Efecto del ethrel sobre el proceso de maduración de la breva

Efecto del ethrel sobre el proceso de maduración de la breva

Efecto del ethrel sobre el proceso de maduración de la breva
S. Castillo1, F. Guillén1, P.J. Zapata1, J.M. Valverde1, D. Martínez-Romero1, H.M. DíazMula2, M. Serrano2 y D. Valero1,*
1
Departamento de Tecnología Agroalimentaria, Departamento de Biología Aplicada,
EPSO-UMH. Ctra. Beniel km. 3,2 03312 Orihuela, Alicante.
E-mail: [email protected]
Palabras clave: breva, etileno, sólidos solubles, acidez, color, maduración.
Resumen
En este trabajo se estudia el efecto del ethrel (aplicado cuando el fruto
alcanza el 50% de su tamaño) sobre los cambios fisiológicos y físico-químicos
durante la maduración de la breva en la higuera. Los resultados muestran que el
ethrel acelera el proceso de crecimiento y maduración, alcanzando los frutos el
estado de maduración comercial 8 días antes que los frutos control. Además, el peso
alcanzado por los frutos tratados fue de un 30% superior al de los frutos control,
mientras que no había diferencias en la coloración final alcanzada ni en la firmeza.
Sin embargo, si existían diferencias en cuanto a los sólidos solubles y acidez, ya que
los valores de sólidos solubles eran mayores en las brevas control y los de acidez en
las tratadas. Finalmente se pudo comprobar que las brevas control se comportaban
como frutos climatéricos, presentando un pico en la producción de etileno y en la
tasa de respiración asociada a la maduración, mientras que en las brevas tratadas
estos parámetros permanecían elevados durante todo el periodo.
INTRODUCCIÓN
El cultivo de la higuera es uno de los más antiguos de la humanidad ya que se
tienen evidencias desde hace 11,000 años (Lanski et al., 2008). La breva (Ficus carica L.)
es un fruto apreciado en el Levante español y considerado como un cultivo minoritario
del cual se conoce muy poco su proceso de maduración. La breva es el fruto resultante de
la floración del año anterior de algunas variedades de higuera. El etileno es una hormona
que afecta a muchos procesos del desarrollo vegetal tales como crecimiento, floración,
abscisión y maduración de frutos. La fecha de recolección de la breva comprende los
meses de Mayo a Junio, y es una práctica habitual la aplicación de etileno (bajo el
preparado comercial de Ethrel®) con el objetivo de uniformizar la maduración y reducir
los costes de recolección, ya que se realiza de forma manual, lo que suponen un 50% de
los costes de producción (Melgarejo et al., 2007). No obstante, la aplicación de etileno
exógeno debe realizarse cuando las condiciones son adecuadas para la producción
autocatalítica de etileno y estimular así su maduración. Se ha descrito que la breva
presenta un patrón de crecimiento en doble sigmoide (Owino et al., 2006).
MATERIAL Y MÉTODOS
El experimento se llevó a cabo en el año 2008 en una finca comercial situada en
Albatera (Alicante) con la variedad ‘Collar’ de breva. El Ethrel se aplicó a dosis de 1,000
ppm el 19 de Mayo sobre la superficie de frutos que tenían un tamaño aproximado de 3040g, y se marcaron 20 frutitos tratados y 20 sin tratar en diferentes árboles para poder
seguir el proceso de maduración. A partir del tratamiento, se tomaba una muestra de 3
1165
frutos de tamaño y coloración similar a los marcados, en los cuales se realizaron
individualmente las siguientes determinaciones analíticas: peso, color, tasa de producción
de etileno, tasa de respiración, firmeza, sólidos solubles y acidez total. Los métodos
utilizados están descritos previamente (Serrano et al. 2003; 2005).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
La aplicación exógena de Ethrel conllevó a una aceleración del proceso de
crecimiento y maduración de la breva. Desde la realización del tratamiento las brevas
alcanzan su estado de maduración para la recolección comercial en 12 días con un peso
aproximado de 90 g, mientras que las brevas procedentes de árboles no tratados
necesitaron 20 días y alcanzaron un peso significativamente más bajo, aproximadamente
70 g (Figura 1), lo que concuerda con trabajos previos en los cuales la estimulación de
etileno mediante tratamientos aceleró el crecimiento del fruto (Owino et al., 2006). Uno
de los cambios típicos del proceso de maduración de la breva es el color externo de la
piel, pasando de color verdoso a morado intenso, lo que se manifiesta por un descenso en
el parámetro b* del color. En las brevas tratadas, este cambio de color se inició
inmediatamente después del tratamiento y alcanzaron la coloración característica del fruto
maduro tras 10 días comparado con los 17 días necesarios para las brevas control (Figura
2). Por tanto, el tratamiento estimula los cambios de color, si bien el color final que se
alcanza es similar a los frutos control.
