El cambio de pigmentos se caracteriza por una degradación de la clorofila y por la formación de carotenoides. La pérdida de la clorofila puede ocurrir en forma paralela con la maduración (como en el caso del plátano), o bien en las primeras etapas de ella, o más raramente, después de que han finalizado otros cambios de maduración (como en el caso de las peras)

PIGMENTOS

El color de las frutas puede ser el resultado de la degradación de la clorofila con poca o ninguna formación de carotenoides (jitomate, mango), o antocianinas (fresa, algunas variedades de manzana).

COLOR

A diferencia de las reservas alimenticias que se reducen para dar origen a otros compuestos, algunas proteínas se sintetizan.

PROTEÍNAS

Durante la maduración ocurren otros cambios importantes que también contribuyen con el sabor como son: olfato (compuestos volátiles) y tacto (derretimiento, jugosidad, facilidad para morder).

SABOR

La reducción de compuestos fenólicos de cadena larga → disminuye la astringencia

COMPUESTOS FENÓLICOS

El sabor debe considerarse como una percepción sutil y compleja de la combinación del gusto (dulce, ácido, astringente)

SABOR

Olfato (compuestos volátiles) y

Tacto (derretimiento, jugosidad, facilidad para morder).

OLFATO Y TACTO

La concentración de ácidos orgánicos tiende a disminuir después de la cosecha de los productos hortofrutícolas. ÁCIDOS ORGÁNICOS

La pérdida de ácido málico en frutas tipo pomos y

Aumento de este mismo

ácido en cáscara y pulpa de plátano

CAMBIOS EN EL CONTENIDO DE ÁCIDOS

LOS CAMBIOS EN AROMA SE ATRIBUYEN A LA ACUMULACIÓN DE UN GRUPO MUY GRANDE Y HETEROGÉNEO DE COMPUESTOS VOLÁTILES (ÁCIDOS ORGÁNICOS, ALCOHOLES, ALDEHÍDOS, DERIVADOS DEL ISOPRENO, ETC.).

AROMA

Los compuestos volátiles importantes en el aroma de los productos cosechados son producidos naturalmente a partir de enzimas encontradas en tejidos intactos, incluyen muchos de los aromas de los frutos, flores y hortalizas frescos

AROMA

SE FORMAN POR UNO DE ESTOS TRES MEDIOS GENERALES:

RUTA ISOPRENOIDE.

RUTA DEL ÁCIDO SHIKIMICO.

β-OXIDACIÓN

AROMA

CONTRIBUYE CON MUCHOS DE LOS TERPENOS (EJEMPLO: LIMONENO).

REPRESENTA UNA RUTA IMPORTANTE PARA LA PRODUCCIÓN DE VOLÁTILES A TRAVÉS DE LA OXIDACIÓN DE ÁCIDOS GRASOS.

RUTA ISOPRENOIDE

PRODUCE BENZIL ALCOHOL, BENZALDEHÍDO, Y MUCHOS DE LOS COMPUESTOS FENÓLICOS VOLÁTILES.

RUTA DEL ÁCIDO

SHIKÍMICO

REPRESENTA UNA RUTA IMPORTANTE PARA LA PRODUCCIÓN DE VOLÁTILES A TRAVÉS DE LA OXIDACIÓN DE ÁCIDOS GRASOS.

β-OXIDACIÓN

Estos volátiles son producidos enzimáticamente, después de dañar a los tejidos vegetales. Ejemplos:

Aroma de pepinos dado por: el cis-3-nonenal y hexanal, formados por la desintegración de las células intactas.

VOLÁTILES PRODUCIDOS POR DAÑO A LOS TEJIDOS

Aroma de cebollas formado por: disulfuros de metilo y propilo. LOS AMINOÁCIDOS sulfóxido de s-metil-L-cisteína Y el sulfóxido de s-n-propil-L-cisteína SON DEGRADADOS ENZIMÁTICAMENTE.

VOLÁTILES PRODUCIDOS POR DAÑO A LOS TEJIDOS

Las enzimas entran en contacto con sus sustratos potenciales al romperse las membranas que los separaban.

También participa el proceso de β-oxidación de los ácidos grasos en las células desintegradas.

VOLÁTILES PRODUCIDOS POR DAÑO A LOS TEJIDOS

La mayoría de las frutas carnosas son órganos relativamente grandes que poseen un buen porcentaje de tejido parenquimatoso con células que llegan a alcanzar diámetros de 0.5 mm o más y cuyas paredes pueden ser de menos de 1mm de espesor.

