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HORTICULTURA INTERNACIONAL

Nº 69 / 2009

poscosechaPOSCOSECHA

1-MCP como estrategiade conservaciónEl 1-MCP está clasificado como un reguladorde crecimiento, con un modo de acción inocuopara el ser humano, demostrando su efectoal retrasar la senescencia natural. El productose ha comercializado, bajo el nombre “EthylblockTM”para flores y “SmartfreshTM” para frutos y hortalizas.

Fabián Guillén

Profesor Titular. Área Tecnología de Alimentos. Escuela

Politécnica Superior deOrihuela. Universidad

Miguel Hernández

[email protected]

s

El etileno es una hormona vegetalque afecta al desarrollo de distintos pro-cesos como son la maduración y senes-cencia de tejidos vegetales en productoshortofrutícolas y ornamentales. El des-cubrimiento y posterior comercializa-ción del 1-metilciclopropeno (1-MCP)ha puesto de manifiesto tanto su potenteactividad como inhibidor de la acción deletileno, como su capacidad de mantenerla calidad general en post-recolección demuchos productos vegetales.

El 1-MCP está clasificado por la

Agencia de Protección del Ambiente de

USA como un regulador de crecimiento,con un modo de acción inocuo para el serhumano. Los primeros trabajos y el de-sarrollo comercial del producto se reali-zaron en flores, demostrando su efecto alretrasar la senescencia natural. El produc-to se ha comercializado, bajo el nombre“EthylblockTM” para flores y “Smartfres-hTM” para frutos y hortalizas. En amboscasos, el tratamiento se basa en una apli-cación gaseosa del producto en una cáma-ra cerrada. Más recientemente, se registróen el año 2007 con el nombre de “Harvis-

taTM

”, un producto constituido por 1-MCP

pero que posiblemente permitirá su trata-miento en pre-cosecha en el futuro.

Efecto del 1-MCP en frutasy hortalizas

El efecto general del 1-MCP en losproductos hortofrutícolas es el de dete-ner o retrasar la maduración de éstos. Sinembargo la acción buscada de este com-

puesto sobre hortalizas como el brócoli,

El 1-MCP fue probado inicialmente

con flores.

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o la lechuga, así como en algunas frutasno climatéricas, cuya maduración o se-nescencia no está influenciada por el eti-leno, sería la detención de la senescencia.Este proceso conllevaría la aparición dealteraciones en el producto como amari-llamientos, etc. que inciden en una pérdi-da de valor del producto. Para las frutas

climatéricas cuya maduración es etilenodependiente, el éxito de este compuestose basaría en retrasar la maduración másque detenerla. En la Tabla 1 podemos ob-servar diferentes efectos producidos porel 1-MCP en diferentes productos horto-frutícolas (más información en www.hort.cornell.edu/department/faculty/watkins/ ethylene).

Con respecto a la calidad organo-léptica del fruto, en la mayoría de losproductos estudiados, el efecto del 1-MCPestá muy determinado por la variedad so-bre la que se aplica. El 1-MCP es capaz

de disminuir o retrasar la producción deetileno y CO

2 en la mayoría de los fru-

tos climatéricos estudiados, así como demantener mayores niveles de firmeza a lalargo de la conservación post-recolección.Este hecho va a incidir directamente sobrela resistencia a los daños mecánicos queel fruto sufre durante la manipulación yalmacenamiento del fruto y sobre la acep-tación del consumidor. Por otro lado, deforma general ha mostrado ser efectivo enretrasar e incluso detener los cambios decolor en la mayor parte de frutos clima-

téricos y no climatéricos (Watkins, 2008).

Sin embargo el efecto sobre los sólidossolubles y la acidez varía mucho segúnel producto estudiado, si bien afecta di-rectamente sobre el índice de madurez de

los mismos, retrasando la maduración del

producto. El aroma de los productos hor-tofrutícolas puede estar afectado significa-tivamente por el tratamiento con 1-MCP,pudiendo impactar sobre la aceptabilidad

general del consumidor. Se ha observado

Tabla 1:

Efecto del 1-MCP sobre el metabolismo del fruto y la calidad organoléptica.

