Caracterización, detección y mejora de los trigos atacados por heterópteros.

Abstract

Desde 1930 se conoce que ciertos insectos heterópteros pueden atacar los granos de trigo en crecimiento. En Europa, Asia y Norte de África este ataque se ha asociado a ciertas especies de los géneros Aelia y Eurygaster, mientras que en Nueva Zelanda se atribuye a Nysius huttoni. En España, Eurygaster austriaca seabrai y AeIia germari se han identificado como las especies más frecuentes causantes del daño, se conocen comúnmente como garrapatillo, también llamado paulilla o sampedrito.<br/>El garrapatillo se alimenta del jugo del grano de trigo en su fase lechosa, segregando unas enzimas proteolíticas, denominadas proteasas que debilitan las proteínas de la harina procedente de esos trigos, alterando las propiedades viscoelásticas de la masa y su calidad panadera. <br/>Las proteínas son el constituyente mayoritario de la harina de trigo. Se han clasificado en albúminas, globulinas, gliadinas y gluteninas dependiendo de su solubilidad.<br/>No se ha detectado la enzima responsable de producir la degradación proteolítica causada por Aelia y Eurygaster. Únicamente en el caso de Nysius huttoni se ha demostrado que la enzima causante de la degradación de las proteínas son proteasas alcalinas.<br/>El método más ampliamente utilizado para la detección de éstos trigos infestados es la determinación de la actividad proteolítica mediante el alveógrafo. Este equipo mide el efecto sobre la extensibilidad de la red de gluten. <br/>El objetivo general de la investigación es definir posibles métodos que permitan la detección y cuantificación de forma rápida y sencilla de la actividad proteolítica procedente de la infestación del trigo por insectos heterópteros.<br/>Las conclusiones obtenidas, nos muestran que no se han podido aislar las enzimas proteolíticas procedentes de la saliva de los insectos Aelia y Eurygaster responsables de la degradación proteolítica de los trigos. <br/>La electroforesis capilar zonal, SE-HPLC, y el índice de gluten permiten detectar la modificación proteica causada por la infestación por garrapatillo.

It has been reported since the 1930s that certain heteropterous insects cause damage to wheat cultivars. These insects (wheat bugs) feed on different stages of developing grain. In Europe, The Middle East and North Africa the insects responsible for bug damage of wheat are species of the genera Eurygaster and Aelia, whilst in New Zealand the attack is attributed to Nysius huttoni. In Spain, the insects that most frequently cause damage are Aelia germari and Eurygaster austriaca.<br/>Wheat bugs suck the milky nutrients from the immature grain by piercing it with their mouthparts and injecting their salivary juices, which contain very potent enzymes. The most important and extensively studied of these enzymes are the proteases, since flour from bug-damaged wheat has poor quality. Dough prepared from this flour is very sticky and weak and produces loaves of poor volume and unsatisfactory texture.<br/>Extensive research has been done on wheat damaged by N. huttoni. The protease of this insect is of alkaline nature and some inhibitors have been described. Less information is available about the effect caused by the insects Aelia and Eurygaster. <br/>Cereal proteins have been first classified on the basis of their solubility into four classes: albumins, globulins, gliadins and glutenins.<br/>The aim of the present study was to analyze the extent of Aelia spp. and Eurygaster spp. damage on wheat proteins to help understand the real mechanism of bug action and quantify simple and fast methods to detect de infestation. <br/>The conclusions are shown the effect of Aelia spp. and Eurygaster spp. wheat bugs on the protein fractions has been studied by size-exclusion high-performance liquid chromatography (SE-HPLC), free-zone capillary electrophoresis (FZCE). .<br/>High-performance capillary electrophoresis (CE) has emerged as a powerful technique in the characterization of cereal proteins, in consequence, FZCE might be a useful tool for rapid determination of bug attack.<br/>Gluten Index could be used as both rapid and sensitive technique for the detection of wheat protein modification due to insect attack.