ATP, yang pada cabai setidaknya sebagian dilakukan melalui apa yang disebut kompleks sitokrom b6 / f dan plastosianin yang terdapat pada paprika dalam jumlah besar – berbeda dengan tomat. Sejumlah kecil PTOX dalam paprika dapat berarti bahwa lebih banyak ATP dapat diproduksi karena lebih banyak elektron dari produksi karotenoid mengalir melalui jalur ini ke oksidase yang sebelumnya tidak diketahui.

Jurnal Referensi;

• Anja Rödiger, Birgit Agne, Dirk Dobritzsch, Stefan Helm, Fränze Müller, Nina Pötzsch, Sacha Baginsky. 2020. Chromoplast differentiation in bell pepper ( Capsicum annuum ) fruits. The Plant Journal, 2020; DOI: 10.1111/tpj.15104