Efecto del 1-MCP sobre la calidad organoléptica y metabolismo del fruto

Fruto El 1-MCP reduce o retrasa: No afecta el 1-MCP

Manzana Producción de etileno, respiración, ablandamiento, Contenido en sólidos solubles y acidez titulable

Albaricoque pérdida de acidez, cambios de color, y producción en diferentes variedades. Ciruela de aromas. Asímismo retrasa las pérdidas

Tomate de peso en Albaricoque, ciruela y tomate.

Plátano Producción de etileno, respiración, ablandamiento, Sólidos solubles en ambos frutos y acidez

Mango pérdida de acidez en plátano, cambios de color, titulable en mango.

y producción de aromas.

Melocotón Producción de etileno, respiración, ablandamiento, Respiración en algunas variedades de Nectarina.

Nectarina pérdida de acidez. Pérdida de acidez en variedades de melocotón

poco ácidas.

Pera Producción de etileno, respiración, ablandamiento, Contenido en sólidos solubles y acidez titulable

Kiwi cambios de color. en Pera y Kiwi.

Aguacate

Caqui Producción de etileno, ablandamiento, Podredumbres y respiración en ambos frutos.

Fresa cambios de color. Sólidos solubles en fresas. Sólidos solubles en caqui. Hortalizas El 1-MCP reduce o retrasa:

Pimiento Ablandamiento, cambios de color.

Brócoli Respiración, ataque fúngico pérdida de ácido ascórbico.

Tabla 2:

Efecto del 1-MCP sobre la calidad nutritiva

y los compuestos bioactivos.

↑: Aumenta ↓: Disminuye ↔: No afecta

Producto Efecto del 1-MCP sobre la calidad nutritiva

Manzana ↑ Actividad antioxidante total hidrosoluble y el contenido

en com puestos fenólicos en la piel, flavonoides

y ácido clorogénico. (cv. Empire).

↑ Actividad antioxidante total hidrosoluble.

↔ Contenido en flavonoides y antocianinas (cv. Red Delicious).

↑ Contenido de vitamina C (cv. Golden Smoothee).

Melocotón ↑ Contenido en vitamina C (cv Jiubao).

Piña ↑ Contenido en vitamina C (cv. Queen).

Fresa ↓ Contenido en polifenoles totales y antocianinas (cv. Everest).

Albaricoque ↑ Actividad antioxidante total hidrosoluble y carotenoides totales(cv. Búlida).

Pera ↓ Contenido en vitamina C (cv. Blanquilla).

Cereza ↔ Nivel de antocianinas y ácidos hidroxicinámicos(cv. Bing, cv. Rainier y cv. Lambert Compact).

Mango ↑ Contenido en vitamina C (cv. Zihua).

Membrillo↑

Contenido en vitamina C (cv. Ekmek). Tomate ↓ Contenido en licopeno, actividad antioxidante total hidrosoluble.

↑ Actividad antioxidante total liposoluble (cv. Raf y cv. De la Pera).

↑ Contenido de vitamina C (variedad sin mencionar).

↓ Contenido en licopeno (cv. Rapsodie).

Tomate Cherry ↑ Contenido en licopeno, y contenido en carotenoides totales(cv. Cerasiforme).

Lechuga ↑ Contenido en vitamina C (cv. Baby Butterhead).

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un retraso en la formación de distintoscompuestos volátiles relacionados con elaroma particular del fruto similar al queejerce el almacenamiento en atmósferacontrolada. Este hecho podría ser críticopara aquellos productos y variedades don-de el aroma es una característica esperadapor el consumidor. Asímismo, el retrasoen la formación de compuestos volátiles

observado da lugar a que se alcancen losaromas correspondientes a fruta frescacuando los frutos sin tratar ya han perdidoestos aromas, los cuales han sido sustitui-dos por aromas correspondientes a frutossobremaduros (Rizzolo, et al., 2009). Elaroma a producto sobremaduro, desa-rrollaría un impacto negativo en la acep-tación por parte del consumidor, siendola inhibición de estos aromas deseable ocuando menos constituiría un paráme-tro menos importante que los niveles de en la piel de manzanas así como de dis-

