¿Por qué se oscurece la pulpa de manzana `Fuji` durante el almacenamiento?

El análisis transcriptómico y metabolómico combinado revela mecanismos del oscurecimiento de la pulpa de las manzanas `Fuji` almacenadas en frío

Por Beatriz Riverón, Bioquímico farmacéutica

  La manzana (Malus domestica familia Rosaceae) es un importante cultivo en todo el mundo. La variedad “Fuji'” ha reemplazado a muchas otras por su capacidad de mantener un buen sabor durante el almacenamiento en frío. Sin embargo, un tipo de trastorno de oscurecimiento de la pulpa se ha observado que ocurre con frecuencia en estas condiciones. Además, afecta a su vida útil y el valor comercial.  

El pardeamiento de la pulpa

El pardeamiento de la pulpa es de la manzana durante el almacenamiento en frío es una enfermedad fisiológica con síntomas que incluyen piel blanda y tejidos esponjosos, cuyos mecanismos bioquímicos se han revelado en un estudio reciente mediante el análisis de parámetros físicos, transcriptómicos y metabolómicos específicos.  

¿Por qué pardea la pulpa?

Se ha observado que el aumento de la concentración de glucosa estimula la producción de estrés oxidativo e induce al oscurecimiento en manzanas. Existe una correlación positiva entre el aumento del contenido de sacarosa, y ácido málico con la reducción de formación de tejidos acuosos en la región del núcleo del fruto y con el pardeamiento. Las sustancias fenólicas en la fruta de la manzana también juegan un papel crucial en la modulación del oscurecimiento, ya que son transformadas catalíticamente en quinonas por la enzima polifenol oxidasa y equilibran efectivamente la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS), reducen la peroxidación lipídica de las membranas celulares bajo estrés abiótico, comportándose como antioxidantes esenciales. De esta forma, el contenido de fenoles totales en la pulpa de la manzana se correlaciona positivamente con su capacidad antioxidante. Se observó también, que en los tejidos oscurecidos, el contenido de compuestos de flavonoides (incluyendo catequina y epicatequina) es más bajo que en los tejidos no oscurecidos, y las principales características metabólicas en el primer caso, son el estrés oxidativo y la destrucción de las membranas plasmáticas.  

Un proceso metabólico complejo

El oscurecimiento es un proceso metabólico complejo, que implica cambios en los metabolitos, la expresión de genes y las regulaciones transcripcionales en el metabolismo primario, el metabolismo secundario, la transducción de señales y otras vías de la manzana durante el almacenamiento en frío. Las hormonas vegetales y la señalización de Ca2+ también están involucradas en el desarrollo del oscurecimiento. Los estudios han demostrado que el ácido abscísico, la brasinólida y el ácido jasmónico exógenos inhiben el oscurecimiento de varias frutas al mejorar la capacidad antioxidante, reducir la degradación de sacarosa y de las actividades de las enzimas fenilalanina amoniaco-liasa* y peroxidasa. El Ca2+ activa las respuestas de defensa de las plantas a través de ROS pero un exceso de ROS aumenta el riesgo de estrés oxidativo. De esta manera, se concluye que las características del tejido pardo incluyen contenidos más bajos de flavonoides y ácidos orgánicos, y contenidos más altos de ROS, con una mayor proporción de ácido láctico en relación al ácido málico. Se espera que estos hallazgos brinden informaciones para comprender el mecanismo de oscurecimiento en las manzanas “Fuji” durante el almacenamiento en frío. * La fenilalanina amoniaco liasa es una enzima que cataliza la reacción que convierte la L-fenilalanina en amoníaco y ácido transcinámico; participa en la biosíntesis de compuestos fenólicos.  

Fuentes

Wang, J.; Li, F.; Zhang, X.; Sun, W.; Ali, M.; Li, X.; Zhang, X. (2023). Combined transcriptomic and targeted metabolomic analysis reveals the mechanism of flesh browning in cold stored ‘Fuji’ apple fruit. Scientia Horticulturae, 320:112195. https://doi.org/10.1016/j.scienta.2023.112195