El brócoli y el repollo están lejos de ser los alimentos preferidos de los niños, sin embargo, están dentro del grupo elegido por los adultos que no solo han aprendido a disfrutar su sabor particular sino que buscan consumir alimentos con propiedades beneficiosas para la salud.
El consumo de crucíferas, como son, el brócoli, las coles, el repollo, la rúcula y el novedoso kale, se ha incrementado notablemente en las últimas décadas debido a sus cualidades nutricionales y nutracéuticas, ya que no sólo aportan vitaminas, minerales, fibras y aminoácidos esenciales sino que además se caracterizan por el aporte de compuestos activos biológicamente como antioxidantes y glucosinolatos. Estos vegetales envejecen rápidamente en la postcosecha. Un equipo de investigadores de la Universidad Nacional de La Plata trabaja para demorar este proceso este proceso.
¿Por qué se marchitan?
Para la comercialización de las crucíferas se cosechan tejidos metabólicamente muy activos: las hojas en el caso de rúcula, repollo y kale o las inflorescencias y brotes en el caso de brócoli y repollitos de Bruselas respectivamente. Por lo tanto al momento de la cosecha se induce la senescencia de estos tejidos vegetales, proceso que conduce a la pérdida de su calidad nutritiva y comercial.
El desarrollo de la senescencia es un programa metabólico ordenado, meticulosamente regulado por diversos factores entre los que podemos distinguir factores ambientales (luz, temperatura, etc) e intrínsecos (hormonas, edad de la hoja, etc). El síntoma más evidente de la senescencia es el amarillamiento de los tejidos, lo que conduce a la pérdida de calidad comercial para las crucíferas. Científicos del Instituto de Fisiología Vegetal (INFIVE), perteneciente a la UNLP y al CONICET buscan retrasar este proceso utilizando luz visible de baja intensidad (uso de diodos emisores de luz LEDs) como tecnología postcosecha.
La Doctora Lorenza Costa, directora del proyecto, explicó: “trabajamos en la aplicación de métodos físicos postcosecha que permitan obtener hortalizas con buena calidad comercial y nutricional aún luego de varios días de almacenamiento. Pero además nos interesa explicar los cambios fisiológicos que se producen en el vegetal”.
Hágase la luz
Costa explicó que actualmente están trabajando en el uso de LEDs (diodos emisores de luz) como tecnología postcosecha para retrasar la senescencia del brócoli y el kale. “La idea que subyace en nuestro trabajo es que la luz visible actúa como un regulador de la senescencia a través de la interacción de diferente calidad de luz con diferentes fotoreceptores y esta interacción pone en marcha una cascada de respuestas fisiológicas que conducen a un retraso en la aparición de síntomas de senescencia y un aumento en el contenido de metabolitos que aumentan la calidad nutricional de las crucíferas”.
El desarrollo en el laboratorio consiste en una primera etapa de trabajo, durante la que se selecciona un tratamiento con luces LEDs blancas que resulte adecuado para retrasar la senescencia. Para lograrlo se realizan pruebas utilizando diferentes combinaciones de tiempo de iluminación/intensidad de luz aplicada.
La investigadora agregó: “trabajamos con productores del Cinturón Hortícola Platense, quienes nos permiten cosechar los productos y traerlos rápidamente al laboratorio en el INFIVE donde comenzamos nuestros ensayos. En el caso de brócoli trabajamos con cabezas centrales las que inicialmente no deben presentar defectos y en el caso de kale utilizamos hojas maduras las que seleccionamos en el momento de la cosecha de modo tal que sean de la misma edad (misma posición en la planta)”.
“Una vez en el laboratorio, los vegetales cosechados se dividen en grupos tal que siempre tendremos un conjunto de muestras que no recibirán ningún tratamiento (muestras control) y varios conjuntos de muestras que serán tratadas con diferentes combinaciones tiempo /intensidad de luz. Diariamente controlamos la pérdida de peso y medimos el color superficial con un colorímetro, que es un equipo que permite cuantificar el color, recordar que uno de los síntomas evidentes de la senescencia es el amarillamiento de los vegetales”.
“Tomamos muestras cada dos días las que congelamos para realizar luego determinaciones bioquímicas, cuantificamos pigmentos y proteínas, para evaluar el avance de la senescencia. Con estos parámetros podemos seleccionar cual es el tratamiento más adecuado para retrasar la senescencia. Una vez que seleccionamos el tratamiento adecuado, entonces comenzamos los ensayos para indagar en el mecanismo por el cual se obtienen los distintos resultados”.
Lucecitas de colores
Posteriormente se analizan los resultados sobre el retraso de la senescencia dependiendo de la calidad de luz utilizada, para ello se repiten los ensayos similares pero probando luz roja y luz azul para realizar los tratamientos. Luego se realizan las mediciones. Se cuantifica el contenido de ácido ascórbico, fenoles y flavonoides, glucosinolatos, azúcares y capacidad antioxidante durante el almacenamiento postcosecha.
Concretamente en esta investigación se indagan dos posibilidades: por un lado el efecto de la luz roja y luz azul sobre la senescencia postcosecha de vegetales verdes; y por otro, el efecto de la luz roja y azul sobre el metabolismo secundario, en general relacionado con compuestos que dan valor nutricional a los vegetales.
Lorenza Costa manifestó: ”nuestros trabajos muestran que los pulsos de luz de baja intensidad blanca o roja tienen resultados similares sobre el retraso de la senescencia postcosecha de brócoli y de kale. Los resultados obtenidos en cuanto a la disminución de la degradación de proteínas y clorofilas fueron similares para luz blanca y roja, lo que sugiere la participación de fitocromos como mediadores y efectivamente en un trabajo reciente hemos demostrado que los tratamientos con luz roja resultan en un retraso del desmantelamiento del aparato fotosintético durante la senescencia postcosecha de broccoli”.
“En ese trabajo analizamos el efecto del tratamiento con pulsos de luz sobre los cambios que ocurren en los cloroplastos durante el almacenamiento postcosecha. Demostramos que la luz roja retrasa la degradación de clorofilas y proteínas tanto solubles como tilacoidales, y que retrasa tanto el aumento en la expresión de SAG12 (gen asociado a la senescencia que codifica para una proteasa cisteínica) como la aparición de las vacuolas asociadas a la senescencia (SAVs) involucradas en el desmantelamiento del aparato fotosintético”, remarcó la investigadora.
Integrantes del grupo de trabajo
Dra Lorenza Costa, Directora del Proyecto Profesor Adjunto de Análisis Químico, Investigador Independiente de CONICET, categoría III; Dra. Alejandra Bárcena, Investigadora Asistente de CONICET y Ayudante Diplomada en la FCAyF-UNLP; Dra. Victoria Casajús, Becaria posdoctoral de CONICET y Ayudante Diplomada de la Facultad de Medicina UNLP. Además se cuenta con el apoyo intelectual del Dr. Gustavo Martínez, Investigador Principal de CONICET y Profesor Adjunto de UNLP, Santiago Martínez y Mauro Bartolozzi ambos técnicos de CONICET.
En el marco del proyecto se han incorporado alumnos de la Facultad de Ciencias Agrarias y Forestales de la UNLP quienes se han sumado a los ensayos bajo la modalidad de pasantías acreditadas, becas de experiencia laboral y realización de 2 trabajos finales de carrera.
