Efectos de la radiación gamma en la calidad del aguacate

radiación gamma en aguacate

Estudio sobre los efectos de tratamientos con rayos gamma en los parámetros de calidad interna y sensorial del aguacate y su correlación con los procesos fisiológicos

 

Las plagas de cuarentena son especies que no están presentes en algunos países. Si se importan a estas regiones, las plagas podrían causar considerables estragos económicos y ecológicos porque carecen de depredadores naturales para controlarlas. Una vez que se importan nuevas especies, se propagan rápidamente, ya que es complicado administrar su número.

Como parte de las medidas fitosanitarias, los países pueden restringir los alimentos portadores de plagas cuarentenarias. En el caso de los aguacates Hass, las plagas cuarentenarias son los barrenadores de frutos: Stenoma catenifer (polilla), Heilipus lauri y H. trifasciatus (gorgojos). Estos insectos perforan la pulpa y las semillas de las frutas produciendo excremento y provocando la caída prematura de la fruta. Por lo tanto, la plaga afecta tanto la calidad como el rendimiento de los aguacates.

Los intentos de controlar las plagas de cuarentena a través del Manejo Integrado de Plagas en los huertos, hasta el momento, no han tenido éxito. Las repetidas aplicaciones de productos químicos necesarios para prevenir los barrenadores hacen que la fruta no sea segura para el consumo humano. Intentar sacrificar los aguacates afectados por barrenadores tampoco es fácil debido a la gran cantidad de frutos y al pequeño tamaño de los huevos y las larvas.

En estas circunstancias, los tratamientos posteriores a la cosecha se están explorando como un medio para reducir el daño de las plagas, complementarios a las prácticas culturales.

La experiencia previa de la industria con la radiación gamma ha demostrado que el tratamiento puede controlar las especies objetivo sin afectar a otros artrópodos ni dañar el medio ambiente. Incluso cuando no logra el 100 por ciento de mortalidad de los insectos, la radiación gamma induce la esterilidad de las plagas. Muchos alimentos tratados con éxito con radiación gamma resultaron ser seguros para el consumo y no hubo efectos adversos en la calidad o la vida útil del producto. Por lo tanto, un grupo de científicos agrícolas probó la radiación gamma como un posible tratamiento posterior para los aguacates.

Las dosis genéricas, que controlan una amplia gama de plagas, se establecen en 150 Gy para moscas de la fruta y 400 Gy para plagas cuarentenarias. Sin embargo, se desconocen los niveles necesarios para las plagas cuarentenarias del aguacate.

 

Prueba de los efectos de la radiación gamma en la calidad del aguacate

Los agrónomos Lizarazo-Peña, Darghan y Herrera necesitaban evaluar el efecto de dosis genéricas, de radiación gamma de Cobalto 60, sobre la calidad de los frutos.

Los científicos cosecharon cuatro grupos de aguacates Hass de diferentes etapas de maduración. El estado de maduración se confirmó midiendo el contenido de materia seca, generalmente utilizado como índice de cosecha. Eligieron solo frutos buenos sin ningún daño o deformación para el experimento.

La radiación gamma (GR) se administró entre dos y tres días después de la cosecha. Se utilizaron cuatro niveles de GR (100, 200, 400 y 800 Gy) y un control para cada etapa de maduración. Después del tratamiento, los aguacates se preenfriaron a 10 ºC durante dos horas y se almacenaron a 7 ºC durante 20 días para simular las condiciones de transporte.

Se analizaron ocho frutos, dos de cada estado de maduración, a los 0, 5, 10, 15 y 20 días. Los parámetros de calidad estimados por muestreo destructivo fueron color, firmeza, materia seca, sólidos solubles y peso del exocarpio y mesocarpio. Las medidas se tomaron en cinco puntos longitudinales para cada fruto. La intensidad de la respiración se evaluó de forma no destructiva midiendo los niveles de dióxido de carbono.

Al final del experimento, después de veinte días, se midió primero la producción de etileno y luego la peroxidación lipídica para los mismos frutos.

