DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2026.1648343
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41743202
تاريخ النشر: 2026-02-10
المؤلف: Jesús Rodolfo Valenzuela-García وآخرون
الموضوع الرئيسي: البحث النباتي وتطبيقاته
نظرة عامة
تبحث هذه الدراسة في التغيرات القصيرة الأجل بعد الحصاد في الصفات الشكلية، اللونية، والبيوكيميائية لأقراص Opuntia ficus-indica (نوبال) عبر أربع فئات تجارية (كامبراي، C، B، و A) على مدى 10 أيام، مع تقييمات في 3، 6، و 9 أيام. تشمل المعلمات الرئيسية التي تم قياسها الوزن، الحجم، الملمس، السماكة (عند القاعدة، المركز، والنقطة)، اللون (زاوية اللون والكروم)، محتوى الكلوروفيل (أ، ب، الكل)، الفينوفيتينات، القدرة المضادة للأكسدة (المقاسة بواسطة ABTS، DPPH، و FRAP)، ومحتويات الفينولات والفلافونويد الكلية. كشفت التحليلات الإحصائية باستخدام ANOVA واختبارات Tukey’s HSD أن الحجم، الكروم، وزاوية اللون ظلت ثابتة عبر الفئات، بينما أظهرت السماكة تباينًا خاصًا في فئات كامبراي و A. تذبذب الوزن في كامبراي و A لكنه كان مستقرًا في C و B، وتم ملاحظة اختلافات في الصلابة في كامبراي و B.
أشارت النتائج إلى أن الفئة B كانت لديها أعلى تركيزات من الكلوروفيل أ (412 ملغ/100 غرام وزن جاف)، الكلوروفيل ب (327 ملغ/100 غرام وزن جاف)، الكلوروفيل الكلي (739 ملغ/100 غرام وزن جاف)، والفينوفيتينات (9229.2 ملغ/100 غرام وزن جاف). في المقابل، أظهرت الفئة A أعلى مستويات من حمض الأسكوربيك (7.81 ملغ/غ)، بينما سجلت الفئة C أعلى قدرات مضادة للأكسدة في DPPH (0.63 مليمول TE/100 غرام وزن جاف) و FRAP (1.70 مليمول TE/100 غرام وزن جاف). بشكل عام، تسلط الدراسة الضوء على أهمية التعامل بعد الحصاد في الحفاظ على جودة أقراص النوبال، حيث أظهرت الفئة B استقرارًا متفوقًا في الصفات الرئيسية والغنى البيوكيميائي. تسهم هذه الرؤى في فهم الديناميات التطورية والتنوع البيوكيميائي للنوبال، مما يقدم تداعيات قيمة للممارسات الزراعية والتطبيقات الصناعية. تشير الاختلافات الملحوظة عبر معلمات متعددة ضمن فترة زمنية قصيرة إلى معايير جديدة محتملة للبحث المستقبلي حول تقييم النوبال.
مقدمة
تسلط مقدمة ورقة البحث الضوء على الحاجة الملحة لأنظمة غذائية مستدامة حيث من المتوقع أن يتجاوز عدد السكان العالمي 9 مليارات بحلول عام 2050. في هذا السياق، تظهر Opuntia ficus-indica (OFI)، أو صبار الكمثرى الشائك، كمحصول واعد بسبب قدرتها على التكيف مع الظروف الجافة، ومتطلبات المياه المنخفضة، وقيمتها الغذائية العالية. تعرف باسم نوبال في المكسيك، تعتبر OFI ذات أهمية ثقافية واقتصادية، حيث يتم استهلاك أقراصها الصغيرة كخضروات وتُقدّر ثمارها للاستهلاك البشري والحيواني. الأقراص غنية بالعناصر الغذائية الأساسية، بما في ذلك الألياف، الفيتامينات، ومضادات الأكسدة، مما يجعلها مناسبة لمجموعة متنوعة من التطبيقات الغذائية والصيدلانية.
على الرغم من الأبحاث الواسعة حول التركيب الغذائي لأنواع Opuntia، هناك فجوة ملحوظة في فهم التغيرات الفسيولوجية القصيرة الأجل التي تحدث بعد الحصاد. تهدف هذه الدراسة إلى التحقيق في هذه التغيرات في نوع Atlixco من أقراص OFI عبر أربع فئات تجارية على مدى 10 أيام، مع التركيز على الصفات الشكلية، المعلمات اللونية، والتركيب البيوكيميائي. من المتوقع أن تعزز النتائج جودة المنتج، وتطيل عمره الافتراضي، وتوجه أفضل ممارسات التعامل، مما يسهم في تحسين مراقبة الجودة ومعالجة القيمة المضافة في سوق النوبال.
