El L-glutamato reduce los daños por frío en ciruela pasa

La ciruela pasa (Prunus domestica L. ‘Ximei’ familia Rosaceae)) es apreciada por los consumidores debido a su sabor y su valor nutricional. Sin embargo, su calidad se deteriora rápidamente después de la cosecha.

La refrigeración es la estrategia más común para extender la vida útil de las ciruelas pasa pero son propensas a sufrir daños por frío, acompañados entre otros, de síntomas de pardeamiento interno, lo que resulta en una reducción de la comercialización y pérdidas económicas. 

Se han aplicado muchos métodos para mitigar el deterioro de estas frutas poscosecha, como las nanopartículas de quitosano recubiertas de betaína- glicina, de quitosano-arginina y la L-cisteína. Sin embargo, todavía es necesario explorar nuevas tecnologías para mejorar la calidad de las ciruelas pasas bajo estrés por frío.

El L-glutamato, una sustancia natural

El L-glutamato es un aminoácido multifuncional en las plantas.

Participa en la biosíntesis de otros diversos aminoácidos y también actúa como un eje metabólico central que se vincula al metabolismo del carbono y el nitrógeno.

Estructura química del L.-glutamato (en la figura se muestra la estructura del ácido glutámico en su forma molecular no disociada)

Además, el L-glutamato también sirve como molécula de señal participando en el desarrollo, las respuestas de defensa y las respuestas al estrés abiótico en las plantas.

En los últimos años, debido a la seguridad comestible y la función fundamental en diversos procesos biológicos y metabólicos, el L-glutamato ha recibido una amplia atención en la conservación de cultivos hortícolas poscosecha. 

Por ejemplo, L-glutamato mejora la resistencia a las enfermedades de los tomates, las peras, las manzanas, y mantiene la calidad de los productos recién cortados, lo que se atribuye a su papel en la regulación del metabolismo de los aminoácidos, la síntesis del ácido γ-aminobutírico (GABA), de los fenilpropanoides, de la sacarosa, de las poliaminas, la integridad de la pared celular, la reducción de las especies reactivas de oxígeno (ROS) los genes proteicos relacionados con la patogénesis. 

Los enfoques de proteómica y biología de sistemas han proporcionado conocimientos integrados sobre las modificaciones en los mecanismos de  transcripción, la síntesis de varios metabolitos y de algunos tipos de proteínas durante el daño por el frío, lo que permite explorar redes reguladoras complejas de cultivos hortícolas bajo estrés por bajas temperaturas. 

Por ejemplo, la tecnología de transcriptómica y metabolómica examinó factores de transcripción clave (RAP2-7, bHLH74, AGL9, MYB33 y SRM1) y genes diana involucrados en el desarrollo de la injuria por frío de papayas. 

En el fruto del tomate, la integración de análisis multiómicos elucidó la red reguladora transcripcional de la síntesis de metabolitos secundarios bajo estrés por frío, identificando los factres detranscripción importantes (SlMYB91, SlMYB106 y SlMYB70), así como, los genes estructurales (SlCHS, SlCHIL, SlC3H) involucrados en este proceso. 

En las ciruelas, el análisis de integración del análisis transcriptómico y metabólico encontró los posibles mecanismos reguladores asociados con la deshidratación de la pulpa bajo estrés por frío, y la señal en cascada de las MAPK* y las MYB**, desempeñando un papel crucial en la regulación de la biosíntesis de antocianinas durante el desarrollo del deño por el frío.

El L-glutamato atenúa los estrés por bajas temperaturas

Los objetivos de un trabajo actual fueron explorar el impacto de L-glutamato en los efectos por el frío y los indicadores metabólicos mediante una evaluación combinada de la metabolómica y la transcriptómica bajo estrés por frío, así como establecer una base para dilucidar los mecanismos moleculares del que el L-glutamato provoca en el alivio de los daños por el frío en ciruelas pasas poscosecha. 

La integración del transcriptoma y el metaboloma proporciona información valiosa para identificar metabolitos y genes críticos para mejorar la tolerancia al frío en la ciruela pasa.

En general, estos resultados indican que el L-glutamato puede activar las vías de síntesis de aminoácidos y fenoles para atenuar el estrés por bajas temperaturas. lo que proporciona nueva información sobre el mecanismo regulador de la resistencia al frío mejorada por L-glutamato de las ciruelas pasas poscosecha.

* MAPK significa proteína quinasa activada por mitógeno. Es una proteína que regula varias actividades celulares, como la expresión genética, la mitosis, la diferenciación, la supervivencia celular y la apoptosis.
** Factores de transcripción envueltos en diversos procesos celulares.

Fuentes

Hou, Y; Yan, W.;   Deng, R.; Wang, J.; Wang,Y.;  Wang, L.;  Xing, J.; Jin, P.;  Zhao, Y. (2025).
Multi-omics analysis reveals the role of L-Glutamate in regulating cold tolerance of postharvest prune fruit
Postharvest Biology and Technology, 223: 113444

Imágenes
https://www.bencos.com.co/blogs/news/ciruelas-remedio-casero-contra-el-estrenimiento  
Acceso el 12/02/2025.
https://pt.wikipedia.org/wiki/%C3%81cido_glut%C3%A2mico 
Acceso el 12/02/2025.