La prohibitina afecta el oscurecimiento de las patatas recién cortadas

La patata cortada (mínimamente procesada, IV gama) es un producto con significativa demanda comercial, pero el pardeamiento enzimático durante el procesamiento, el almacenamiento y el transporte puede reducir la vida útil y causar importantes pérdidas económicas, ya que este fenómeno influye en la aceptación del consumidor.

La peroxidación lipídica de las membranas celulares afecta el grado de pardeamiento enzimático. Después del corte los lípidos de la membrana celular se degradan generando malondialdehído (un marcador de estrés oxidativo) y produciendo especies reactivas de oxígeno (ROS), que dañan la integridad de las membranas plasmáticas y estimulan el proceso de oscurecimiento.

Papel de la polifenoloxidasa

La polifenoloxidasa, principal enzima implicada en el pardeamiento enzimático, se encuentra en los cloroplastos, citosol y mitocondrias. 

El impacto que provoca el corte en los productos (una forma importante de estrés abiótico), conduce a la liberación de la polifeniloxidasa.

Esta enzima actúa sobre los sustratos monofenoles y/o difenoles y cataliza la oxidación en la que se producen quinonas. También cataliza la rápida polimerización de quinonas para producir pigmentos negros y marrones que provocan el oscurecimiento.

La prohibitina

La prohibitina es una proteína que se encuentra en humanos y también se ha descrito en otros animales, hongos filamentosos, eucariotas unicelulares y plantas. Se localiza en mitocondrias, citosol y cloroplastos.

Puede cumplir múltiples funciones que incluyen la participación en la morfología y el metabolismo mitocondrial, la regulación de la proliferación celular y la modulación de  la actividad transcripcional al interactuar con varios factores de transcripción. 

La prohibitina probablemente actúa como una holdasa desplegada, un tipo particular de chaperonas moleculares que ayudan al plegamiento de proteínas recién sintetizadas para su estabilización.

También es necesaria para el metabolismo y la biogénesis mitocondrial y celular, y es requerida para regular la señalización mediada por etileno.

Además, participa en las respuestas mediadas por el óxido nítrico (NO) y en la acumulación de NO inducida por el peróxido de hidrógeno.

Estudios recientes han demostrado que la prohibitina también está involucrada en la formación de ROS.

Efectos del corte

Los resultados de investigaciones recientes muestran que el nivel de transcripción de StPHB3, uno de los genes codificante de la prohibitina StPHB3, se incrementa en los tubérculos de papa después de un corte reciente. 

La mutación deletérea de StPHB3 (stphb3) provoca un menor oscurecimiento, una menor producción de quinonas solubles, una disminución del contenido de malondialdehído, y un aumento del contenido total de fenol. 

Además, la actividad de la polifenoloxidasa y el nivel de transcripción del gen correspondiente, StPOT32, también se reducen después de alterar la expresión del gen StPHB3. 

Ensayos  realizados en levadura híbrida mostraron que StPHB3 interactúa con la expresión del gen StPOT32 de la polifenoloxidasa, y que los contenidos de polifenoloxidasa activos disminuyen en mutantes StPHB3 silenciados (stphb3). 

Estos resultados indican que la supresión de StPHB3 alivia el oscurecimiento de las patatas recién cortadas al reducir la oxidación por disminución de la activación de la enzima polifenoloxidasa.

Fuentes

Shi, J.; Xie, W.;  Li , S.;  Wang, Y.;  Wang, Q.;  Li, Q.  (2024). Prohibitin StPHB3 affects the browning of fresh-cut potatoes via influencing antioxidant capacity and polyphenol oxidase activation. Postharvest Biology and Technology, 207:112598.

Tonui , R.;  John , R. O.;   Edkins, A. L. (2023). Optimized Microscale Protein Aggregation Suppression Assay: A Method for Evaluating the Holdase Activity of Chaperones. Methods Mol Biol, 2693:113-123.

https://www.uniprot.org/uniprotkb/O04331/entry Acceso el 03/01/2024.

Imagen

https://www.mundoboaforma.com.br/diabetico-pode-comer-batata/  Acceso el 03/01/2024.