En que consiste el Efecto del etileno sobre la calidad de las frutas y hortalizas frescas

Efecto del etileno sobre la calidad de las frutas y hortalizas frescas

Mikal E. Saltveit *

Mann Laboratory, Department of Vegetable Crops, University of California, One Shields A6e., Davis, CA 95616-8631, USA

Recibido el 10 de junio de 1998; recibida en forma revisada el 28 de octubre de 1998; aceptado el 11 de noviembre de 1998

Abstracto

El etileno es una sustancia natural del crecimiento de las plantas que tiene numerosos efectos sobre el crecimiento, el desarrollo y la vida de almacenamiento de muchas frutas, verduras y cultivos ornamentales a concentraciones de mll-1. Las frutas y hortalizas cosechadas pueden ser intencional o no intencionalmente expuestas a niveles biológicamente activos de etileno y tanto las fuentes endógenas como exógenas de etileno contribuyen a su actividad biológica. La síntesis y la sensibilidad del etileno se realzan durante ciertas etapas del desarrollo de la planta, así como por una serie de estrés biótico y abiótico. La exposición puede ocurrir inadvertidamente en almacenamiento o tránsito de la contaminación atmosférica o del etileno producido por los cultivos adyacentes. La exposición intencional se utiliza principalmente para madurar la fruta cosechada. Los efectos perjudiciales del etileno sobre el centro de calidad alteran o aceleran los procesos naturales de desarrollo, maduración y senescencia, mientras que los efectos beneficiosos del etileno sobre la calidad se centran aproximadamente en los mismos atributos que los efectos perjudiciales, pero difieren tanto en grado como en dirección. Por lo tanto, se debe tener cuidado para asegurar que los cultivos sensibles a los efectos del etileno sólo se expongan a la atmósfera deseada. Se discuten una serie de técnicas para controlar los efectos del etileno en relación con su aplicación con frutas y verduras comercialmente importantes. Se dan ejemplos de efectos generales y específicos benéficos y perjudiciales para el etileno.

Palabras claves: Apariencia; Aroma; Color; Síntesis y acción del etileno; Sabor; Almacenamiento; Gusto

1. Introducción

Tanto el uso agrícola práctico del etileno (C2H4), como la bioquímica básica y la fisiología de C2H4 han sido ampliamente estudiados durante muchas décadas (Abeles et al., 1992). Elucidación de la ruta biosintética de C2H4 por Adams y Yang (1979) y la reciente aplicación de la biología molecular para desentrañar las complejidades de la biosíntesis y la acción de C2H4 han estimulado en gran medida la investigación en esta área (Yang, 1985, Grierson y Schuch , 1994, Kanellis et al., 1997). Sin embargo, gran parte de lo que se sabe acerca de los efectos de C2H4 sobre la calidad de las frutas y hortalizas frescas se ha ido amasando lentamente desde los años 20 y necesita una actualización constante. La introducción de nuevas prácticas culturales, cultivares, métodos de cosecha y manipulación, tratamientos poscosecha, productos de consumo y envasado influyen en el efecto que C2H4 tiene sobre los atributos de calidad.

La investigación continua en estas áreas, aunque no tan glamorosa como en biotecnología. Que proporciona la base sobre la cual se basa el uso agrícola comercial de C2H4. La información presentada en esta revisión se ha recogido de publicaciones recientes y de revisiones anteriores sobre la bioquímica y fisiología de C2H4 (Abeles et al., 1992, Kanellis et al., 1997, Saltveit et al., 1998), su papel en la poscosecha (Kader, 1985; Weichmann, 1987, Yang, 1987) y su efecto sobre la calidad de los alimentos (Watada, 1986; Lougheed et al., 1987).

El etileno es un regulador de crecimiento de las plantas gaseosas de dos carbonos, naturalmente producido, que tiene numerosos efectos sobre el crecimiento, desarrollo y vida de almacenamiento de muchas frutas, hortalizas y cultivos ornamentales (Tabla 1). Esta potente hormona vegetal es eficaz a partes por millón (ppm, µl l-1) a partes por millones (ppb, nl l-1) las concentraciones. Tanto la síntesis como la acción de C2H4 implican complicados procesos metabólicos, que requieren oxígeno y son sensibles a concentraciones elevadas de dióxido de carbono. La sensibilidad endógena a los cambios de C2H4 durante el desarrollo de la planta, al igual que su tasa de síntesis y pérdida por difusión de la planta.