Las vacuolas de estas células son tan grandes que el protoplasma y sus organelos (mitocondrias, núcleo, plastidios) quedan confinados a una delgada capa periférica limitada por la membrana plasmática y el tonoplasto. CAMBIOS ESTRUCTURALES

En general las frutas carnosas poseen un sistema vascular poco desarrollado pero extenso y sus tejidos están atravesados por un sistema de múltiples espacios intercelulares.

La piel (constituida por la epidermis e hipodermis) las protege de la excesiva pérdida de agua durante el desarrollo y el almacenamiento. CAMBIOS ESTRUCTURALES

CAMBIOS EN ESTRUCTURA Y FIRMEZA.- El adelgazamiento y los cambios en turgencia y composición, provocan el ablandamiento.

En pera y manzana, los depósitos de sustancias pécticas sobresalen a los espacios intercelulares, los cuales se reducen o desaparecen durante la maduración.

CAMBIOS EN LAS PAREDES CELULARES

Los cambios en la pared celular y lámina media pueden ser tan grandes que las células se redondean y se separan unas de otras; esta disociación es la causa de la excesiva suavización que caracteriza a la fruta sobremadura. En jitomate los protoplastos pueden ser liberados al tejido placentario de los lóculos.

DISOCIACIÓN CELULAR

La separación de las células a lo largo de la lámina media da lugar a la formación de espacios intercelulares. En estados avanzados de la maduración ocurren cambios ultraestructurales de las membranas, lo que da lugar a la fuga de iones y líquidos intracelulares a los espacios intercelulares y ésta es la causa de que el tejido aparezca como remojado en agua.

ESPACIOS INTERCELULARES

Mitocondria.- La intensa actividad

respiratoria exhibida por las frutas durante la maduración indican

que la estructura mitocondrial se conserva. Las microfotografías

electrónicas muestran que estos

organelos no sufren desorganización o modificaciones

estructurales.

ORGANELOS CELULARES

Si experimentara cambios, éstos tendrían que ser a un nivel ultraestructural, esto es, en permeabilidad, en el sistema

ATP-asa o en la concentración de enzimas asociadas a las membranas.

MITOCONDRIA

Los cambios de color en las frutas que implican degradación de clorofila y síntesis de carotenoides están asociados con la transformación de cloroplastos en cromoplastos. PLASTIDIOS

Las membranas tilacoidales de los grana se vesiculan, separan o experimentan lisis; las membranas intergranales (estromáticas) experimentan cambios similares o, como en el caso del pimiento, se ramifican o disponen en forma de hojas concéntricas.

PLASTIDIOS

Los carotenos pueden formar cristaloides asociados a las membranas, como en el caso del licopeno en jitomate, o bien, se confinan a los glóbulos lipídicos como en el caso del pimiento.

CAROTENOIDES

Se presenta también una disminución o agotamiento del almidón (jitomate, pimiento y manzana) así como un cambio en el tamaño y forma del plastidio que guarda relación con la formación de cristaloides que se adhieren a la envoltura del plastidio.

CAROTENOIDES

Puede ocurrir también ruptura del plastidio con la liberación del contenido al citoplasma, aunque probablemente este cambio corresponda más a la senescencia.

CAROTENOIDES

OTROS CAMBIOS IMPLICAN EL AUMENTO DE COMPUESTOS CUTICULARES DE LA PIEL. OTROS CAMBIOS

Representan a un amplio grupo de compuestos con diversas funciones en la fisiología y el metabolismo de los productos cosechados.

La concentración absoluta de estos compuestos varía ampliamente entre las diferentes especies y partes de la planta.

LÍPIDOS

LA MAYORÍA DE LOS PRODUCTOS HORTOFRUTÍCOLAS EN POSTCOSECHA , SIN EMBARGO, TIENEN BAJOS NIVELES DE LÍPIDOS. EN CONTRASTE, LOS AGUACATES, LAS ACEITUNAS Y MUCHAS SEMILLAS TIENEN MUY ALTOS CONTENIDOS DE LÍPIDOS.

LÍPIDOS

LA MAYOR PARTE DE LOS LÍPIDOS SE ENCUENTRA EN FORMA DE SUBSTANCIAS DE RESERVA, LAS CUALES, EN EL CASO DE LAS SEMILLAS, SE PUEDEN UTILIZAR COMO UN RECURSO DE ENERGÍA DURANTE LA GERMINACIÓN.

LÍPIDOS

Los lípidos vegetales, además de representar una forma de almacenamiento de carbono, también funcionan como componentes de membranas celulares, como ceras cuticulares, formando una superficie protectora en muchos productos, y en algunos casos como vitaminas, pigmentos, esteroles, y productos secundarios como el hule.

LÍPIDOS

Bioquímicamente, los lípidos se agrupan normalmente en:

LÍPIDOS NEUTROS,

CERAS,

FOSFOLÍPIDOS,

GLUCOLÍPIDOS, Y

TERPENOIDES.

