COMPARAZIONE DEI PROFILI METABOLICI DI VARIETÀ DI CILIEGIO DOLCE (Prunus avium L.) MEDIANTE TECNICHE DI METABOLOMICA UNTARGETED

The spread of highly productive cultivars had a negative effect on the preservation of agrobiodiversity of Prunus avium L. and generated disinterest towards less productive but still deserving attention varieties, with their subsequent loss. The scientific community has shown interest in this issue and studies with different approaches were conducted through the use of conservative practices in situ and ex situ on the germplasm still available. The present research analyzes the agrobiodiversity of sweet cherry in relation to different metabolomics composition of fruits, expression of the genotype that characterizes them. Research activities were conducted on the field, focused on collection of fruits from 20 cultivars of Prunus avium used as crops in different Italian areas with heterogeneous pedo-climatic conditions; the research objectives were to characterize qualitatively and quantitatively the secondary metabolites and to compare the specific metabolic profiles of fruits the different varieties of autochthonous and commercially relevant cherries cultivated in Italy, in Sicily and Veneto regions, by untargeted metabolomics approaches. Data collected using HPLC- coupled mass-spectrometry provided a qualitative comparison of different samples while data validation and quantitative measurements were obtained by HPLC coupled to diode array. The results obtained allowed the identification of metabolites specific to each cultivar and to identify those with the best organoleptic and nutritional properties with respect to their metabolic content. These results suggest that the recovery and valorization of ancient cultivars of Prunus avium L. , like “Sandra tardiva” and “Cappuccia”, for the presence of bioactive molecules might represent a potential investment for revaluation of cherry cultivation as well as for the germplasm preservation of ancient genotypes currently cultivated only in limited areas.

La diffusione di cultivar altamente produttive ha influito negativamente sulla tutela dell’agro-biodiversità di Prunus avium L. determinando disinteresse nei confronti di varietà meno produttive ma meritevoli di attenzione per il valore delle loro caratteristiche organolettiche e del relativo patrimonio genetico. Il mondo scientifico ha mostrato interesse nei confronti di tale tematica e ha condotto azioni di conservazione in situ ed ex situ per preservare il germoplasma ancora esistente. La presente ricerca analizza l’agrobiodiversità del ciliegio dolce in relazione alla diversa composizione metabolomica dei frutti, espressione del genotipo che le caratterizza. L’attività di ricerca svolta in campo ha riguardato l’esplorazione del territorio, la raccolta di dati e il campionamento dei frutti di 20 cultivars coltivate in aree geografiche con differenti condizioni pedoclimatiche mentre l’attività effettuata in laboratorio è stata rivolta allo studio metabolomico. La caratterizzazione quali-quantitativa dei metaboliti secondari e la comparazione del peculiare profilo metabolomico dei frutti delle diverse varietà di ciliegia autoctone e commerciali, coltivate in Sicilia e in Veneto, è stata effettuata mediante indagine di metabolomica untargeted. Le analisi sono state condotte utilizzando la tecnica HPLC accoppiata a spettrometro di massa che ha fornito dati di tipo qualitativo, consentendo la comparazione dei campioni, mentre la validazione di tali dati è stata effettuata con un’analisi di tipo quantitativo utilizzando l’HPLC accoppiata a rivelatore diode array . I risultati ottenuti hanno permesso di identificare la composizione metabolomica che caratterizza ciascuna varietà e ciascun gruppo osservato e di individuare le varietà con le migliori caratteristiche organolettiche, oltre che nutrizionali con riferimento al contenuto di metaboliti in essi presenti. I risultati ottenuti suggeriscono che il recupero e la valorizzazione di vecchie varietà, come Sandra Tardiva e Cappuccia, alla luce della presenza di molecole bioattive rilevate, costituisce un potenziale investimento per la rivalutazione economica della cerasicoltura oltre che per la conservazione del germoplasma di antichi genotipi, attualmente coltivati solamente in ristretti comprensori.