De nombreux travaux de recherche récents dans le monde ont concerné le rôle de microconstituants (composés présents en faible quantité par opposition aux macroconstituants tels que les sucres) dans la prévention de maladies comme le cancer et les maladies cardiovasculaires. Ces microconstituants, comme les caroténoïdes (dont le ß-carotène ou le lycopène), les vitamines C et E, ont un rôle antioxydant et sont surtout présents dans les fruits et légumes. Pour en contrôler la teneur dans des fruits d’une variété donnée, il est nécessaire de connaître les effets des principaux facteurs environnementaux, dont la lumière et la température. Des chercheurs de l’INRA d’Avignon étudient l’influence de ces facteurs sur la teneur en antioxydants (caroténoïdes, vitamine C) de la tomate. Les résultats soulignent l’importance des conditions de maturation et de conservation des fruits sur leur composition finale en microconstituants et donc potentiellement sur la qualité nutritionnelle des tomates.

L'étude a porté sur l'influence de la lumière et de la température dans 3 situations : les fruits mûris sur pied, les fruits cueillis verts et mis à mûrir, et la conservation des fruits.

La maturation des fruits sur pied

Des filtres photosélectifs sont placés sur la plante autour des fruits afin de déterminer l'influence de modification de la température et du rayonnement sur les teneurs en antioxydants du fruit. Les premiers résultats confirment que la teneur en lycopène des tomates augmente avec le rayonnement reçu par le fruit au cours de sa maturation jusqu'à une limite au-delà de laquelle l'accumulation de lycopène est réduite, probablement en réponse à une forte température du fruit. Les travaux actuels visent à préciser ces seuils de réponse ainsi que les stades de sensibilité à l'environnement, ce qui permettra à moyen terme de modéliser les teneurs en lycopène et vitamine C du fruit.

Plus de lycopène et plus de vitamine C dans les fruits mûris à la lumière

Des analyses ont été réalisées sur des tomates cerises récoltées au stade vert mature et mis à mûrir dans différentes conditions : 18°C, 25°C, ou 32°C, avec ou sans lumière.

L'augmentation de la température de 18°C à 25°C permet d'obtenir une maturation plus rapide caractérisée par l'apparition de la coloration externe rouge du fruit plus rapidement.
Les fruits ayant mûri à la lumière contiennent plus de lycopène et plus de vitamine C (augmentation de 15 à 20%) à 18°C ou 25°C. Par contre, la teneur en lycopène est significativement réduite à 32°C.
Le ß-carotène est lui moins sensible aux variations de température : sa synthèse est stimulée en présence de lumière mais elle n'est pas inhibée lorsque les fruits mûrissent à 32°C.
Des analyses sont en cours afin de préciser à quel niveau de la voie de biosynthèse du lycopène, la température et le rayonnement interviennent.

La conservation à 4°C inhibe la synthèse de lycopène

Des travaux ont été menés pour mesurer l'influence des conditions de conservation à 4 ou 12°C pendant 15 jours des tomates cueillies au stade orange ou rouge sur l'évolution de leur composition.

La conservation des tomates cueillies au stade orange, à 4°C ou 12°C ne permet pas au fruit d'atteindre la teneur maximale en vitamine C qu'ont les fruits rouges restés sur la plante. Par contre, la conservation de fruits récoltés au stade orange à 12°C leur permet d'atteindre une coloration rouge et une teneur en lycopène proches de celles obtenues sur des fruits récoltés au stade mature (rouge). La synthèse de lycopène et l'apparition de la coloration externe rouge sont inhibées à 4°C.

La synthèse de vitamine C sur des fruits matures (rouges) n'est pas réduite par la conservation à 4°C. Les tomates rouges ont une teneur en vitamine C qui augmente légèrement pendant la première semaine de conservation et se stabilise pendant la seconde semaine de conservation.
La synthèse de lycopène des fruits rouges continue lorsque le fruit est conservé à 12°C alors qu'elle est inhibée pour les fruits conservés à 4°C.

La conservation à 12°C des tomates cueillies au stade orange ou rouge est donc préférable pour prolonger la synthèse du lycopène, qui est inhibée lors de la conservation à 4°C. Ces travaux couplés à ceux menés en collaboration avec le Ctifl (Centre technique interprofessionnel des fruits et légumes) montrent également que les récoltes précoces de fruits au stade vert ou orange sont néfastes à la qualité finale des produits (teneurs en microconstituants, arômes, qualité organoleptique).