Extracción e identificación de compuestos volátiles para la detección temprana de podredumbre en papayas

Un grupo de investigadores ha desarrollado una técnica simple y eficaz para la detección de podredumbre en papayas, mediante la extracción e identificación de compuestos volátiles

Beatriz Riverón, Bioquímico farmacéutica

La descomposición fúngica de frutas y verduras frescas genera anualmente pérdidas económicas sustanciales a nivel global. Según datos de la FAO, un tercio de las frutas se pierden tras la recolección. Los hongos causantes de enfermedades poscosecha causan graves perjuicios a productores, exportadores e importadores. Existen numerosos estudios que confirman el potencial de los compuestos orgánicos volátiles para el manejo de enfermedades poscosecha.  

La composición de los metabolitos volátiles puede verse alterada por la presencia de microorganismos

Un grupo de científicos han desarrollado y optimizado un método para extraer y analizar compuestos asociados a la podredumbre de la papaya, los llamados metabolitos volátiles. El objetivo es detectar precozmente la presencia de hongos causantes de pudriciones de los frutos cuando aún se encuentran en fase de quiescencia, es decir, cuando el fruto se infecta aún adherido a la planta. El resultado es de suma relevancia para reducir las pérdidas poscosecha. Frutos aparentemente sanos, albergan hongos tolerantes y los síntomas aparecen con el proceso de maduración durante el almacenamiento y el transporte. La identificación convencional de hongos causantes de enfermedades es costosa y solo es posible después de que aparecen los síntomas. El proceso común implica etapas de aislamiento, cultivo y posterior caracterización morfológica por técnicas microscópicas o por análisis molecular a través de la extracción de ADN. Como el aroma y el sabor de los frutos están íntimamente ligados a la percepción de su calidad por parte de los consumidores, la extracción y análisis de los compuestos volátiles que produce la papaya pueden ser herramientas para la detección temprana de la contaminación fúngica. Las características sensoriales involucran, en la mayoría de los casos, a compuestos orgánicos volátiles, como hidrocarburos, ésteres, aldehídos, cetonas, alcoholes y ácidos orgánicos. La composición de estos metabolitos volátiles puede verse alterada por la presencia de microorganismos que provocan un cambio en el metabolismo de la fruta, resultando en la síntesis de nuevas sustancias o cambios en los niveles de las ya existentes. Con las etapas de obtención y análisis, el estudio ha resultado en la extracción de más de 100 volátiles de papaya. Los análisis se realizan por cromatografía separando y posteriormente, identificando los compuestos.  

Microextracción en fase sólida para determinar los cambios en los volátiles

Un método bien establecido es la microextracción en fase sólida, que es una técnica de preparación de muestras, simple y eficaz. Para ello, se utiliza una aguja recubierta con material adsorbente que, al entrar en contacto con compuestos volátiles, es capaz de retenerlos y concentrarlos en un solo paso. Así, los científicos desarrollaron un sistema que consiste en colocar la papaya en un frasco, donde se deja durante cierto tiempo para su acondicionamiento. Posteriormente, la fibra de microextracción en fase sólida se expone en el espacio libre de la botella de prueba para la adsorción de compuestos volátiles. Finalmente, los analitos se desprenden térmicamente de la fibra y se inyectan en un cromatógrafo de gases acoplado a un espectrómetro de masas (GC-MS), para su separación, análisis y determinación de sus estructuras químicas.   Fuentes: https://abrafrutas.org/2020/10/novo-metodo-de-deteccao-precoce-de-fungos-pode-reduzir-perdas-com-mamao-papaia/ Acceso el 12/10/2022. Zhao, X.; Zhou, J.; Tian, R.; Liu, Y. (2022). Microbial volatile organic compounds: Antifungal mechanisms, applications, and challenges. Front Microbiol. 13: 922450.