Cuando se midieron los sólidos solubles (Figura 3), la acidez total (Figura 4) y la
firmeza (Figura 5) se pudo observar cómo la aplicación de Ethrel indujo un incremento
rápido en la acumulación de azúcares y en la disminución de acidez total y firmeza,
mientras que en las brevas control estos parámetros comenzaban a modificarse 3-4 días
más tarde, confirmando trabajos previos en los cuales la aplicación de compuestos que
estimulaban la producción de etileno inducían un avance de la maduración (Çelikel et al.,
1997; Owino et al., 2006), ya que los frutos tratados maduraban en 7 días y los no
tratados necesitaron 14 días. Además, existieron diferencias significativas en los valores
finales, ya que las brevas tratadas presentaban un menor contenido de sólidos solubles (≈
20 °Brix), una acidez mayor (≈ 0.30 %) y una firmeza más baja (0.9 N mm-1), mientras
que en las brevas sin tratar se obtuvo una concentración de sólidos solubles de ≈ 26 °Brix,
una acidez de ≈ 0.20 % y una firmeza final de 1.34 N mm-1. Estos resultados confirman
que la aplicación de etileno exógeno inducía el avance del proceso de maduración en la
breva. De hecho, cuando se determinó la producción de etileno (Figura 6) y la tasa de
respiración (Figura 7) se pudo comprobar que las brevas tratadas con Ethrel presentaban
valores muy altos de etileno y producción de CO2, sin la aparición de un pico climatérico.
Por el contrario, las brevas control mostraron un pico de etileno en el día 12 y un pico de
respiración dos días más tarde. Este patrón de maduración incluiría a la breva como fruto
climatérico. Finalmente, se pudo observar que la cavidad interna de las brevas tratadas
con Ethrel era mucho mayor que la de brevas control, tal como se muestra en la Figura 8.
Referencias
Çelikel, F.G., Kaynas, K., Özelkök, S., Ertan, Ü. (1997). Effects of ethephon on fruit
development and ripening on the fig (Ficus carica L.) variety ‘Bursa Siyahi’. Acta
Hort. 441: 145-151.
Melgarejo, P., Martínez, J.J., Hernández, F., Salazar, D.M., Martínez, R. (2007).
Preliminary results on fig soil-less cultura. Sci. Hort., 111: 255-259.
1166
Lansky, E.P., Paavilainena, H.M., Pawlus, A.D., Newmana, R.A. (2008). Ficus spp.
(fig): Ethnobotany and potential as anticancer and anti-inflammatory agents. J.
Etnopharmacol. 119: 195-213.
Owino, W.O., Manabe, Y., Mathooko, F.M., Kubo, Y., Inaba, A. (2006). Regulatory
mechanisms of ethylene biosynthesis in response to various stimuli during maturation
and ripening in fig fruit (Ficus carica L.). Plant. Physiol. Biochem., 44: 335-342.
Serrano M., Martínez-Romero D., Guillén F., and Valero D. (2003). Effects of
exogenous putrescine on improving shelf life of four plum cultivars. Postharvest Biol.
Technol., 30: 259-271.
Serrano M., Guillén F., Martínez-Romero D., Castillo S. and Valero D. (2005). Chemical
constituents and antioxidant activity of sweet cherry at different ripening stages. J.
Agric. Food Chem., 53: 2741-2745.
Control
Etrel
90
80
Peso (g)
70
60
50
40
30
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Días después del tratamiento
Figura 1. Evolución del peso de las brevas control y tratadas con Ethrel durante los días
después de la aplicación.
40
Control
Etrel
Color (b*)
30
20
10
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Días después del tratamiento
Figura 2. Evolución del parámetro de color b* de las brevas control y tratadas con Ethrel
durante los días después de la aplicación.
1167
30
Control
Etrel
Sólidos Solubes (°Brix)
25
20
15
10
5
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Días después del tratamiento
Figura 3. Evolución de los sólidos solubles de las brevas control y tratadas con
Ethrel durante los días después de la aplicación.
0.6
Control
Etrel
Acidez (%)
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Días después del tratamiento
Figura 4. Evolución de la acidez de las brevas control y tratadas con Ethrel
durante los días después de la aplicación.
1168
10
Control
Etrel
-1
Firmeza (N mm )
8
6
4
2
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Días después del tratamiento
Figura 5. Evolución de la firmeza de las brevas control y tratadas con Ethrel
durante los días después de la aplicación.
10
-1
-1
Etileno (nL g h )
8
6
4
Control
Etrel
2
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Días después del tratamiento
Figura 6. Evolución de la tasa de producción de etileno de las brevas control y
tratadas con Ethrel durante los días después de la aplicación.
1169
Control
Etrel
180
-1
-1
Tasa de Respiración (mg CO2 kg h )
200
160
140
120
100
80
60
40
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Días después del tratamiento
Figura 7. Evolución de la tasa de respiración de las brevas control y tratadas con
Ethrel durante los días después de la aplicación.
Figura 8. Aspecto interior de las brevas control (inferior) y tratadas con Ethrel
(superior) en la recolección comercial.
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