LÍPIDOS

Están conformados por grasas y aceites y representan principalmente a los compuestos de carbono de reserva.

LÍPIDOS NEUTROS

Típicamente ácidos grasos de cadena larga o ésteres de ácidos grasos y alcoholes de cadena larga, aunque también se pueden encontrar muchos otros tipos de compuestos.

Forman la delgada capa cerosa de la superficie de las hojas, frutos y otros órganos vegetales.

CERAS

Fosfolípidos.-Componentes de membranas celulares: citoplásmica y mitocondrial.

Son diacilgliceroles que proporcionan fósforo inorgánico al hidrolizarse. Tienen altos niveles de ácido linoléico.

FOSFOLÍPIDOS

Glucolípidos.- Componentes de las membranas de los cloroplastos.

Tienen substituciones de carbohidratos sin grupos fosfato. Ejemplos: Monogalactosil diglicérido y digalactosil diglicérido.

GLUCOLÍPIDOS

Principalmente compuestos cíclicos y acíclicos, insolubles en agua como:

Esteroides

Aceites Esenciales

Hule

TERPENOIDES

varían con: el ácido específico en

cuestión, el tipo de tejido, y el manejo así como las condiciones de

almacenamiento, cultivar, año y muchos otros parámetros.

CAMBIOS POSTCOSECHA

LA MADURACIÓN EN FRUTAS CLIMATÉRICAS ES PROVOCADA POR UN SISTEMA ENZIMÁTICO, Y DEBE SUMINISTRARSE ENERGÍA RESPIRATORIA PARA LA SÍNTESIS Y ACTIVIDAD DEL NUEVO SISTEMA, ASÍ COMO PARA LA ACTIVIDAD DE LAS ENZIMAS EXISTENTES.

CONCLUSIÓN

FINALMENTE, DEBE ESTAR INVOLUCRADA LA PARTICIPACIÓN HORMONAL EN EL CAMBIO DE UNA FRUTA RESISTENTE A LA MADURACIÓN A UNA QUE ES SENSIBLE A LA MISMA.

CONCLUSIÓN

LA BIOLOGÍA MOLECULAR Y LA

NUEVA TECNOLOGÍA DE FRUTAS

La nueva biología molecular se basa en las investigaciones y creación de la ingeniería genética, consistente en la secuenciación y manipulación de genes sobre la llamada biblioteca genómica y el efecto que tienen sobre ella también las hormonas vegetales. BIOLOGÍA MOLECULAR

En las frutas suaves como las fresas se ha observado que las auxinas regulan los eventos bioquímicos en el fruto.

Por ejemplo, la biosíntesis de antocianinas durante la maduración parece

estar regulada por la síntesis de novo de la pal (fenil-alanina- amonio-liasa),

e inhibida por la aplicación de auxinas durante el desarrollo temprano del

fruto. Las auxinas parecen actuar sobre el ARNm.

UNA RECIENTE COMPILACIÓN DE RESULTADOS OBTENIDOS CON MÁS DE 40 CLONES DE ESTOS FRUTOS LAS BIBLIOTECAS GENÓMICAS MUESTRAN QUE, AUNQUE LA FUNCIÓN BIOLÓGICA DE MUCHAS DE LAS PROTEÍNAS CODIFICADAS POR ESTOS mRNA’s CLONADOS ESTÁ PENDIENTE DE SER ELUCIDADA, MUCHAS SE HAN IDENTIFICADO.

BIBLIOTECAS GENÓMICAS

AMPLIFICACIÓN DEL ADN

ÉSTAS INCLUYEN LAS QUE CODIFICAN PARA LA SÍNTESIS DE PAL, ACC SINTETASA, LA ENZIMA FORMADORA DEL ETILENO, Y LA FITOENO SINTETASA, LO QUE HA ESTABLECIDO LA APARICIÓN DE MUCHOS mRNA’s EN EL INICIO DE LA MADURACIÓN, COMO EL RESULTADO DEL AUMENTO DE LA TRANSCRIPCIÓN DE SUS GENES CODIFICADORES.

BIBLIOTECAS GENÓMICAS

La secuenciación de los clones ha permitido predecir la secuenciación completa de los aminoácidos de las correspondientes proteínas, ha proporcionado información acerca del transporte de proteínas a la pared celular durante la maduración, y nos ha dado una vista interna hacia las formas en que se regula la expresión de los genes de la maduración.

SECUENCIACIÓN DE LOS CLONES

De esta forma se puede empezar a manipular estos procesos a la conveniencia del hombre.

SECUENCIACIÓN DE LOS CLONES