Arginina y cisteína para retrasar la maduración del tomate en poscosecha

La maduración del tomate (Solanum lycopersicum familia Solanaceae), fruta rica en nutrientes esenciales con valor económico significativo, es un proceso complejo que se caracteriza por una serie de eventos bioquímicos que dan como resultado características deseables como un color vibrante, ablandamiento y acumulación de azúcares, ácidos orgánicos y compuestos aromáticos, lo que la hace visualmente atractiva para el consumo. 

Maduración y senescencia, procesos diferentes

La maduración de la fruta se considera un proceso no reversible. Aunque la maduración y la senescencia no están separadas por una demarcación clara, cada vez hay más evidencia que muestra que los cambios a nivel fisiológico y molecular son distintos durante estos dos períodos. 

En general, la maduración de la fruta se caracteriza por una actividad metabólica elevada y una mejor calidad comestible de la fruta, mientras que la senescencia se caracteriza por el ablandamiento de los tejidos y la eventual descomposición.

Mejor, un tomate maduro

El tomate es una hortaliza ampliamente cultivada y popular en todo el mundo. La fruta de tomate madura no solo es sabrosa, sino que también es rica en varios compuestos que promueven la salud, incluidas vitaminas, carotenoides y compuestos fenólicos. 

Comprender los intrincados mecanismos subyacentes a estos procesos contribuye a los avances en las prácticas agrícolas, lo que permite optimizar las técnicas de cosecha y manejo poscosecha. Además, desentrañar los cambios moleculares y bioquímicos que ocurren durante la maduración de la fruta mejora el conocimiento sobre la fisiología de las plantas y proporciona información para desarrollar estrategias para extender la vida útil, mejorar la calidad de la fruta y satisfacer las demandas de la creciente población.

El etileno, imprescindible

La maduración y la senescencia de la fruta están estrechamente asociadas con cambios en el color, el sabor, el aroma y la textura. En frutas climatéricas como el tomate, se requiere etileno para que ocurran estos cambios fisiológicos. El inicio de la maduración desencadena un aumento notable en la producción de etileno, con tasas de 100 a 300 veces. 

El aminoácido metionina es el precursor biológico del etileno en todas las plantas superiores y se convierte en este hidrocarburo a través de varias reacciones en las que participan varias enzimas.

La inhibición de la biosíntesis o acción del etileno es la estrategia más común utilizada en poscosecha para prolongar el almacenamiento, mantener la calidad de la fruta y ampliar la disponibilidad de productos frescos. Los hallazgos de estos estudios contribuyen al desarrollo de enfoques y tecnologías innovadores para garantizar la entrega de fruta de alta calidad a los consumidores y, al mismo tiempo, minimizar el desperdicio.

Durante el proceso de maduración de la fruta, la acumulación de metabolitos primarios, incluidos azúcares, aminoácidos y ácidos orgánicos, desempeña un papel crucial en la determinación de la calidad y el sabor de la fruta. Los azúcares y los ácidos orgánicos contribuyen al dulzor y al equilibrio ácido, lo que da como resultado sabores deseables. 

Papel de los aminoácidos

Los aminoácidos están involucrados en la formación de compuestos aromáticos, lo que mejora el atractivo general de la fruta. 

El perfil de aminoácidos se ve influenciado durante la maduración de la fruta. Por ejemplo, el contenido total de aminoácidos libres en frutos rojos de tomate aumenta casi cinco veces en comparación con los frutos verdes. 

Los análisis proteómicos y metabolómicos también han revelado la importancia del metabolismo de los aminoácidos L-alanina, L-aspartato y  L-glutamato en la maduración de la fruta. 

Comprender la dinámica y la regulación de los aminoácidos durante la maduración de la fruta puede brindar información valiosa para optimizar las condiciones de almacenamiento poscosecha, mejorar el sabor de la fruta y extender la vida útil, lo cual beneficia tanto a los consumidores como a la industria frutícola.

Arginina y cisteína ayudan a mantener la calidad poscosecha

En un estudio actual, se investigó cómo los aminoácidos, L-arginina y L-cisteína, afectan la maduración de la fruta del tomate.  

Los hallazgos demuestran que la aplicación de estos aminoácidos retrasa el cambio de color de la fruta de verde a rojo y obstaculiza las alteraciones en la acidez titulable y el contenido de azúcar soluble. 

Además, el tratamiento con L-arginina y L-cisteína suprime las actividades de las enzimas clave involucradas en la biosíntesis de etileno, a saber, la sintasa del ácido 1-aminociclopropano-1-carboxílico y la oxidasa 1-aminociclopropano-1-carboxílico al regular negativamente la expresión de SlACS2/4 y SlACO1, genes clave para la biosíntesis de etileno. Esta supresión inhibe aún más la producción de etileno asociada a la maduración. 

En general, este estudio revela que los tratamientos con L-arginina y L-cisteína retrasan el proceso de maduración de la fruta del tomate y favorecen el mantenimiento de su calidad durante su vida útil. 

Resumen gráfico.  Según  Yu et al  2024

Observación

Todos los aminoácidos, excepto la glicina son "estereoisómeros". Un estereoisómero es un compuesto que puede presentarse en una de dos formas: la forma L (grupo -NH2 del segundo carbono o carbono α a la izquierda) y la forma D (grupo -NH2 a la derecha); son imágenes especulares entre sí. La mayoría de los aminoácidos biosintetizados pertenece a la configuración L y los aminoácidos proteicos, todos son L.

Fuentes

Yu, W.; Ma, P.; Sheng, J.; Shen., L. (2024).
Arginine and cysteine delay postharvest ripening of tomato fruit by regulating ethylene production
Postharvest Biology and Technology, 216:113052

Imagen principal

https://blog.mfrural.com.br/como-plantar-tomate/  Acceso el 20/2024.