INVITED REVIEW Why fruits are rich in antioxidants? An opinion review 1,2 (original) (raw)
We rarely consider whether and how plants benefit from making antioxidant-rich fruits, despite our dependence on fruits as routine sources of these compounds. The hypothesis presented here is that storage of the antioxidant materials is advantageous to the survival of the plant species. This hypothesis is based on the premise that at different stages from flower bud opening to seedling formation, the concentrations of the reactive oxygen species (ROS) needed vary tremendously. Exposing seeds of several plant species to ROS aids germination. However, ROS can cause considerable damage by mutagenesis during plant embryogenesis. It is suggested that the antioxidant-rich environment in fruits protects the developing plant embryos from this damage. It also allows for an antioxidant environment for packaging the embryos into seeds with tight seed coats. After fruit maturation and seed dispersal, a prolonged exposure to oxygen and moisture enables the seeds to produce the ROS needed for seed germination. There is a simultaneous increase in the ROS scavenging systems to allow for protection of the dividing cells afterwards. These observations are unified into the hypothesis that the antioxidant rich fruits aid in the survival of plant species, and discussed in the context of vascular plant evolution. Résumé : Nous nous demandons rarement si, et comment, les végétaux tirent bénéfice du fait de produire des fruits riches antioxydants, malgré notre dépendance aux fruits comme sources habituelles de ces composés. L'hypothèse présentée ici propose que l'entreposage d'antioxydants soit avantageux a ` la survie des espèces de végétaux. Cette hypothèse est basée sur la prémisse que, a ` différents stades allant de l'éclosion des bourgeons floraux jusqu'a ` a ` la formation des pousses, les concentrations d'espèces réactives d'oxygène (ERO) requises varient beaucoup. L'exposition des graines de différentes espèces de plantes a ` des ERO favorise la germination. Cependant, les ERO peuvent causer des dommages considérables par mutagenèse lors de l'embryogenèse végétale. Il est suggéré que l'environnement des fruits riche en antioxydants protège les embryons végétaux en développement de ces dommages. Cet environnement antioxydant permet d'encapsuler les embryons dans des graines possé-dant une enveloppe ferme. Après la maturation des fruits et la dispersion des graines, une exposition prolongée a ` l'oxygène et a ` l'humidité permet aux graines de produire des ERO nécessaires a ` leur germination. Il survient un accroissement simultané des systèmes de piégeage de ERO pour protéger par la suite les cellules en division. Ces observations sont unifiées a ` l'intérieur de l'hypothèse voulant que les fruits riches en antioxydants favorisent la survie des espèces de végétaux, et sont discutées dans le contexte de l'évolution des plantes vasculaires.
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