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¿Cuántas veces hemos oído decir a nuestras madres y abuelas aquello de: “si quieres que se te madure esa fruta tienes que ponerla cerca de los plátanos o de las manzanas”? A estas madres y abuelas no les falta razón, pero ¿cómo se explica esa gran verdad a través de la ciencia?

La solución reside en algo llamado etileno. El etileno es una hormona vegetal, producto del metabolismo normal de las plantas, que se produce en todas las partes de las plantas superiores, aunque más activamente en las regiones meristemáticas (de crecimiento) y nodales. Químicamente, es un hidrocarburo insaturado y gaseoso (CH2=CH2). Además, es el único regulador gaseoso que influye en el crecimiento de los vegetales.

etileno

Estructura química del etileno

El efecto más conocido del etileno es la maduración de los frutos climatéricos, que son aquellos en los que el mismo etileno induce su propia síntesis, es decir, que a mayor concentración de etileno, mayor síntesis del mismo y viceversa. Dentro de este grupo se encuentran, como ya bien sabemos, los plátanos y las manzanas, pero además, las chirimoyas, los melocotones, los kiwis, el mango, el tomate, las peras, etc.

platanos

Plátanos control no tratados (izqda.) frente a plátanos tratados con etileno exógeno durante 7 días (dcha.)

Por otro lado, están los frutos no climatéricos, que son aquellos en los que el etileno no induce su propia síntesis. A este grupo pertenecen, por tanto, aquellos frutos que tras ser cortados de la planta madre no siguen madurando de forma natural, pues ya no se está sintetizando esta hormona que se encarga de su maduración. Estos frutos son las cerezas, las uvas, los cítricos, la piña, el melón, las fresas, etc.

Al ser una hormona gaseosa, el etileno se librea desde los tejidos vegetales al exterior a través de los espacios intercelulares. Esto es lo que permite que el etileno que desprenden mis plátanos haga que, por ejemplo, madure la piña que tengo colocada a su lado. De esto entendemos también que el frutero nos diga: “envuelve las chirimoyas en papel de aluminio para que te maduren antes”. Esto es así porque el etileno gaseoso liberado por los tejidos vegetales del fruto no se escapa al exterior, concentrándose bajo el papel de aluminio e influyendo en la mayor síntesis autocatalítica de etileno y por tanto en una maduración más rápida.

Aparte de la maduración de los frutos, el etileno interviene en otras funciones fisiológicas relacionadas con el crecimiento, la senescencia y la respuesta ante el estrés de las plantas, tales como:

  • Estimula la germinación de las semillas.
  • Marchitamiento de las flores.

flores con etileno

  • Senescencia de hojas y flores.
  • Acelera la abscisión de hojas y frutos.
  • En las plantas terrestres, tiene un triple efecto sobre el crecimiento de los tallos:
– Acortamiento de la longitud del tallo.
– Engrosamiento de los tallos.
– Tendencia al crecimiento horizontal (exagerada curvatura del gancho apical).

triple respuesta

  • Respuesta ante estrés como sequía, encharcamiento, bajas temperaturas, metales pesados, lluvia ácida, infecciones por insectos, bacterias, virus u hongos.

Existe una gran diversidad de factores, tanto endógenos como exógenos, que pueden estimular o suprimir la producción de etileno. Estos efectos son variables y dependen de la especie vegetal, su tejido y su estado de desarrollo.

  1. Factores que estimulan la síntesis de etileno: determinadas condiciones ambientales, daños físicos y químicos, ritmos circadianos (mayor síntesis durante el día), las condiciones de estrés, infecciones patogénicas, actividad de otras hormonas vegetales (auxinas y citoquininas), bajas concentraciones de CO2, altas concentraciones de O2, etc.
  2. Factores que inhiben la síntesis de etileno: El ion cobalto CO2+ que bloquea la última etapa de síntesis del etileno, el ion plata Ag+, el CO2 a altas concentraciones, que bloquea los receptores por los que compite con el etileno, bajas concentraciones de O2, que hacen que no funcione la enzima que cataliza el último paso de biosíntesis del etileno, etc.

Algunos de estos inhibidores son muy importantes y ampliamente utilizados en técnicas de control postcosecha de frutas, verduras y e incluso de flores, ya que se emplean para retrasar la maduración y el marchitamiento de estos productos vegetales, que se conserven durante más tiempo y que puedan ser transportados largas distancias sin que haya pérdidas económicas. Esto es fundamental pues la producción de etileno es un proceso irreversible, una vez que se ha sintetizado no se puede detener, por lo que hay que tratar de actuar en etapas anteriores, inhibiendo o retrasando su síntesis para que los frutos no maduren de manera exponencial en poco tiempo y se echen a perder sin haber llegado al mercado.

flores inhibicion etileno

Flores de clavel cortadas y mantenidas en agua durante 14 días con (izquierda) y sin (derecha) tiosulfunato de plata, potente inhibidor del etileno.

En este sentido se trabaja en el envasado de los productos en atmósferas controladas o modificadas, controlando fundamentalmente la temperatura (bajas temperaturas, por encima del punto de congelación reducen la actividad respiratoria y el metabolismo, prolongando la vida comercial de los distintos productos vegetales) y la concentración de CO2 y O2 (<8% O2 reduce la acción del etileno y su tasa de producción; >21% O2 estimula la producción y la acción del etileno; niveles bajos de CO2 estimulan la síntesis de etileno y altos niveles la inhiben).

postcosecha tomate

Bajas concentraciones O2 retardan la madurez de los tomates

Por otro lado, también se aplica etileno exógeno y otros hidrocarburos en las cámaras de control postcosecha para que ciertos frutos de interés maduren antes o para que los frutos no climatéricos que se recogen verdes puedan madurar durante el proceso de transporte y lleguen maduros a los puntos de venta.

Los efectos que se obtienen de este control postcosecha son:

  • Se frena la actividad respiratoria y con ella la velocidad de deterioro de los frutos, se retrasa por tanto la maduración y la senescencia de los mismos.
  • Se evita la deshidratación de los frutos al disminuir el calor desprendido en la respiración y la transpiración.
  • Disminución e incluso inhibición de la síntesis de etileno.
  • Se inhiben los efectos del etileno.

El conocimiento y manejo del etileno, hormona vegetal fundamental en la fisiología de las plantas es lo que ha permitido poder aplicarlo en procesos de control postcosecha ahorrando de esta manera millonarias pérdidas económicas y evitando también tirar toneladas de productos vegetales deteriorados.

Recursos on-line:

http://oardc.osu.edu/joneslab/t07_pageview/Extension.htm

http://plantphys.info/plant_physiology/ethylene.shtml

http://ictinternational.com/casestudies/ethylene-inhibition-and-control/

http://labs.bio.unc.edu/Kieber/Ethylene%20history.htm

http://cen.acs.org/articles/92/web/2014/11/Engineered-Bacteria-Ripen-Fruit-Belching.html

 

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