Thermal behavior of calafate (Berberis buxifolia) seeds

Abstract

Low temperature is the most important factor limiting the distribution of plants. In this study the low temperature thermal behavior of calafate seeds was analyzed by Differential Scanning Calorimetry (DSC), and a vibrational characterization of their different components was conducted by infrared spectroscopy (FTIR). In cold-acclimated plants, such as calafate, the total percentage of olyunsaturated fatty acids in their seeds is significantly higher than that of saturated fatty acids. Successive freezing-thawing cycles lead to increased formation of linoleic (LA) and linolenic (LNA) α-crystals. This process would barely modify the phase-transition temperature of the lipid membrane but would lead to an increase in the membrane fluidity (LNA would make the cell membranes more fluid during seed development). It seems that processes in membranes rather than in the glassy cytoplasm may determine the cooling resistance.

La baja temperatura es el factor limitante más importante cuando se analiza la distribución de las plantas. En este artículo el comportamiento térmico a baja temperatura de las semillas de Berberis buxifolia ha sido estudiado por calorimetría diferencial de barrido y la caracterización de sus diversos componentes ha sido llevada a cabo por espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier (FTIR). En plantas aclimatadas al frío, tales como Berberis buxifolia, el porcentaje total de ácidos grasos poliinsaturados en sus semillas es significativamente mayor que el de los ácidos grasos saturados, y sucesivos ciclos de congelación y descongelación conducen a un aumento de la formación de cristales α de linoleico (LA) y linolénico (LNA). Este proceso apenas modificaría la temperatura de transición de fase de la membrana lipídica pero conduciría a un aumento de la fluidez de la misma (el LNA haría las membranas celulares más fluidas durante el desarrollo de las semillas). Es altamente probable que los procesos que tienen lugar en las membranas -en vez de en el citoplasma vítreo- sean los determinantes de la resistencia al frío.