tintos compuestos bioactivos (Maclean etal., 2003; 2006), manifestando la posible

acción de este compuesto sobre la calidadnutritiva de los productos. Otro compues-to que se ve afectado por el tratamientocon 1-MCP es el ácido ascórbico o vita-mina C. En la mayoría de frutos estudia-dos tales como melocotón, piña o mango,el 1-MCP es capaz de mantener o mejorarlos niveles de ácido ascórbico (Tabla 2),de igual modo que en tomate y lechuga,aunque encontramos el efecto contrariocuando se aplicó el tratamiento en pera(Larrigaudiere, et al., 2004). Parece estarmuy relacionado el estado de madurez en

el que se aplica el 1-MCP con el conte-

textura o el índice de madurez (Watkins,2006).

Por otro lado, se han observado di-

ferentes efectos del 1-MCP sobre la ca-lidad nutritiva de los productos horto-frutícolas, si bien se sabe poco sobre elefecto del tratamiento con 1-MCP sobreeste aspecto y los compuestos bioacti-vos de los productos hortofrutícolas. Loscompuestos bioactivos, responden de for-ma diferente al tratamiento con 1-MCPsegún el producto implicado. Está biendocumentado el hecho de que la mayorparte de los compuestos con propiedadesantioxidantes se encuentran en la piel delos frutos. El 1-MCP fue capaz de man-

tener mayores propiedades antioxidantes

El efecto general del1-MCP en los productoshortofrutícolas es el de

detener o retrasar lamaduración de éstos

Tabla 3:

Efecto del 1-MCP sobre desórdenes fisiológicos durante el almacenamiento.

Efecto del 1-MCP sobre desórdenes fisiológicos

Fruto Disminuye Aumenta

Manzana Escaldado superficial, escaldado húmedo, Podredumbre amarga y contaminación fúngica

corazón pardo, y pardeamiento interno. en algunas variedades. Albaricoque (cv. Canino) Pardeamiento interno si el 1-MCP Pardeamiento interno durante

se aplica tras la conservación frigorífica. la conservación frigorífica.

Aguacate (cv. Haas) Daños por frío. Ataque fúngico y podredumbres.

Plátano (cv. Cavendish) Expresión genes de defensa. Daños por frío y podredumbres.

Mango (cv. Zihua) Ataque fúngico.

Melón (cv. Solar King) Daños por frío y salida de electrolitos.

Nectarina Pulpa harinosa, y con coloración rojiza.

Pera Escaldadura superficial y daños por frío.

Ciruela Pardeamiento de la pulpa. Coloración rojiza de la pulpa de algunas variedades.

Naranja Ataque fúngico. Daños por frío y podredumbres.

Piña Daños por frío, amarilleamiento de la piel.

Fresa Incidencia microbiana. Incidencia microbiana aplicando altas.

concentraciones de 1-MCP. Lechuga Coloración rosada.

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nido en compuestos bioactivos que sealcanza conforme avanza la madurez delfruto, de modo que si un fruto se trata enun estado inmaduro, al retrasar o impedirla madurez, tampoco se van a desarrollarlos pigmentos y compuestos responsables

de las propiedades antioxidantes. Este se-ría el caso del tomate en el cual el retrasoen la síntesis de carotenoides producidapor el 1-MCP, revierte directamente enlos compuestos bioactivos y por tanto enlas propiedades derivadas de ellos (Wat-kins, 2008).

Otro aspecto importante, ha sido es-tablecer el efecto que tiene el 1-MCP so-bre distintas alteraciones que sufren losproductos durante el almacenamiento. Ladiversidad que tienen los distintos desór-denes fisiológicos en los productos horto-

frutícolas es amplia, y abarca desde alte-raciones asociadas a la senescencia hastalas que están relacionadas con respuestasespecíficas al estrés (Tabla 3). Este estréspuede ser producido por bajas tempera-turas de conservación o la exposición delproducto a diferentes atmósferas de alma-cenamiento. Además, muchas de estas al-

teraciones constituyen la vía de desarrollode la contaminación microbiana. Por tantono es de extrañar que el 1-MCP produzcadistintos efectos en la expresión de estosdesórdenes dada su acción tanto sobre la

maduración como sobre la senescenciadel producto.

