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Daño por frío en la conservacion refrigerada de frutas
y hortalizas. ¿Podemos beneficiarnos con el estrés?
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C. Lucangeli - R.
Murray
GTPostcosecha y Alimentos - Mar. 2000
Tabla de contenidos
[Introducción] [El
daño por frio] [El rol de los jasmonatos]
[resultados]
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Introducción
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Es difícil pensar en estrés y no asociarlo
a situaciones angustiantes de la vida laboral o personal de cada uno. Aunque
con una idea central común que esta asociada al término tensión,
el estrés en los vegetales se relaciona a los disturbios que producen
en el metabolismo desviaciones ambientales de las condiciones que son propicias
para el crecimiento y desarrollo de una especie o incluso de un cultivar
determinado. Situaciones tales como sequía, salinidad, inundación,
exceso o carencia de iluminación, altas o bajas temperaturas, son
todos términos relativos que están haciendo referencia al
alejamiento de las condiciones que son propicias para el desempeño
normal de un vegetal. Si pensamos en sequía, la idea no es la misma
para un cacto que para un irupé, así podemos encontrar ejemplos
para cada una de las situaciones de estrés mencionadas.
La diferente adaptación entre especies a distintos
ambientes está fundamentalmente relacionada con las diferencias
genéticas entre unas y otras. Sin embargo podemos ver que plantas
del mismo cultivar tienen cierta capacidad de adaptación a condiciones
distintas de suelo, temperatura, etc. Así las plantas que crecen
en el interior de tubos de cultivo in vitro, por ejemplo, requieren de
un paulatino acostumbramiento para poder comenzar una vida independiente
al aire libre. Los horticultores y fruticultores son familiares con la
idea de que antes de hacer un transplante es conveniente tener a los plantines
en condiciones subóptimas de irrigación. Muchas de estas
necesidades de rusticación estan asociadas con la necesidad de producir
un desenlace o gatillado del sistema de defensa de los vegetales.
En 1991, científicos israelíes trabajando
con manzanas y tomates observaron que aplicando altas temperaturas a las
frutas por cortos períodos se lograba posteriormente la reducción
de trastornos relacionados a estrés por frío cuando esos
productos eran conservados con refrigeración. Ellos también
observaron que en las frutas tratadas con las altas temperaturas se activaba
la síntesis de un grupo de proteínas de bajo peso molecular:
las proteínas del golpe térmico (PGT o HSP por "heat
shock proteins" en inglés). Más recientemente ha sido
observado que en los frutos tratados con altas temperaturas las PGTs se
acumulan durante el tiempo que dura el tratamiento y persisten durante
el posterior almacenamiento frigorífico.
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El daño por frío
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El control de la temperatura, a través de la
refrigeración, es una de las herramientas principales para reducir
el deterioro de poscosecha de frutas y hortalizas, asegurando el mantenimiento
de la calidad y el valor nutritivo. Las bajas temperaturas disminuyen la
actividad metabólica de los productos y de los microorganismos,
reducen la respiración disminuyendo las reservas que son consumidas
por este proceso, retardan la maduración y disminuyen la pérdida
de agua del producto hacia el ambiente por reducir la transpiración.
Sin embargo, uno de los principales problemas para
las frutas y las hortalizas refrigeradas es la aparición de desórdenes
fisiológicos, conocidos bajo el nombre genérico de daño
por frío. El daño por frío ocurre siempre a temperaturas
por arriba del punto de congelamiento, por lo que es diferente al llamado
daño por congelamiento. Aunque en distinto grado y con diferente
sintomatología tanto frutas como hortalizas de origen tropical,
subtropical y templado son susceptibles a este problema. La susceptibilidad
depende del cultivar, de la temperatura y del tiempo de exposición
a las bajas temperaturas, del grado de madurez, de las características
climáticas de la zona de cultivo y en especial a las temperaturas
previas a la cosecha.
La sintomatología del daño por frío
es diferente en las distintas especies que lo padecen y representan una
manifestación de los cambios físicos, bioquímicos
y fisiológicos producidos por la exposición a las bajas temperaturas.
La intensidad de la sintomatología también depende del tiempo
de exposición a temperaturas por debajo de un límite crítico.
En frutas y hortalizas, los síntomas visibles característicos
del daño por frío incluyen: la formación de depresiones
del tejido por debajo de la piel (síntoma conocido como "pitting"
del inglés "con hoyos") frecuente en cítricos y
pepinos; incapacidad para desarrollar una coloración uniforme observable
en tomates; incremento de la respiración; aumento de la susceptibilidad
a podredumbres comunes en tomates; amarronamiento y harinosidad de la pulpa
y pérdida de jugo como es común en frutas de carozo.
Constituye este desorden una de las principales limitantes
a la vida comercial de frutas y hortalizas, por lo que su atenuación
constituirá un impacto económico importante, permitiendo
mayor disponibilidad de alimentos, menor estacionalidad de la oferta y
precios más uniformes a lo largo del año, apertura de nuevos
mercados internacionales y disminución de los costos de transporte,
al reemplazar el transporte aéreo por marítimo en mercados
ya abiertos. Si se tiene presente que el comercio frutihortícola
en nuestro país es un negocio de unos $ 5.000 millones por año
y que es fuente de trabajo para unas 400.000 personas y que el uso de la
refrigeración es indispensable para el almacenamiento y distribución
de frutas y hortalizas, podrá cuantificarse la importancia estratégica
del conocimiento de la fisiología de este desorden como del desarrollo
de técnicas que permitan paliarlo.
