La papaína reduce el daño por frío en pimiento verde 

El pimiento verde (Capsicum annuum L. familia Solanaceae) es rico en nutrientes, entre ellos vitaminas A y C, además de contener compuestos bioactivos como ácidos orgánicos y polifenoles, además de capsaicina, también con propiedades antioxidantes. 

La producción mundial anual de pimientos verdes supera las decenas de millones de toneladas (Estadísticas de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAOSTAT), 2022), lo que subraya su importancia hortícola. 

El almacenamiento a baja temperatura es una estrategia predominante para prolongar la vida útil de los pimientos verdes; sin embargo, las condiciones de frío (especialmente por debajo de los 7 °C), pueden inducir severos daños.

Daños por frío

Los síntomas físicos son la aparición de picaduras superficiales, la necrosis tisular, la decoloración y el arrugamiento de las frutas que se acompañan de cambios fisiológicos, como niveles elevados de etileno, aumento de la respiración y de la pérdida de electrolitos, que afectan negativamente su calidad visual, textura y el contenido nutricional.

Las causas subyacentes de las picaduras se derivan de los efectos del estrés por frío en la integridad y funcionalidad de las membranas celulares. El daño causado por las bajas temperaturas se atribuye principalmente a la peroxidación y degradación de los lípidos de la membrana, que se debe en parte a la alteración oxidativa de los ácidos grasos insaturados, un proceso bioquímico catalizado principalmente por la enzima lipoxigenasa y las especies reactivas de oxígeno (ROS). 

La peroxidación lipídica reduce la fluidez de las membranas, un proceso marcado por un aumento del contenido de malondialdehído (compuesto Indicador de estrés oxidativo). 

Estrategias para evitar el daño por frío

Las estrategias efectivas para aliviar el daño por el frío en los pimientos verdes incluyen la eliminación del exceso de ROS y la prevención de la peroxidación lipídica de las membranas. Se han explorado enfoques sinérgicos que combinan estrategias, como el tratamiento de choque frío y con ácido oxálico. 

La búsqueda continua de alternativas ha incluido la evaluación de compuestos naturales, incluida la papaína. 

La papaína, una enzima proteolítica

La papaína es una enzima proteasa presente en la papaya. Es una de las enzimas proteolíticas más investigadas y utilizadas en las industrias alimentaria, farmacéutica y cárnica. Se ha observado que la abundancia de proteasas similares a la papaína en las plantas aumenta, lo que se correlaciona con una mayor capacidad para soportar diversas formas de estrés, incluyendo defensas contra insectos, enfermedades por fitopatógenos y adversidades ambientales como sequías y condiciones salinas.

Una investigación actual tuvo como objetivo evaluar el impacto del tratamiento con papaína en el desarrollo del daño por el frío  en pimientos verdes, especialmente con respecto a su metabolismo lipídico y la capacidad antioxidante en condiciones de almacenamiento a baja temperatura. 

Fueron analizados los cambios bioquímicos y fisiológicos específicos inducidos por la papaína mediante la evaluación de varios parámetros, incluido el índice de lesiones por el frío, la firmeza y el color de la fruta, la conductividad eléctrica relativa, el contenido de malondialdehído, las actividades de enzimas antioxidantes y la integridad de las membranas plasmáticas. 

También se evaluó la expresión genética relacionada con las enzimas investigadas.

El estudio examinó el efecto de una inmersión de 20 minutos de pimientos verdes en 1,6 gL−1 de papaína, seguida de un almacenamiento durante ocho días a 4 ℃ y luego tres días a 20 ℃ para simular la vida útil en el mercado. 

Retraso de la aparición de los síntomas de daño por frío

Los resultados indicaron que el tratamiento con papaína retrasa la aparición de los síntomas causados por el frío y, en relación con el control, se preservó de manera efectiva la firmeza, el tenor de clorofila y el contenido de ácido ascórbico, al tiempo que disminuyó la conductividad relativa y los niveles de malondialdehído y especies reactivas de oxígeno. 

Además, el tratamiento con papaína no solo redujo la actividad y la expresión génica de la enzima lipooxigenasa en el fruto del pimiento, sino que también mejoró la actividad de  las enzimas  catalasa, super óxido dismutasa, peroxidasa y ascorbatooxidasa, y la expresión de sus genes codificantes. 

Estos resultados indican que el tratamiento de pimientos verdes con papaína mitiga los efectos desfavorables del frío y la peroxidación lipídica de las membranas plasmáticas  al reforzar la capacidad antioxidante. 

Este estudio proporciona un enfoque práctico y ecológico para mejorar la calidad poscosecha de los pimientos verdes.

Las investigaciones futuras deberán dirigirse a dilucidar los mecanismos moleculares que subyacen al efecto del tratamiento con papaína.

Fuentes

Lin, Z.; Shi, J.; Lu, H.; Zhao   Y.; Wang, X.; Yuan, S.;  Yue, X.; Xu, X.; Zuo, J.; Chen, B.; Feng, B.; Wang, Q. (2024). 
Papain reduces chilling injury in green bell pepper (Capsicum annuum L.) by regulating the activity and gene expression of antioxidant enzymes
Postharvest Biology and Technology, 218: 113159.

Imagen

https://www.allnaturalbilbao.com/tienda/pimiento-verde/  Acceso el 30/10/2024.