Genética del ablandamiento de la papaya

La papaya (Carica papaya L. familia Caricaceae) es muy apreciada a nivel mundial por sus propiedades nutricionales. Sin embargo, al ser climatérica, esta fruta se ablanda fácilmente después de la cosecha, madurando rápidamente al almacenarse a temperatura ambiente, lo que provoca un deterioro significativo de su calidad sensorial. Esto acorta su vida útil y limita el desarrollo sostenible de su comercialización. 

Los cambios de textura en las frutas una vez cosechadas incluyen el ablandamiento, la lignificación y la autólisis.

El ablandamiento

El ablandamiento es un factor clave que determina la vida útil y el valor comercial. Es el resultado de múltiples procesos celulares, en particular la extensa remodelación de la estructura de los componentes de la pared celular. 

La pared celular vegetal está compuesta de celulosa, hemicelulosa, pectina y pequeñas cantidades de proteínas estructurales. La celulosa y la hemicelulosa se reticulan mediante enlaces de hidrógeno para formar la estructura primaria de la pared celular, mientras que la pectina contribuye a la formación de redes adicionales en esta estructura.

El ablandamiento de la fruta es consecuencia de diversas enzimas producidas durante la maduración de la fruta que actúan sinérgicamente sobre la pared celular.

Las xilanasas son enzimas responsables de la hidrólisis del heteropolímero xilano*. Catalizan la degradación de las hemicelulosas, en particular de los xilanos y arabinoxilanos, y se encuentran en una amplia variedad de organismos, como Aspergillus niger, bacterias Gram-positivas y algas rojas marinas, y también están específicamente asociadas con la maduración y el ablandamiento de la fruta. 

Estructura química del xilano

Papel del gen CpXYN1

En una investigación actual, papayas poscosecha se trataron con 1-MCP para inhibir la maduración, y se determinaron su firmeza, contenido de hemicelulosa y las actividades relacionadas de las hidrolasas de la pared celular. 

Se analizaron los patrones de expresión del gen CpXYN1 en diferentes tejidos y a lo largo de diferentes periodos de almacenamiento. 

Además, mediante análisis filogenético, localización subcelular y ensayos de sobreexpresión transitoria, se dilucidó el papel de CpXYN1 en el proceso del ablandamiento de la papaya. 

El análisis RT-qPCR demostró que CpXYN1 se expresa en gran medida en raíces y frutos maduros. Además, la sobreexpresión transitoria de este gen induce una reducción significativa del contenido de hemicelulosa y de la firmeza de la fruta tanto en las papayas control como en las tratadas con 1-MCP.

Estos hallazgos sugieren que el gen CpXYN1 es responsable en parte del ablandamiento y la maduración de la papaya durante su almacenamiento. 

Este estudio proporciona información práctica para controlar el ablandamiento de la fruta y prolongar su vida útil mediante el control de CpXYN1 en la papaya poscosecha.


*Los xilanos son polisacáridos compuestos por residuos de xilosa (un azúcar pentosa) con enlaces β-1,4 y ramificaciones laterales de α-arabinofuranosa y/o ácidos α-glucurónicos. Según sus grupos sustituidos, el xilano se puede clasificar en tres clases: i) glucuronoxilano, ii) arabinoxilano neutro y iii) glucuronoarabinoxilano En algunos casos, contribuyen a la reticulación de las microfibrillas de celulosa y la lignina mediante residuos de ácido ferúlico.

Fuentes

Wang, N.; Wang, Y.; Wang, X.; Aslam, M. M.; Li, W.; Shao, Y. (2025).
Identification of xylanase (CpXYN1) gene and its role in promoting pulp softening during papaya fruit storage
Scientia Horticulturae,342: 114037.

Imágenes
https://elcomercio.pe/mag/respuestas/trucos-caseros-el-truco-para-identificar-papaya-madura-y-en-buen-estado-hacks-frutas-compras-nndamn-noticia/  Acceso el 14/03/2025.

https://en.wikipedia.org/wiki/Xylan Acceso el 14/03/2025