Autor/es	Grupo de Trabajo	Fecha
Lucangeli, C. Murray, R.	Poscosecha y Alimentos	Abr-1998

Tecnología de postcosecha
El etileno, un gas para tener
en cuenta

El etileno es una hormona vegetal que tiene un rol en la vida postcosecha de los productos frutihortícolas, a menudo nocivo, acelerando la senescencia y reduciendo la vida en góndola, y a veces benéfico mejorando la calidad del producto al promover una maduración más rápida y uniforme antes de su distribución a minoristas. En este artículo serán consideradas algunas propiedades de dicho gas, sus fuentes de producción y las maneras de evitar los efectos nocivos y aprovechar sus efectos benéficos durante el manejo de postcosecha.

La simple mención de la palabra etileno a un trabajador entendido en el campo de la postcosecha de frutos y hortalizas, le evocará seguramente multitud de pensamientos sobre su destacado papel en diversos procesos del crecimiento, desarrollo y envejecimiento de las plantas y órganos vegetales. Como ejemplo, se pueden citar: la iniciación del crecimiento de raíces, la caída de hojas, flores y frutos; la germinación de semillas, la maduración y envejecimiento de frutos, etc. Sin lugar a dudas, la respuesta más conocida y más estudiada es la acción estimuladora sobre la maduración de frutos.

Fundamentos Fisiológicos
La vida de un fruto la podemos dividir en 3 etapas fisiológicas fundamentales: el crecimiento, la maduración y la senescencia (o envejecimiento). El crecimiento comprende el aumento del número de células y el posterior alargamiento celular, ambas responsables del tamaño final alcanzado por el fruto. La maduración suele iniciarse antes de que termine la fase de crecimiento e incluye diferentes actividades metabólicas. A la senescencia podemos definirla como una fase en la que los procesos anabólicos (sintéticos) dan paso a los catabólicos (degradativos) conduciendo al envejecimiento y, finalmente, a la muerte del tejido. La maduración organoléptica es el proceso por el que los frutos adquieren las características organolépticas (color, aroma, sabor, textura, etc.) que los definen como comestibles, proceso que, generalmente comienza durante las etapas finales de la maduración fisiológica (que en general coincide con el momento en que las semillas comienzan a ser viables y los frutos pueden proseguir con la maduración organoléptica aún separados de la planta madre) y constituye el comienzo de la senescencia. Durante dicho proceso tienen lugar una serie de cambios físicos, bioquímicos y fisiológicos determinantes de la calidad y vida postcosecha del fruto. Entre los más importantes podemos citar: cambio del color, cambios en la composición de proteínas, carbohidratos y en la producción de aromas; cambios en los ácidos orgánicos y en los polifenoles. Una consideración especial merecen los cambios relacionados a la actividad respiratoria y producción de etileno que consideraremos a continuación, y que permiten distinguir entre frutos climatéricos y no climatéricos.

Fisiología del Etileno.
La producción de etileno y la respiración de un fruto son dos variables fisiológicas de su actividad metabólica. En ciertos frutos, estas variables presentan valores muy bajos cuando se encuentran inmaduros o en estado verde, pero a medida que maduran, se elevan bruscamente hasta alcanzar un máximo. Este pico se llama máximo climatérico y los frutos que presentan este comportamiento se denominan frutos climatéricos (ej. duraznos, tomates, manzanas, bananas, etc.). Otros frutos, por el contrario, no presentan esta pauta respiratoria, siendo denominados no climatéricos (ej. naranjas, limón, pimiento, etc.). Todos los frutos producen pequeñas cantidades de etileno a lo largo de su desarrollo, sin embargo, durante la maduración organoléptica los frutos climatéricos lo producen en cantidades mucho más elevadas que los no climatéricos. De esta manera, las concentraciones de etileno varían ampliamente en los frutos climatéricos, pero no en los frutos no climatéricos en los que apenas se diferencian las tasas reinantes durante el desarrollo y las alcanzadas a lo largo de la maduración organoléptica. La exposición a concentraciones de etileno tan bajas como 0,1-1,0 partes por millón, durante un día, son suficientes para acelerar la plena maduración de los frutos climatéricos; en los no climatéricos el etileno en cambio acelera la actividad respiratoria, siendo tanto más importante cuanto mayor sea la concentración en la atmósfera; también puede tener acción sobre otros procesos como la destrucción de la clorofila (color verde).
Numerosos estudios, han permitido que en la actualidad se conozca bastante bien la síntesis natural del etileno a partir de un aminoácido: la metionina. En estos estudios han sido de vital importancia el descubrimiento de inhibidores de la síntesis de etileno, algunos de los cuales comienzan a ser utilizados en la agricultura. Mientras que otros compuestos inhiben la acción del etileno, este sería el caso del dióxido de carbono a cuyos efectos benéficos se les saca provecho mediante el uso de tecnología con atmósferas controladas. Otro agente lo constituye el ión Plata (Ag+), aplicado bajo la forma de complejo con el ión tiosulfato, penetra rápidamente en los tejidos y retarda e inhibe los procesos de senescencia, esta técnica es muy usada para prolongar el período de conservación de flores cortadas, pero no se puede usar en alimentos dada la toxicidad de la plata.