El 1-MCP, sin lugar a dudas, mues-tra un efecto beneficioso sobre aquellasalteraciones en las cuales el etileno es elfactor desencadenante del desorden fisio-

lógico, o cuando la alteración es provo-cada por la maduración o senescencia delproducto. Sin embargo, de igual forma, el1-MCP puede incrementar la incidenciadel daño, cuando la susceptibilidad a estese acentúa por la inhibición o retraso dela maduración.

Una parte de los daños por frío quesufren los productos hortofrutícolas pare-cen estar asociados con la producción deetileno y por tanto estos daños se inhibi-rían por la acción del 1-MCP. Este seríael caso del escaldado superficial en man-

zanas y peras, o el pardeamiento internoque sufre el aguacate (Watkins, 2007).Sin embargo el pardeamiento interno, yel desarrollo de coloraciones rojizas enla pulpa de albaricoques, melocotones oalgunas variedad de ciruela entre otros,aumentaron de forma significativa duranteel almacenamiento en frío si fueron trata-

El 1-MCP es capazde disminuir o retrasar

la producción de etilenoy CO

2 en la mayoría

de los frutos climatéricosestudiados, así comode mantener mayoresniveles de firmeza a la

largo de la conservaciónpost-recolección

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Así, la aplicación del 1-MCP en bró-coli producía mejores resultados a 20°Cque a 5°C, pero se daba efecto inhibidorde etileno exógeno en ambos casos. Sin

embargo, en diferentes variedades de ci-ruelas el tratamiento a 1°C fue altamenteeficaz en inhibir el etileno y retrasar loscambios relacionados con la maduración(Valero et al., 2003; Martínez-Romero etal., 2003). Por otro lado, las concentra-ciones efectivas varían, dependiendo delproducto vegetal, según el tiempo de apli-cación, la temperatura y del estado de ma-duración. En el caso del tomate se com-probó que la dosis de 0,5µl l-1 durante 24horas era la mejor para retrasar la madu-ración (Guillén et al., 2007). El estado dedesarrollo del fruto es necesario tenerloen cuenta ya que tiene una gran influenciaen el efecto del 1-MCP. La fruta tratadaen un estado inmaduro no suele llegar amadurar de la misma manera que si sehubiera tratado en un estado de madurezmás avanzado. De hecho, se pueden con-seguir productos de mayor calidad parael consumidor si estos han sido tratadoscuando hayan alcanzado todo su sabor yaroma (Guillen et al., 2006).

La importancia del tiempo transcu-rrido desde la recolección hasta el trata-miento con 1-MCP varía según el cultivo.

Generalmente, el tiempo transcurrido des-de la recolección, debe de ser el mínimopara conseguir la máxima efectividad.Asímismo, unas buenas prácticas de ma-nipulación de los frutos en la recolecciónpodrían ser claves para el éxito del trata-miento con 1-MCP (Watkins, 2006).

La aplicación múltiple de 1-MCPpodría ser aconsejable. En el caso deltomate se ha indicado que la aplicaciónmúltiple resulta más efectiva que la apli-cación simple (Mir et al., 2001). Sin em-bargo, aplicaciones múltiples de 1-MCP

a brócoli no surtieron más efecto que una

dos con 1-MCP. De este modo, aunque labase fisiológica por la cual se incrementala sensibilidad al daño por frío no es co-nocida, sí se ha demostrado que una ciertacantidad de etileno sería necesaria paraaliviar la incidencia de estos daños aso-ciados a la inmadurez del producto (Jianget al., 2001; Marcos et al., 2005).