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Las respuestas a C2H4 producido endógenamente y exógenamente son numerosas y variadas (Tabla 2), y sólo son beneficiosas o perjudiciales cuando se consideran antropomorficamente (Tabla 3). Por ejemplo, los efectos que se consideran beneficiosos incluyen la promoción de la floración en la piña (Ananas comosus) y la aceleración de la maduración en tomate (Lycopersicon esculentum) y melones (Cucumis melo). Los efectos que se perciben como perjudiciales incluyen el aborto de las flores y el desarrollo de manchas rojizas en la lechuga (Lactuca sativa). A menudo, la misma respuesta (por ejemplo, aceleración de la pérdida de clorofila, promoción de la maduración o estimulación del metabolismo del fenilpropanoide) se considera benéfica en algunos cultivos (por ejemplo, desgrane de cítricos, maduración de frutos climatéricos y estimulación de defensas contra patógenos) y perjudicial en otros. (Por ejemplo, el amarilleo de los vegetales verdes, el ablandamiento excesivo de las frutas o el dorado de la lechuga; tabla 3). Por ejemplo, los efectos que se consideran beneficiosos incluyen la promoción de la floración en la piña (Ananas comosus) y la aceleración de la maduración en tomate (Lycopersicon esculentum) y melones (Cucumis melo). Los efectos que se perciben como deletéreos incluyen el aborto de las flores y el desarrollo de manchas rojizas en lechuga (Lactuca sativa). A menudo, la misma respuesta (por ejemplo, aceleración de la pérdida de clorofila, promoción de la maduración o estimulación del metabolismo del fenilpropanoide) se considera benéfica en algunos cultivos (por ejemplo, desgrane de cítricos, maduración de frutas climatéricas y estimulación de defensas contra patógenos) y perjudicial en otros. Por ejemplo, el amarilleo de los vegetales verdes, el ablandamiento excesivo de las frutas o el dorado de la lechuga; tabla 3)

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Las plantas producen C2H4, pero sólo la fruta climatérica madura y el tejido enfermo o herido la producen en cantidades suficientes para afectar el tejido adyacente. En todos los tejidos de fruta climatérica, excepto la maduración, C2H4 suprime su propia síntesis. A medida que la fruta climatérica empieza a madurar, esta inhibición de la retroalimentación negativa de C2H4 en la síntesis de C2H4se transforma en una promoción de retroalimentación positiva en la que C2H4 estimula su propia síntesis (es decir, producción autocatalítica de C2H4) y copiosas cantidades de C2H4 (Yang, 1987).

Una vez que la maduración de la fruta climatérica ha comenzado, la concentración interna de C2H4  aumenta rápidamente a los niveles de saturación y la aplicación exógena de C2H4 no tiene ningún efecto promocional adicional en la maduración. La reducción de la concentración externa de C2H4 alrededor de las frutas voluminosas (por ejemplo, manzanas (Malus domestica), plátanos (Musa spp.), Melones y tomates) casi no tiene efecto sobre la reducción de la concentración interna en estos frutos climatéricos de maduración debido a la gran resistencia a la difusión de sus frutos piel y carne. En estas frutas, la tasa de producción supera ampliamente la tasa de pérdidas difusivas hasta alcanzar un nivel bastante alto. La concentración interna de C2H4 puede exceder 100 µl l-1, incluso cuando la concentración externa es cero. Por lo tanto, la reducción de la concentración externa de C2H4  mediante la ventilación o con C2H4 lavadores generalmente no tiene ningún efecto sobre la maduración posterior de las frutas que han progresado unos días en su climaterio. Sin embargo, en las etapas iniciales de maduración cuando los niveles internos de C2H4 son todavía bajos, la mejora de la velocidad de difusión con almacenamiento a baja presión o inhibición de la síntesis o acción de C2H4  puede retardar significativamente la maduración.

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