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¿Qué le sucede a una hoja cuando se corta de la planta?

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Esta no es una pregunta que debiéramos hacernos mientras nos comemos una deliciosa ensalada verde, ¿o tal vez sí? Las plantas no se pueden mover por lo tanto necesitan ser resilientes al estrés. Para protegerse, activan una compleja red de genes que se traducen en cambios en el metabolismo, nuevas enzimas y compuestos químicos. Cuando una hoja de ensalada se cosecha, repentinamente es expuesta a varios tipos de estrés: se transporta en frío y en oscuridad, luego sufre daño mecánico durante el lavado y el procesado. Esto activa nuevas vías metabólicas que cambian su calidad nutricional.

Ensalada bajo condiciones experimentales.
No solo ensalada, sino ciencia también. Fotografía: Hilary Rogers.

En nuestro proyecto Quafety, que finalizamos recientemente y que fue financiado por el séptimo Programa Marco de la Unión Europea (FP7 EU), hemos adoptado múltiples aproximaciones para entender cómo estos tipos de estrés afectan la calidad de las frutas frescas y las ensaladas verdes. Los socios de Quafety están comprometidos con el desarrollo de métodos para evaluar la calidad, y trabajan con socios de la industria para evaluar la mejor manera de aplicar la tecnología desarrollada. Las ensaladas son fácilmente perecederas por lo tanto métodos confiables para predecir la vida útil y evaluar la calidad interna son interesantes para la industria. Sin embargo, también me interesan las respuestas al estrés y a la senescencia: ¿Qué está sucediendo con el metabolismo en las células? y ¿Cómo lo afectan los distintos parámetros de almacenamiento?

Cromatografía de gas.
Cromatografía de gas. Fotografía: Markes International.

En la Escuela de Biociencias de la Universidad de Cardiff hemos trabajado junto con Markes International para explorar el uso del análisis de compuestos orgánicos volátiles (Volatile Organic Compounds , VOCs por sus siglas en inglés) para detectar cambios en la calidad de las hojas de rúcula recién cortadas y de cubos de melón. Los VOCs se recogieron en tubos metálicos que contienen un material absorbente; estos tubos son fáciles de transportar y almacenar por lo que pudimos tomar muestras en laboratorios e industrias procesadoras de manera remota. Para encontrar cambios en su composición e identificar los principales grupos químicos, los compuestos orgánicos volátiles fueron extraídos del material absorbente por calor, separados por cromatografía de gas y detectados por espectroscopía de masa con analizador de tiempo de vuelo.

Científicas trabajando.
Fotografía: Markes International.

Con esta metodología logramos demostrar claras diferencias cuando el material vegetal se almacenó a distintas temperaturas y también cambios a lo largo de su vida útil. Al aumentar el tiempo de almacenamiento, la composición de compuestos volátiles cambia y esto se refleja en cambios internos en compuestos nutricionalmente relevantes, como por ejemplo la vitamina C. El perfil de compuestos volátiles también fue afectado por las condiciones de crecimiento, así como por el estrés posterior a la cosecha. Estos cambios se reflejaron en los genes, ya sea activándose o desactivándose, lo que sugiere que el estrés previo a la cosecha también es importante para determinar el aroma.

Esperamos que estos métodos que estamos desarrollando sean útiles para proporcionar ensaladas listas para consumo de mejor calidad y para maximizar la ingesta de nutrientes que sabemos tiene amplios beneficios a la salud. El estudio de los genes involucrados puede ayudar a entender mejor cómo se desarrolla el aroma y cómo se relaciona con los cambios metabólicos que afectan la calidad.

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