Las atmósferas enriquecidas en CO2

y utilizadas en la conservación de distin-tos frutos son capaces de producir escal-

dados superficiales. La incidencia a sufrireste desorden fisiológico se incrementacuando los frutos han sido tratados con1-MCP, pues este tratamiento retrasaría

la adaptación a las nuevas condicionesde almacenamiento y con ello aumentaríala susceptibilidad a sufrir el daño super-ficial durante el tiempo de conservación.Además, la incidencia microbiana puedeencontrarse afectada por la aplicación del1-MCP. Son muchos los casos, donde eltratamiento con 1-MCP disminuye la in-cidencia microbiana pues provoca unosmayores niveles de firmeza así como dela integridad de la piel, favoreciendo laresistencia a sufrir daños mecánicos. Sinembargo también puede provocar un au-mento de la incidencia microbiana, yaque el 1-MCP disminuye la expresión demuchos genes de defensa del producto alestar estos regulados por él. Éste sería elcaso de productos como la fresa y el agua-cate, los cuales sufren una mayor inciden-cia de contaminación microbiana cuandoestos frutos se trataron con 1-MCP (Jianget al., 2001; Adkins et al., 2005). Sin em-bargo otras alteraciones causadas por laproducción de etileno como son la colora-ción rosada en la costilla de las lechugas oel aumento del amargor en las zanahoriasson minimizadas por el tratamiento con

1-MCP antes del posterior almacenamien-to (Watkins, 2007).A continuación sería importante des-

tacar los distintos factores que puedeninfluenciar en los efectos del 1-MCP.Entre estas variables destacan la tempe-ratura, la dosis y duración del tratamien-to, el estado de maduración del fruto, laforma de recolección y el tiempo transcu-rrido entre la recolección y el tratamien-to. Cada una de estas variables es inde-pendiente del producto, variedad, etc., noexiste un estándar de aplicación. Estas va-

riables se comentan a continuación.

El 1-MCP puede reducir la senescencia,

la abscisión, la apertura de la flor

en el tiempo, y amplía la vida comercial

de la planta.

Efecto de la dosis y del tiempo de

exposición del 1-MCP sobre tomates 'Raf'

tras 7 días de conservación a 10°C más 4

días de almacenamiento posterior a 20°C

Son muchos los casos,donde el tratamiento

con 1-MCP disminuyela incidencia microbianapues provoca unosmayores niveles de

firmeza así como dela integridad de la piel,

favoreciendo la resistenciaa sufrir daños mecánicos

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sola aplicación (Able et al., 2002). A suvez, se aconseja que la duración del tra-tamiento sea entre 12 y 24 horas, lo cualsería suficiente para generar una respues-ta de inhibición completa. Además, seha observado una relación inversamente

proporcional, entre la duración del trata-miento y la dosis necesaria para conseguirel efecto (Ku y Wills, 1999; Jiang et al.,1999).

El 1-MCP en plantasornamentales

Las flores, al igual que los productoshortofrutícolas también están clasifica-dos en climatéricas o no climatéricas de-pendiendo de si su senescencia está o norelacionada con la producción de etileno.Los primeros estudios del 1-MCP se rea-

lizaron sobre flores donde se cosecharonlos primeros éxitos de este tratamiento.Los principales efectos que exhibe estecompuesto se basan en el retraso de losprocesos de deshidratación y abscisiónque sufren las distintas partes de la plan-

El 1-MCP muestra un efectobeneficioso sobre aquellasalteraciones en las cualesel etileno es el factordesencadenante del desordenfisiológico, o cuando la alteraciónes provocada por la maduracióno senescencia del producto


ta conforme avanza su senescencia. Aun-que el efecto del 1-MCP no ha resultado

exitoso en todas las especies, es capaz deretrasar la caída de corolas, pétalos e in-florescencias, así como de alargar la vidade una amplia mayoría de flores cortadas.Aunque una de las flores sobre las que lamayor cantidad de estudios se han reali-zado son los claveles, el 1-MCP ha resul-tado ser efectivo en una amplia variedadde flor cortada que van desde el clavela la orquídea pasando por rosas, lirios.También ha demostrado su efecto positivoen alargar la vida de flores cultivadas enmaceta, como la begonia, el geranio o el

calanchoe (Blankenship y Dole, 2003).

