Papel del etileno en la biosíntesis de antocianinas en la pulpa duranta la maduración de las ciruelas

Se demuestra la relación del etileno en la biosíntesis de antocianinas en la pulpa de las ciruelas a través de la regulación positiva de los genes relacionados con este proceso

Por Beatriz Riverón, Bioquímico farmacéutica

  Las antocianinas son pigmentos vegetales, responsables de una amplia variedad de colores observados en flores, algunas hojas, tallos y raíces, y frutos de las plantas. Pueden variar desde el rojo brillante hasta el violeta o azulado. Estos compuestos pertenecen a los flavonoides, un gran grupo de metabolitos secundarios de la clase de los polifenoles. Su función es proteger las plantas contra la luz ultravioleta, y evitar la producción de radicales libres fuertemente oxidativos. La acumulación de antocianinas en algunas frutas es un proceso fisiológico importante que ocurre durante la maduración. Por ejemplo, la apariencia roja es un indicador de calidad importante que afecta su valor comercial. Por lo tanto, la ruta de biosíntesis de antocianinas y su mecanismo de regulación son ampliamente estudiados. La mayoría de las investigaciones se centran en el desarrollo del color de la piel bajo condiciones de luz. No obstante, aún no se ha elucidado totalmente el mecanismo de acumulación de antocianina en la pulpa, en la que el desarrollo del color rojo no requiere inducción de luz.  

Desarrollo del color rojo en la pulpa

Científicos han estudiado la acumulación de antocianinas en la ciruela (Prunus spp, familia Rosaceae) después de la cosecha. Comprobaron que el etileno se correlaciona positivamente con la biosíntesis de estos compuestos. Para comprender mejor este proceso, se estudió la producción de etileno, el contenido de antocianinas y la expresión de genes involucrados en la biosíntesis de antocianinas y en la señalización de etileno en ciruelas postcosecha. También se analizó el comportamiento de las ciruelas cuando se trataron con etileno exógeno. Se observó un aumento significativo de la acumulación de antocianinas en la piel, así como un elevado nivel de expresión de varios genes estructurales que están involucrados en la vía biosintética de las antocianinas. El tratamiento con 1-metilciclopropeno (1-MCP) muestra un efecto opuesto, resultando en una reducción considerable del contenido de antocianinas. De manera similar a los genes estructurales, el ARN mensajero (ARNm) de un factor de transcripción también es inducido por etileno y suprimido por 1-MCP. Esto se correlaciona positivamente con la biosíntesis de etileno, la acumulación de antocianinas y el perfil de expresión de los genes estructurales. Los patrones de expresión de los genes asociados a la vía de la señal de etileno, incluidos dos receptores de etileno y varios factores de respuesta al etileno, también se correlacionan positivamente con los del factor de transcripción y con la mayoría de los genes estructurales implicados en la vía biosintética de las antocianinas. Estos resultados sugieren que la vía de señalización del etileno juega un papel importante en la regulación de la biosíntesis de antocianinas en frutos de ciruela poscosecha.  

La mejor temperatura, 10ºC

Por otro lado, se observó que los frutos almacenados a 10 °C presentan mayor tasa de producción de etileno y más antocianinas en la pulpa que los almacenados a las temperaturas de 0 °C y 25 °C. Entre ellos, los niveles de expresión de los genes asociados a la biosíntesis de etileno y los genes relacionados con la transducción de señales de etileno fueron notablemente más altos en los frutos almacenados a la temperatura de 10 °C que en los tratados a de 0 °C y 25 °C. Los análisis de transcriptoma indicaron que hay una correlación positiva significativa entre la expresión de genes relacionados con la vía de la señal de etileno y la biosíntesis de antocianinas. De esta manera se demostró que la vía de la señal del etileno está involucrada en el enrojecimiento de la pulpa a través de la regulación positiva de los genes relacionados con la biosíntesis de antocianinas.   Fuentes Li, X.; Cheng, Y.; Wang, Y.; Yang, X.; Wei, C.; Guan, J. (2023). Ethylene Signal Is Involved in the Regulation of Anthocyanin Accumulation in Flesh of Postharvest Plums (Prunus salicina Lindl.) Plants ,12(4), 893. https://doi.org/10.3390/plants12040893 Cheng, Y.; Liu, L.; Yuan,C.; Guan, J.; (2016). Molecular Characterization of Ethylene-Regulated Anthocyanin Biosynthesis in Plums During Fruit Ripening. Plant Molecular Biology Reporter,  34(4). https://doi.org/10.1007/s11105-015-0963-x