Ozono para mantener el color verde de los pimientos en poscosecha

La aplicación de ozono en pimientos almacenados retarda la degradación de su clorofila

Por Beatriz Riverón, Bioquímica farmacéutica

  La descomposición de la clorofila es una etapa de la senescencia de las plantas, un fenómeno que ocurre durante la maduración de los frutos. En especies donde el color verde es un signo de producto fresco, es un fenómeno indeseable.  

Mecanismos de degradación de las clorofilas

El proceso catabólico de la clorofila involucra varios tipos de enzimas. En el paso inicial, la clorofila b se reduce a clorofila a. Posteriormente, se genera el compuesto feofórbido a través de la eliminación de Mg central también por acción enzimática. Esto da como resultado una apariencia ce color marrón. El feofórbido se convierte en catabolitos de clorofila fluorescente y de clorofila roja que son los productos finales de la degradación de la clorofila. Además de esta vía, la degradación de clorofila puede ser mediada por una enzima clorofila peroxidasa en que con el H2O2 se forman radicales fenoxi a partir de compuestos fenólicos. Estos radicales luego reaccionan con la clorofila y sus derivados, lo que conduce a la formación de varios compuestos incoloros de bajo peso molecular. Se demostró que la actividad de las enzimas catabólicas de la clorofila acelera la senescencia en poscosecha en muchas especies. La aparición de manchas oscuras en la cáscara de plátano se asoció con la degradación de la clorofila. Esto lo indican los niveles elevados de clorofilasa, feofitinasa, Mg-dechelatasa y peroxidasa, enzimas que participan en la degradación de la clorofila. El nivel de expresión de los genes relacionados con la degradación de la clorofila, se asocia con la pérdida de firmeza de frutas y la decoloración en el cultivar. Sin embargo, se pueden aplicar algunas sustancias como con el ácido giberélico, y la manosa, que inactivan las enzimas catalíticas de la degradación de la clorofila, y por lo tanto, retrasan la senescencia de las plantas y los trastornos fisiológicos.  

Acumulación de sustancias ROS y senescencia

Las especies reactivas de oxígeno (ROS) son las moléculas de oxígeno activo que incluyen O2•-, peróxido de hidrógeno (H2O2) y radicales hidroxilos (OH.) que se generan como subproducto durante el consumo de oxígeno en la respiración celular de las mitocondrias, y la fuga de electrones durante la fotosíntesis en el cloroplasto. La acumulación excesiva de ROS da como resultado daños oxidativos de las biomoléculas celulares, como lípidos, proteínas y ácidos nucleicos, lo que eventualmente conduce a un mal funcionamiento celular, desorganización de orgánulos y muerte celular. Muchos síntomas de senescencia, como manchas en la piel del plátano, se han relacionado con la acumulación de ROS y oxidación y daño de las membranas plasmáticas. Las ROS también aceleran los efectos perjudiciales sobre las estructuras de clorofila y cloroplasto. Es a las ROS que se atribuye el amarillamiento en brócoli. Científicos han demostrado que tratamientos con 1-metilciclopropeno, putrescina y glicina-betaína, retrasan la producción de ROS y reducen o atenúan significativamente los síntomas de la senescencia, como el marchitamiento de las flores, el amarillamiento de las hojas y el daño por frío en varias especies durante el almacenamiento. En el sistema vegetal, la muere celular programada es procesada por varios tipos de proteasas y enzimas similares a caspasas. Tras la activación de las caspasas, se crean las características de muerte celular. Entre estas enzimas, la caspasa 3 juega un papel importante en el paso comprometido del proceso ya que activa y promueve una enzima endonucleasa específica (DNasa activada por caspasa) que provoca la degradación del ADN. La caspasa 3 también provoca la inestabilidad de la membrana plasmática lo que ocasiona la externalización de fosfatidilserina (importante fosfolípido constituyente de las estructuras celulares). Se ha demostrado que los tratamientos que retardan eficazmente la muerte celular programada retrasan la senescencia en muchos cultivos en poscosecha. Por ejemplo, la sacarosa en el brócoli después de la cosecha al reducir la actividad de las caspasas, el salicilato de metilo en el banano, la glicina betaína en melocotones almacenados en frío, etc.  

La aplicación de ozono en pimientos

El chile (Capsicum annuum L., familia Solanaceae), la especia más consumida que se utiliza como condimento en todos los países del mundo, es un cultivo agrícola perecedero debido a la rápida disipación del color verde de la cáscara del pericarpio después de la cosecha, lo que reduce la capacidad nutricional, la concentración de los compuestos activos naturales y el valor comercial. Por lo tanto, los enfoques para extender la retención de clorofila son fundamentales para prolongar el valor económico de la fruta. Una investigación reciente ha verificado que la fumigación con ozono es un método eficaz para mejorar la calidad de la fruta y la vida útil en almacenamiento. La aplicación de ozono mejora la actividad de las enzimas antioxidantes intrínsecas del fruto (ascorbato peroxidasa, catalasa y superóxido dismutasa) y suprime tanto la degradación de la clorofila como el proceso de muerte celular programada, fenómenos compatibles con la reducción de la senescencia en chile. Sin embargo, aún no se conoce el mecanismo fisiológico del ozono en la prolongación de la vida útil de los frutos.  

Fuentes

Natthapong, J.; Whangchai, K. (2023). Ozone fumigation promotes antioxidant activities to retard chlorophyll degradation and cell death in ‘Jinda’ chili during storage. Postharvest Biology and Technology, 202:112375. https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2023.112375