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No existe demasiada información so-bre el efecto que tiene el 1-MCP sobre lasalteraciones que sufren las flores duranteel almacenamiento como por ejemplo losdaños por frío. En distintas especies, el

frío es capaz de producir la abscisión dehojas en las plantas. Este daño es amplia-mente reducido por el 1-MCP. Ya que endistintas especies el etileno es capaz deamarillear las hojas o de producir clorosis,el tratamiento con 1-MCP ha mostrado suefectividad en la inhibición de estos des-órdenes fisiológicos. Además, el 1-MCPes capaz de detener o retrasar pardeamien-tos producidos tanto en las flores como enlos tallos de las plantas (Watkins, 2007).Asímismo, parece ser que más que inhi-bir la formación de aromas en las flores,

lo que ocurre es que el 1-MCP retrasa la

formación de diferentes compuestos volá-tiles a la vez que retrasa el envejecimiento(Sexton, et al., 2005).

Existen diferentes factores que afec-tan al tratamiento con 1-MCP sobreplantas ornamentales. En muchos casoslas plantas una vez tratadas, no necesitana priori más aplicaciones, sin embargoun re-tratamiento no sería en ningún casoperjudicial sino todo lo contrario. Algu-nas plantas incluso podrían ser tratadasde forma continua al contar con flores endistintos estados de desarrollo las cuales

van generando nuevos receptores dianadel etileno, donde se uniría el 1-MCP ypor tanto se bloquearía de nuevo la ac-ción del etileno. En las flores, una pe-queña cantidad de 1-MCP sería suficientepara inhibir la acción del etileno, si bienla temperatura a la cual se realiza el tra-tamiento es determinante. Si la tempera-tura de tratamiento fuera mayor de 13°Clas necesidades de 1-MCP serían mayorespara conseguir el mismo efecto aunque sualmacenamiento posterior en frío si ob-tendría un resultado más positivo (Serek

et al., 2006; Reid y Çelikel, 2008).

Fotos de comercialización.

En un caso "los graneles" de hortalizas

sin empaquetar. El expositor de frutas

envasadas está en frigorífico.

Puede encontrar la bibliografíay las referencias de este artículoen www.horticom.com?73117

Para saber más...

Perspectivas comercialesdel 1-MCP

La disponibilidad de informaciónsobre las aplicaciones comerciales del1-MCP es limitada y por tanto el poten-cial del 1-MCP en muchos casos es espe-culativo. A nivel mundial, los productosque parecen tener las mejores perspecti-vas son manzana, aguacate, melón, caqui,

ciruela y tomate. En España, la aplicacióny uso de 1-MCP está realizándose sobretomate, caqui, ciruela, manzana y se en-cuentra en fase de registro para pera. Porotro lado, se prevé que el tratamiento con1-MCP en pre-cosecha directamente en elárbol con “HarvistaTM” sería una realidadpara el año 2015.

Con respecto a las plantas ornamen-tales, muchos países se están benefician-do de las ventajas del tratamiento con1-MCP, sin embargo, el uso de esta tecno-logía no parece ser tan general como tal

vez se cabía esperar en la industria floral.Este hecho podría ser debido a la natura-leza del principio activo, en forma de gas,que en la práctica podría generar algunadificultad (Reid y Çelikel, 2008).

Por otro lado, la aplicación comercialde esta tecnología está muy relacionadacon el costo de la aplicación en función delos beneficios del producto. De hecho, larelación costo/beneficio está afectada pormuchos factores que engloban desde elefecto sobre el producto, hasta el impactosobre la percepción por parte del consu-midor. Por otro lado, la facilidad de in-

corporación del tratamiento en fases talescomo la manipulación, almacenamiento ycomercialización también resultaría im-portante para el éxito del este tratamiento.Del mismo modo, los productos tratadoscon 1-MCP pueden mostrar una compe-titividad clave, para acceder a mercadosdonde otras tecnologías no lo permitirían.

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