الطرق
في هذه الدراسة، تم إجراء اختبارات مختبرية بشكل منهجي عبر ثلاث نقاط زمنية متميزة: الوقت 1 (27 سبتمبر 2024)، الوقت 2 (30 سبتمبر 2024)، والوقت 3 (3 أكتوبر 2024)، مع فاصل زمني ثابت قدره ثلاثة أيام بين كل قياس. تم حصاد الأقراص من جميع الفئات التجريبية في نفس الوقت لضمان التوحيد في التقييمات. شملت التحليلات التي تم إجراؤها تقييمات شكلية، لونية، وبيوكيميائية، تهدف إلى تقديم فهم شامل للخصائص والتغيرات في الأقراص على مدى الإطار الزمني المحدد.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” نتائج الدراسة، مسلطًا الضوء على النتائج الرئيسية المستمدة من الطرق التجريبية أو التحليلية المستخدمة. تشير البيانات إلى وجود ارتباط كبير بين المتغيرات قيد التحقيق، حيث كشفت التحليلات الإحصائية عن قيم p أقل من العتبة التقليدية 0.05، مما يشير إلى أن التأثيرات الملحوظة من غير المحتمل أن تكون بسبب الصدفة.
بالإضافة إلى ذلك، تظهر النتائج أن النموذج المستخدم للتنبؤات يظهر درجة عالية من الدقة، كما يتضح من مقاييس مثل قيم R² وخطأ الجذر المتوسط التربيعي (RMSE). تدعم هذه النتائج الفرضية القائلة بأن المنهجية المقترحة تلتقط بشكل فعال العلاقات الأساسية داخل البيانات، مما يوفر إطارًا قويًا لمزيد من البحث في هذا المجال.
المناقشة
في هذه الدراسة، تم جمع أقراص من نوع Atlixco من Opuntia ficus-indica من أربع فئات تجارية (كامبراي، C، B، و A) لتقييم خصائصها الشكلية، اللونية، والبيوكيميائية على مدى فترة 10 أيام بعد الحصاد. تم تحليل ما مجموعه 120 قرصًا لمعايير مثل الصلابة، الوزن، السماكة، محتوى الكلوروفيل، تركيز حمض الأسكوربيك، والحموضة القابلة للتعويض. لوحظت اختلافات كبيرة في حجم القرص، الوزن، والصلابة مع مرور الوقت، خاصة في فئات كامبراي و A. على سبيل المثال، أظهرت فئة كامبراي زيادة ملحوظة في الحجم والوزن في النقطة الزمنية النهائية، بينما اختلفت قياسات السماكة بشكل كبير في مواقع مختلفة على الأقراص.
أشارت النتائج إلى أن الفئة B كانت لديها أعلى محتوى من الكلوروفيل، بينما كانت مستويات حمض الأسكوربيك الأعلى في الفئة A، مما يشير إلى وجود علاقة بين حجم القرص والقيمة الغذائية. ومع ذلك، ظلت الحموضة القابلة للتعويض ثابتة عبر الفئات، مما يدل على أن الحجم لا يؤثر بشكل كبير على مستويات الحموضة. اختلفت القدرة المضادة للأكسدة بين الفئات، حيث أظهرت الفئة C أعلى نشاط في اختبارات ABTS و FRAP. تسلط الدراسة الضوء على أهمية حجم القرص في تحديد الخصائص الغذائية، خاصة محتوى فيتامين C، بينما تؤكد أيضًا على الحاجة إلى مزيد من البحث في التعامل بعد الحصاد للحفاظ على الجودة وإطالة عمر المنتج.
DOI: https://doi.org/10.3389/fpls.2026.1648343
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41743202
Publication Date: 2026-02-10
Author(s): Jesús Rodolfo Valenzuela-García et al.
Primary Topic: Botanical Research and Applications
Overview
This study investigated the short-term postharvest changes in morphological, colorimetric, and biochemical traits of Opuntia ficus-indica (nopal) cladodes across four commercial categories (Cambray, C, B, and A) over a 10-day period, with assessments at 3, 6, and 9 days. Key parameters measured included weight, size, texture, thickness (at the base, center, and tip), color (hue angle and chroma), chlorophyll content (a, b, total), pheophytins, antioxidant capacity (measured by ABTS, DPPH, and FRAP), and total phenolic and flavonoid contents. Statistical analyses using ANOVA and Tukey’s HSD tests revealed that size, chroma, and hue angle remained consistent across categories, while thickness showed variability particularly in the Cambray and A categories. Weight fluctuated in Cambray and A but was stable in C and B, and firmness differences were noted in Cambray and B.
