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Mantener las flores frescas: nueva investigación financiada por AFE explora alternativas a los inhibidores de etileno
12 de junio de 2023
Todo el mundo ama recibir un hermoso ramo de flores frescas, pero asegurarse de que se mantengan vibrantes en su camino hacia el florero es una tarea desafiante. Una de las causas principales del deterioro de las flores cortadas es una molécula gaseosa llamada etileno, una hormona vegetal que hace que las flores se marchiten y se descoloren, y acelera la caída de capullos, pétalos y hojas (Figura 1). En la industria florícola, los efectos del etileno pueden reducir significativamente la calidad y longevidad de las flores cortadas durante el almacenamiento y el transporte. Investigadores financiados por AFE en la Universidad de Texas en Arlington han estado trabajando arduamente para intentar encontrar una manera de inhibir los efectos adversos del etileno, y los descubrimientos recientes pueden ofrecer alternativas prometedoras a los métodos actualmente en uso.
Soluciones actuales y sus inconvenientes
Dos tratamientos se utilizan comúnmente para bloquear los efectos del etileno: el 1-metilciclopropeno (1-MCP) y el tiosulfato de plata (STS). Son muy eficaces, pero ambos tienen sus inconvenientes. El 1-MCP es un gas reactivo que es difícil de manejar y requiere áreas cerradas para su aplicación. El STS contiene metales pesados, lo que plantea problemas ambientales y de eliminación, especialmente cuando se utiliza en grandes cantidades. También es sensible a la luz y debe prepararse justo antes de su uso, lo que puede resultar poco práctico.
El 1-MCP pertenece a una familia de compuestos llamados ciclopropenos, que son potentes inhibidores del etileno. (El ciclopropeno principal es una molécula diminuta y triangular compuesta por tres átomos de carbono y cuatro átomos de hidrógeno.) Los ciclopropenos como el 1-MCP tienen una característica estructural similar a la del etileno, lo que les permite unirse a los sitios receptores de etileno en las células vegetales sin desencadenar la respuesta al etileno, evitando así que este ejerza sus efectos en los tejidos vegetales. (Esto se denomina inhibición competitiva.)
El tiosulfato de plata contiene iones de plata (Ag+) que pueden alterar los receptores de etileno en las plantas. Estos receptores son proteínas ubicadas en la superficie de las células vegetales, las cuales son responsables de detectar y responder al etileno. Al interferir con estos receptores, los iones de plata impiden que el etileno interactúe con ellos. Como resultado, las células vegetales no reciben la señal del etileno y no se iniciarán los efectos asociados al etileno. El STS también puede reducir la producción general de etileno en las plantas al inhibir la actividad de la enzima que es precursora del etileno.
La búsqueda de mejores inhibidores de etileno
El Dr. Rasika Dias y su equipo de la Universidad de Texas en Arlington están trabajando para desarrollar sustancias químicas fáciles de usar que puedan emplearse en la industria de la flor cortada para contrarrestar los efectos negativos del etileno. También están creando modelos de laboratorio simples de los sitios de unión del etileno en las plantas para probar alternativas potenciales al 1-MCP de manera más conveniente y comprender mejor cómo actúa el 1-MCP en los sitios de unión del etileno.
Resultados prometedores
El equipo de investigación ha sintetizado varias alternativas no volátiles al 1-MCP, las cuales se probaron para determinar su actividad anti-etileno utilizando claveles frescos. Algunas de estas alternativas mostraron una buena solubilidad en agua en comparación con el 1-MCP y fueron más convenientes de usar. Dos de las alternativas de ciclopropeno probadas mostraron una actividad anti-etileno razonable, mientras que un tercer reactivo con carbono central mostró una actividad anti-etileno muy fuerte. Estos emocionantes hallazgos representan un nuevo enfoque para el diseño de antagonistas del etileno.
El equipo también logró crear cuatro moléculas aislables que presentan enlaces cobre-etileno, los cuales creen que pueden servir como modelos de laboratorio para el sitio de unión de cobre y etileno en las plantas (figura 2). Los iones de cobre son esenciales para la función de los receptores de etileno en las plantas, los cuales tienen centros de cobre. Además, fueron los primeros en aislar moléculas que muestran enlaces cobre-ciclopropeno, lo que proporciona información sobre la probable interacción entre los sitios de unión de etileno en las plantas y el 1-MCP.
Impacto en la industria
Estos descubrimientos tienen el potencial de beneficiar enormemente a la industria florícola. Las alternativas al 1-MCP identificadas podrían formularse en productos para controlar los efectos adversos del etileno en los cultivos, mientras que los modelos sintéticos de “sitio de unión del etileno” pueden acelerar la evaluación de nuevos productos anti-etileno. Las estructuras de las moléculas que proporcionan información sobre la acción del 1-MCP en las plantas también pueden ser útiles para desarrollar reactivos anti-etileno mejores y más eficaces.
Para leer el informe de investigación completo y artículos adicionales sobre la protección de los cultivos contra los daños por etileno, haz clic aquí. Además, puede obtener más información sobre las recomendaciones de manejo postcosecha para flores cortadas en nuestro Seminario web de June Grow Pro: mire la grabación aquí.