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El rol de los jasmonatos
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Que los vegetales poseen hormonas es conocido por muchos
productores. Muchas compuestos de acción hormonal o reguladores
vegetales son utilizados en la práctica agrícola cotidiana:
herbicidas, sustancias promotoras del enraizamiento, gases para la maduración
de frutas, entre muchísimos otros. Sin embargo, hay un grupo nuevo
de hormonas, los jasmonatos, que modulan y regulan numerosos procesos fisiológicos.
En muchos casos tienen una acción similar a la del ácido
abcísico conocido también como "la hormona del estrés".
Tanto el ácido jasmónico como su derivado, el metil jasmonato,
han sido extraídos de numerosos tejidos vegetales y cuando se aplican
a plantas producen efectos semejantes. Sin embargo, el metil jasmonato
es mucho más volátil que el ácido jasmónico
y de esta forma puede ser aplicado en forma gaseosa.
Recientemente ha sido sugerido que los jasmonatos juegan un rol integral
a nivel celular, como intermediarios entre una señal ambiental y
el mecanísmo de defensa que las plantas han desarrollado contra
patógenos y estrés en general. Sobre esta hipótesis
de trabajo, sería de esperar que la aplicación exógena
de jasmonatos será capaz de inducir el aumento de la resistencia
a desordenes fisiológicos como el daño por frío.
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Un esfuerzo conjunto
Para probar las hipótesis de que: las proteínas
de estrés (PGT) diminuyen la severidad del daño por frío
y retardan el deterioro de la calidad; los jasmonatos actúan como
mediadores en la síntesis de proteínas específicas
en respuesta a varios tipos de estrés; y que la aplicación
exógena de jasmonatos puede inducir la expresión de las proteínas
de estrés, se formuló un proyecto multidiciplinario e interinstitucional.
Con la coordinación del grupo de trabajo en Poscosecha y Alimentos
de la EEA San Pedro (sede del proyecto), y la participación de investigadores
de la EEA Concordia y del Instituto de Tecnología de Alimentos (ITA-Castelar)
y fisiólogos vegetales de la Universidad Nacional de Río
Cuarto, se conformó el equipo para abordar las distintas líneas
de trabajo.
Cabe destacar que dentro del proyecto se realizarán,
además, tesis doctorales dirigidas por profesores de las Universidades
de Buenos Aires y La Plata.
La complejidad de la temática requiere del concurso de capacidades
humanas y de infraestructura y equipamiento que serán aportadas
por las distintas unidades intervinientes.
Además, la distribución territorial de
las mismas permitirá el estudio de la problemática del daño
por frío en distintas regiones productoras. Así, mientras
San Pedro se abocará principalmente a los duraznos y a los tomates,
Concordia centrará su foco en la fruta cítrica.
El instituto de Castelar aportará su experiencia
en evaluaciones sensoriales y junto con el CIDCA de La Plata y el Departamento
de Industrias de la UBA sus conocimientos y equipos para la determinación
de proteínas y actividad enzimática; Los investigadores de
Río Cuarto, expertos en hormonas vegetales, aportarán sus
capacidades en todo lo relacionado a jasmonatos.
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Primeros resultados
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La ejecución del proyecto que se denomina "Estrés
como protector de la calidad organoléptica de frutas y hortalizas
susceptibles a daño por frío" se inició en la
segunda mitad de 1999.
Hasta el momento, se ha trabajado aplicando diferentes
estrés (calor y ausencia de aire) a frutos de duraznos por diferentes
períodos e intensidades de temperaturas. Los resultados que se pueden
observar el la Figura 1, son de un experimento en el que se aplicó
calor (38°C por 24 h) y luego se lo combinó con el uso de atmósferas
controladas.
Puede observarse que el uso de la atmósfera
controlada fue suficiente para disminuir los síntomas visuales de
harinosidad, sin embargo, el porcentaje de jugo (Figura 2) fue significativamente
mayor cuando se aplicó el pretratamiento de calor (estrés).
Los experimentos que se están realizando durante
la presente temporada tienen como objetivos específicos determinar
la combinación de tratamientos térmicos y tiempos de exposición,
que sean efectivos para aumentar las proteínas de estrés
y que al mismo tiempo sean lo suficientemente suaves como para no producir
síntomas que afecten la calidad de los productos (Figura 3).
Paralelamente, se están realizando estudios
para determinar el efecto de los tratamientos como protectores de la calidad
organoléptica. En lo que resta del primer año, se trabajará
en extender las experiencias con frutos de tomates y cítricos.
Resultados esperados y perspectivas del proyecto
Al final de los tres años de duración
de este proyecto, subsidiado por la Agencia de Promoción Científica
y Tecnológica dependiente de la Secretaría de Ciencia y Técnica
de la Nación, se habrán generado conocimientos aplicados
sobre la fisiología del estrés y el rol de los jasmonatos
y se espera contar con tecnologías optimizadas para proteger la
calidad organoléptica de frutas y hortalizas de importancia económica
( tomate, durazno, mandarina y pomelo).
Además, se espera que el conocimiento que surja
sobre el sistema de defensa de los vegetales sea de utilidad para el desarrollo
de estrategias de bajo impacto ambiental que permitan la lucha contra adversidades
biológicas y climáticas de productos frutihortícolas.
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Figura 3: Frutos de duraznero después de recibir tratamientos térmicos
a 44°C durante 1 y 3 h. (foto)
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Se busca la combinación de tratamientos térmicos y tiempos
de exposición, que sean efectivos para aumentar las proteínas
de estrés y que al mismo tiempo sean lo suficientemente suaves como
para no producir síntomas que afecten la calidad de los productos
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Normas de confidencialidad
Ultima actualización : 27.08.2004
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