Factores que afectan la producción de etileno.
Los niveles de producción de etileno en cada fruto varían considerablemente en función de varios factores, que pasamos a detallar brevemente a continuación: 1) Especie y Cultivar, tal como se ha comentado la producción de etileno es distinta según se trate de frutos climatéricos (manzana) o no climatéricos (cítricos). Además, dentro de una especie se pueden encontrar diferencias importantes entre los cultivares; 2) Temperatura, como es conocido, el aumento de la temperatura acelera las reacciones metabólicas, sin embargo, temperaturas superiores a 30 °C dan lugar a una disminución importante de la producción de etileno debido a la desnaturalización de las enzimas involucradas en la síntesis; 3) Nivel de CO2, este gas se destaca por ser un inhibidor competitivo de la acción del etileno, y también actúa sobre la biosíntesis; 4) Nivel de O2, bajas tensiones de O2 reducen la producción de etileno; 5) Etileno ambiental, la exposición de los frutos al etileno ambiental estimula mayor producción de etileno, es el efecto autoestimulador (autocatalítico) que existe notablemente en frutos climatéricos. Por otra parte, algunos compuestos poseen una acción similar a la del etileno aunque su efectividad es menos que la de este, entre los más importantes figuran el propileno y el acetileno 6) Situaciones de estrés, los golpes, cortes, agresiones químicas, bajas temperaturas (en especies sensibles), estrés hídrico, etc. inducen la biosíntesis del etileno. Por otra parte, el desarrollo de hongos y bacterias, a causa de heridas, son fuentes de etileno.

Usos del etileno y efectos no deseados
En cuanto a su aplicación en agricultura, el etefón (un producto químico liberador de etileno) es el regulador de crecimiento, fuera de los herbicidas, de mayor aplicación medido en términos de ingresos de las compañías de agroquímicos; esto se fundamenta en el amplio espectro de aplicaciones estudiadas y comprobadas del etileno. En este contexto la maduración de frutos, es sin duda, el uso más importante que se le da al etileno como herramienta tecnológica en poscosecha.
Las concentraciones de etileno requeridas para la maduración varían según las especies, pero en la mayoría de los casos oscila entre 0.1 a 1 ppm (partes por millón) aunque por razones prácticas se utilizan concentraciones mucho mayores. Además, la efectividad del etileno en lograr una maduración más rápida y uniforme va a depender del tipo de fruto en tratamiento, su estado de madurez, la temperatura y humedad relativa del ambiente, y duración de la exposición.
Por otra parte, es importante destacar que dada la amplia gama de efectos fisiológicos en los que está involucrado el etileno y la presencia del mismo como agente contaminante del aire no es sorprendente pensar que diferentes respuestas fisiológicas reguladas por el etileno tengan efectos perjudiciales sobre la calidad de algunos productos frutihortícolas; algunos ejemplos comprende: amarillamiento (hortalizas de hojas); abscisión de hojas y cáliz (coliflor, berenjena); sabor amargo (zanahoria); brotación prematura (papa); punteado anaranjado (lechuga); lignificación (espárrago); maduración prematura (tomate); etc.