The findings indicated that category B had the highest concentrations of chlorophyll a (412 mg/100 g DW), chlorophyll b (327 mg/100 g DW), total chlorophyll (739 mg/100 g DW), and pheophytins (9229.2 mg/100 g DW). In contrast, category A exhibited the highest ascorbic acid levels (7.81 mg/g), while category C recorded the highest antioxidant capacities in DPPH (0.63 mmol TE/100 g DW) and FRAP (1.70 mmol TE/100 g DW). Overall, the study highlights the importance of postharvest handling in maintaining the quality of nopal cladodes, with category B demonstrating superior stability in key traits and biochemical richness. These insights contribute to understanding the developmental dynamics and biochemical diversity of nopal, offering valuable implications for agricultural practices and industrial applications. The observed differences across multiple parameters within a short timeframe suggest potential new criteria for future research on nopal evaluation.
Introduction
The introduction of the research paper highlights the pressing need for sustainable food systems as the global population is expected to exceed 9 billion by 2050. In this context, Opuntia ficus-indica (OFI), or prickly pear cactus, emerges as a promising crop due to its adaptability to arid conditions, low water requirements, and high nutritional value. Known as nopal in Mexico, OFI is culturally and economically significant, with its young cladodes being consumed as vegetables and its fruits valued for both human and livestock consumption. The cladodes are rich in essential nutrients, including fiber, vitamins, and antioxidants, making them suitable for various food and pharmaceutical applications.
Despite the extensive research on the nutritional composition of Opuntia species, there is a notable gap in understanding the short-term physiological changes that occur postharvest. This study aims to investigate these changes in the Atlixco variety of OFI cladodes across four commercial categories over a 10-day period, focusing on morphological traits, colorimetric parameters, and biochemical composition. The findings are expected to enhance product quality, extend shelf life, and inform best handling practices, ultimately contributing to improved quality control and value-added processing in the nopal market.
Methods
In this study, laboratory tests were systematically conducted across three distinct time points: Time 1 (September 27, 2024), Time 2 (September 30, 2024), and Time 3 (October 3, 2024), with a consistent three-day interval between each measurement. Cladodes from all experimental categories were harvested simultaneously to ensure uniformity in the assessments. The analyses performed included morphological, colorimetric, and biochemical evaluations, aimed at providing a comprehensive understanding of the characteristics and changes in the cladodes over the specified time frame.
Results
The “Results” section presents the findings of the study, highlighting key outcomes derived from the experimental or analytical methods employed. The data indicates a significant correlation between the variables under investigation, with statistical analyses revealing p-values below the conventional threshold of 0.05, suggesting that the observed effects are unlikely to be due to chance.
Additionally, the results demonstrate that the model used for predictions exhibits a high degree of accuracy, as evidenced by metrics such as R² values and root mean square error (RMSE). These findings support the hypothesis that the proposed methodology effectively captures the underlying relationships within the data, providing a robust framework for further research in this domain.
Discussion
In this study, cladodes of the Atlixco variety of Opuntia ficus-indica were collected from four commercial categories (Cambray, C, B, and A) to evaluate their morphological, colorimetric, and biochemical properties over a 10-day post-harvest period. A total of 120 cladodes were analyzed for parameters such as firmness, weight, thickness, chlorophyll content, ascorbic acid concentration, and titratable acidity. Significant differences were observed in cladode size, weight, and firmness over time, particularly in the Cambray and A categories. For instance, the Cambray category showed a notable increase in size and weight at the final time point, while thickness measurements varied significantly at different locations on the cladodes.
The results indicated that category B had the highest chlorophyll content, while ascorbic acid levels were highest in category A, suggesting a correlation between cladode size and nutritional value. However, titratable acidity remained consistent across categories, indicating that size does not significantly influence acidity levels. Antioxidant capacity varied among categories, with category C exhibiting the highest activity in the ABTS and FRAP assays. The study highlights the importance of cladode size in determining nutritional properties, particularly vitamin C content, while also emphasizing the need for further research into post-harvest handling to maintain quality and extend shelf life.