La medición de la producción de etileno no fue destructiva y se realizó con el analizador portátil de etileno F-900. El dispositivo, fabricado por Felix Instruments – Applied Food Science, tiene dos sensores eléctricos para detectar concentraciones de gas tan bajas como 0,025 partes por millón. Los frutos se colocaron en una cámara hermética de 2 L 30 minutos después de sacarlos de la nevera. Los científicos conectaron el dispositivo a la cámara y registraron la producción de etileno durante cinco minutos, en intervalos de siete segundos.

 

La radiación gamma estropea la calidad del aguacate Hass

Los tratamientos con radiación gamma produjeron diferencias significativas con el control al final de los 20 días para los parámetros de calidad, firmeza, color externo e interno, sólidos solubles totales e intensidad respiratoria. Sin embargo, no hubo mucha diferencia entre los efectos producidos por los cuatro niveles de radiación.

Las frutas tratadas experimentaron una mayor peroxidación de lípidos, aunque solo los tratamientos con 400 y 800 GY difirieron significativamente de los controles. La mayor peroxidación mostró que las frutas tratadas sufrían estrés. Como resultado, hubo un aumento en la intensidad de la respiración y la producción de etileno en las frutas tratadas. Estos cambios fisiológicos explican las variaciones observadas en la calidad de la fruta de los aguacates tratados.

Sin embargo, el aumento en la producción de etileno debido a la radiación gamma no fue significativamente mayor que en las frutas de control y reflejó las cuatro etapas de maduración con las que se trabajó, ver Figura 1.

aguacate
Figura 1. Producción de etileno por aguacates en varias etapas de maduración tratados con rayos gamma. Fuente: Lizarazo-Peña et al. (2022). (Imagen: https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2021.109817)

Debido a la baja producción de etileno en los controles, eran más firmes que los aguacates tratados ya que la fitohormona inicia la maduración y el ablandamiento de la pulpa es un cambio asociado.

El tratamiento gamma influyó en el desarrollo del color en el exocarpio de los frutos tratados. Hay diferencias significativas en comparación con el control, aunque estas no son visibles para el ojo humano. La radiación gamma desencadenó prematuramente tonos oscuros en la piel de la fruta, y el desarrollo del color no fue natural sino que tuvo fuertes tonos rojo púrpura, probablemente debido a la acumulación de carotenoides.

El mayor impacto de la radiación gamma se observó en el mesocarpio/color interno de la pulpa del fruto. La radiación condujo al oscurecimiento, mientras que los aguacates de control no mostraron cambio de color. Como se muestra en la Figura 2, el aumento de los niveles de radiación gamma aumentó el daño al mesocarpio. Incluso las frutas con los niveles de radiación más bajos (100 Gy) sufrieron. El daño ocurrió independientemente de las diferentes etapas de maduración en la cosecha de la fruta.

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Figura 2. Daño en el tejido del mesocarpio debido a tratamientos con radiación gamma. Quince días después de los tratamientos. Frutos con 23% de masa seca Lizarazo-Peña et al. (2022). (Imagen: https://doi.org/10.1016/j.radphyschem.2021.109817)

Según investigaciones anteriores, los niveles por debajo de 100 Gy no son suficientes para controlar las plagas cuarentenarias. Dado que los cuatro niveles de radiación gamma probados tienen un impacto negativo en la calidad de la fruta, especialmente en la apariencia del mesocarpio, los científicos descartan este tratamiento para controlar las plagas de cuarentena en los aguacates Hass.

 

Alternativas

Tras los resultados de este experimento, será necesario evaluar otros tratamientos como los choques térmicos, la gestión de la temperatura de almacenamiento o las atmósferas de almacenamiento modificadas. No se recomiendan fumigantes ni productos químicos, ya que contaminan la fruta y la hacen insegura para el consumo. Este experimento muestra que es necesario probar tratamientos genéricos, que han funcionado de manera más amplia, para garantizar que funcionen para las especies y variedades de interés. La gran cantidad de investigación que esto implica requiere herramientas fáciles de usar como el Felix-900, que proporciona un análisis rápido y preciso en laboratorio y en campo.

 

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