Inactivación Fotodinámica, una tecnología ecológica de poscosecha

El moho verde, el hongo fitopatógeno Penicillium digitatum, es una de las principales causas de pérdidas poscosecha en citricultura. Para minimizar las infecciones por moho, las naranjas se tratan con fungicidas, recubrimientos comestibles o tratamientos físicos, lo que puede provocar la aparición de resistencia, una baja aceptación por parte del consumidor o una reducción de la calidad de la cosecha, respectivamente.

Inactivación Fotodinámica, una alternativa ecológica

La Inactivación Fotodinámica (PDI por sus siglas en inglés) podría representar una alternativa ecológica para el tratamiento del deterioro de P. digitatum, especialmente si se basa en fotosensibilizadores naturales. Esta técnica es una posible herramienta de control microbiano y conservante de alimentos [18].

En particular, el fotosensibilizador (PS) de origen natural y aditivo alimentario aprobado, clorofilina sódica y magnésica (Chl), se estudió previamente como agente descontaminante de frutas [19] y aditivo para envases de alimentos [20, 21].

Nuestro grupo de trabajo expuso la aplicación de la IPD con PS a base de Chl en la protección de plantas, demostrando su potencial contra bacterias fitopatógenas [22], hongos [23] y Drosophila [24].

Para acortar la distancia entre los enfoques tecnológicos alimentarios y los usos agrícolas de la IDP, el objetivo del estudio fue ampliar el espectro de aplicación de la IDP basada en clorofila (Cl) en el tratamiento poscosecha de cítricos. Esto no solo mejoraría la protección de la fruta en términos de calidad, sino que también aumentaría su vida útil y el valor del producto

El ensayo

En este trabajo se estudia la la IPD utilizando tres formulaciones que consisten en diferentes concentraciones del fotosensibilizador natural clorofilina (Chl) sódico-magnésica, Na₂EDTA como agente permeabilizante de la pared celular y un surfactante (alquilsulfosuccinato) para fotoinactivar a P. digitatum.

Como sistemas modelo experimentales se emplearon: (i) esferas miceliares en suspensión líquida, (ii) esporas de hongos o (iii) un nuevo sistema experimental con tapones de cáscara de naranja.

Se emplearán experimentos in vitro en tres sistemas modelo diferentes de Penicillium: (i) esferas miceliares, (ii) cultivos líquidos de esporas y (iii) un sistema experimental de nuevo desarrollo que consiste en tapones de cáscara de naranja. Para la iluminación, se probó luz LED (395 nm) o luz solar natural.

Iluminación con LED

La iluminación se realizó mediante un dispositivo LED con una longitud de onda principal de 395 nm (106 J cm−2).

La formulación fotosensibilizadora de menor concentración (219 µM de Clorhidrato) fotodestruyó eficazmente las muestras de los sistemas modelo (i) y (ii), con un 100 % y un 62,5 % de muestras muertas, respectivamente.

Los tapones de cáscara de naranja del sistema modelo (iii) se desinfectaron mejor con la formulación de concentración media (475 µM de Clorhidrato, 70 % de muestras muertas).

Iluminación con luz solar

Además, los sistemas modelo (ii) y (iii) se trataron con la formulación de concentración media y se iluminaron con luz solar.

La erradicación del cultivo líquido de esporas de P. digitatum (ii) mejoró al iluminarse con luz solar (300 J cm−2).

Además, se logró una desinfección completa de los tapones de cáscara de naranja (iii, muestras 100% muertas) con luz solar (300 J cm−2).

Actividad antioxidante

Para evaluar la actividad antioxidante de la PDI tras el tratamiento con luz LED (395 nm, 106 J cm−2), se realizó un ensayo de DPPH en el sistema modelo (iii).

El tratamiento con formulaciones de clorhidrato de clorhidrato de concentración media y baja y luz LED mostró poco o ningún cambio en la actividad antioxidante de la PDI en comparación con los controles sin iluminación.

PDI con formulaciones fotosensibilizadoras, efecto antifúngico sin alterar la actividad antioxidante de la fruta

En resumen, con este estudio demostramos que la PDI con formulaciones fotosensibilizadoras a base de clorhidrato tiene un efecto antifúngico in vitro contra P. digitatum, sin alterar la actividad antioxidante de la fruta.

Diferentes sistemas modelo, para simular las diferentes etapas de la infección por moho verde, se trataron eficazmente con clorhidrato de clorhidrato y luz solar.

La imagen principal es la Fig. 4 del artículo original - De: Clorofilina y luz solar contra Penicillium digitatum: explorando la inactivación fotodinámica como una tecnología verde poscosecha en citricultura.

Fig. 4 del artículo original - De: Clorofilina y luz solar contra Penicillium digitatum: explorando la inactivación fotodinámica como una tecnología verde de poscosecha en citricultura (Chlorophyllin and sunlight against Penicillium digitatum: exploring Photodynamic Inactivation as a green postharvest technology in citriculture)

La imagen principal es el resumen gráfico del trabajo 

Fuente

Chlorophyllin and sunlight against Penicillium digitatum: exploring Photodynamic Inactivation as a green postharvest technology in citriculture
Linda Jernej, Jun Liu, Michael Fefer & Kristjan Plaetzer
Photochemical & Photobiological Sciences, March 2025
https://doi.org/10.1007/s43630-025-00706-x
https://link.springer.com/article/10.1007/s43630-025-00706-x