Técnicas y manejo del etileno en poscosecha
Efectos nocivos del etileno en la postcosecha

Las cuantiosas pérdidas producidas por la acumulación del etileno en las cámaras de conservación de frutas, hortalizas y flores, han estimulado a grupos de investigación de diferentes países a desarrollar tecnología para superar este problema. La evaluación del método apropiado va a depender del producto y las técnicas de manejo utilizadas en su comercialización. Entre las estrategias más comunes podemos citar: 1) Evitar fuentes externas de etileno; entre estas fuentes se destacan los productos que generan cantidades elevadas de etileno, tales como melones, manzanas y frutas especialmente tropicales. Dicho etileno puede ser nefasto en el caso de una conservación mixta con ciertas especies sensibles al mismo como es el caso, por ejemplo, del kiwi. Otras fuentes importantes de contaminación con etileno la constituyen la polución de escapes de motores de combustión interna, el material vegetal en descomposición, balastos de luces fluorescentes, gomas recalentadas, humo de cigarrillos, etc. 2) Adecuada recolección y manejo de los frutos: ser cuidadoso en este aspecto es fundamental para lograr una madurez uniforme y evitar daños mecánicos, donde las heridas no solo predisponen a los productos a descomposición, sino también inducen la producción autocatalítica de etileno. 3) Adecuado manejo de la temperatura: ello supone un rápido enfriamiento del producto hasta la temperatura óptima más baja posible, lo cual es un factor de suma importancia para suprimir la producción de etileno y reducir la sensibilidad del fruto al mismo. 4) Atmósferas modificadas: como se citó anteriormente, bajos niveles de O2 inhiben la síntesis de etileno y niveles elevados de CO2 la acción. 5) Oxidantes: en las cámaras o bodegas de transporte se pueden utilizar compuestos químicos que reaccionan con el etileno. Lo más corriente es el uso de permanganato de potasio combinado con un sólido inerte que le da gran superficie de contacto con la atmósfera.

Efectos benéficos del etileno en la postcosecha

Utilizado adecuadamente el etileno puede ayudarnos en la postcosecha para adelantar y homogeneizar la maduración de los frutos climatéricos . También es usado para mejorar el aspecto de los frutos no climatéricos.

En el primer caso resulta un eslabón clave en la cadena de comercialización de bananas, las cual cuales son cosechadas verdes y transportadas por barco en atmósferas controladas y luego maduradas en el lugar de destino en maduraderos donde se les dan condiciones especiales de temperatura, humedad y concentración de etileno y dióxido de carbono. En Estados Unidos se utiliza en forma bastante generalizada un procedimiento similar con tomates.

En el segundo caso se encuentra bastante generalizado el procedimiento de desverdizado en cítricos. Algunos frutos cítricos, dependiendo de la especie, variedad, sistema de cultivo y condiciones climáticas (en general asociado con noches cálidas) pueden alcanzar la madurez y aún mantener la cáscara verde. Es importante dejar en claro que si los frutos no están maduros también se desverdizarán pero no mejorarán su sabor con el tratamiento.

Existen distintas formas de realizar el desverdizado de cítricos desde el uso de estufas de petróleo o kerosene hasta más sofisticadas cámaras similares a las empleadas para banana. Siempre es conveniente recordar que el etileno es un gas explosivo y que el uso de mezclas comerciales (generalmente con nitrogeno) tiene ventajas en este sentido. La consulta profesional ayudará a elegir la técnica que mejor se adecue para cada situación. Algo similar ocurre con el desverdizado de pimientos.

Para concluir, es importante destacar de las consideraciones revisadas en los apartados anteriores que el etileno juega un destacado papel en la fisiología y tecnología de postcosecha de productos frutihortícolas. Debido a la variedad de efectos deseables e indeseables del etileno, es muy importante comprender las respuestas específicas incluyendo los desórdenes fisiológicos que puede ocasionar. El conocimiento de sus fuentes, sus efectos, sus interacciones con los productos, resultan de suma importancia para diseñar e implementar un sistema de manejo postcosecha con el objeto de minimizar sus perjuicios y maximizar sus beneficios.

I.N.T.A. – San Pedro - Argentina