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Los tratamientos con oxálico retrasaron también el pardeamiento de las brácteas, así como su deshidratación y apertura

Los tratamientos con ácido oxálico en pre- o post-recolección incrementan la calidad de la alcachofa

aSerrano, M., bValero, D., bGarcía-Pastor, M.E., bGuillén, F., bValverde, J.M., bGiménez, M.J. y bZapata, P.

aDepartmento de Biología Aplicada, EPSO, Universidad Miguel Hernández

 bDepartment de Tecnología Agroalimentaria, EPSO, Universidad Miguel Hernández

04/03/2019
En este trabajo se muestran algunos de los resultados obtenidos en dos experimentos, en los que se analizó el efecto de los tratamientos con ácido oxálico en los parámetros de calidad organoléptica, nutritiva, funcional (contenido en compuestos antioxidantes) y microbiológica. Estos tratamientos se aplicaron durante el ciclo de cultivo de la alcachofa mediante espray foliar en el experimento 1, o en baño después e la cosecha en el experimento 2. En ambos experimentos se comprobó que los parámetros de calidad se vieron afectados favorablemente por el tratamiento con oxálico, especialmente su contenido en compuestos fenólicos, responsables de los beneficios para la salud atribuidos al consumo de esta hortaliza. Además, los tratamientos con oxálico retrasaron el pardeamiento de las brácteas, así como su deshidratación y apertura, manteniendo su calidad organoléptica con respecto a los deterioros observados en las alcachofas control. Finalmente, también la calidad microbiológica fue mantenida en las alcachofas tratadas. Así pues, el tratamiento con oxálico podría considerarse como una herramienta útil para incrementar la calidad de este producto y sus propiedades beneficiosas para la salud, tanto en el momento de la recolección como durante su conservación post-recolección.

La alcachofa es un vegetal esencial en la dieta mediterránea desde la antigüedad, debido a su alto contenido en proteínas, minerales y fibra dietética (Gil-Izquierdo, Gil, Conesa, & Ferreres, 2001; Lutz, Henríquez, & Escobar, 2011; Romani, Pinelli, Cantini, Cimato, & Heimler, 2006). Además, la demanda de alcachofas por el consumidor ha aumentado recientemente debido a su creciente reputación de ser un alimento saludable. De hecho, numerosos estudios de investigación han generado evidencias sobre las propiedades antioxidantes y los efectos beneficiosos para la salud de las alcachofas, debido a sus propiedades antibacterianas, antivirales, hipocolesterolémicas y diuréticas, entre otras (de Falco, Incerti, Amato, & Lanzotti, 2015; Lattanzio et al., 2009; Shen, Dai, & Lu, 2010). Estas acciones se han atribuido a su composición en fenoles, compuestos con propiedades antioxidantes, capaces de eliminar los radicales libres y las especies reactivas de oxígeno que se producen en el metabolismo normal de las células. Por lo tanto, los fenoles, actuando como antioxidantes, pueden prevenir la oxidación de los lípidos, proteínas y ácidos nucleicos y el consiguiente daño celular que se produce cuando los radicales libres no son eliminados eficientemente en nuestras células, y que son la base común de muchas de las enfermedades crónicas del mundo occidental comentadas anteriormente (de Falco et al., 2015; Fratianni, Tucci, Palma, Pepe, & Nazzaro, 2007; Lattanzio & Van Sumere, 1987). Del Rio et al., 2013; Garbetta et al., 2014).

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Sin embargo, la alcachofa es un producto muy perecedero y se deteriora rápidamente después de la cosecha, debido a su alta tasa de respiración, pérdida de peso, deterioro microbiano y otros daños fisiológicos y mecánicos (Gil-Izquierdo, Conesa, Ferreres, & Gil, 2002; Restuccia et al., 2013). Por tanto, incluso utilizando pre-enfriamiento y almacenamiento en frío, la alcachofa tiene una capacidad de almacenamiento limitada, aunque algunas investigaciones han puesto de manifiesto mejoras importantes mediante el uso de atmósfera modificada, envasado activo o tratamientos con ácido β-aminobutírico o con agua ionizada combinada con almacenamiento en atmósfera de ozono (Gil-Izquierdo et al., 2002; Leroy, Grongmet, Mabeau, Le Corre y Baty-Julien, 2010; Marcucci, Aleandri, Chilosi y Magro, 2010; Restuccia et al., 2013).

Recientemente, la aplicación de compuestos naturales y ecológicos como el ácido oxálico (OA), en pre- o post-recolección ha demostrado efectos positivos en retrasar la maduración y la senescencia y preservar la calidad de las frutas y hortalizas, incluida la alcachofa, con el beneficio adicional de aumentar el contenido de compuestos antioxidantes (Martínez-Esplá et al., 2014; Razavi & Hajilou, 2016; Zhu, Yu, Brecht, Jiang y Zheng, 2016; Martínez-Esplá et al., 2017). En este trabajo se muestran algunos de los resultados obtenidos en dos experimentos en los que se evaluó el efecto de los tratamientos con ácido oxálico, aplicados durante el cultivo o en post-recolección, en la calidad de la alcachofa de la alcachofa ‘Blanca de Tudela’, en el momento de la recolección y durante su conservación.

Materiales y métodos

El experimento de campo se realizó en una parcela comercial ubicada en Bigastro (Alicante, España). Se usaron 12 filas de 32 plantas de alcachofas (agrupadas en 3 repeticiones de 4 filas cada una) para cada tratamiento (control y OA 2 mM). La disolución de OA 2 mM, conteniendo 0,5% de Tween-20 como mojante, se aplicó sobre las plantas con un nebulizador mecánico. El tratamiento se repitió en 3 fechas durante el ciclo de crecimiento: T1 (45 días antes cosecha), T2 (24 días antes de la cosecha) y T3 (3 días antes de la cosecha), utilizando 30 L en cada aplicación. Las plantas control se trataron de la misma manera con agua conteniendo 0,5% de Tween-20 (Fotografías 1 y 2).

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Fotografía 1: Parcela de alcachofas usada como control.
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Fotografía 2: Parcela vecina de alcachofas tratadas con ácido oxálico.

Las alcachofas se cosecharon en el estado de desarrollo comercial. El primer corte fue el 18 de diciembre de 2015. En cada corte se cuantificó el peso y el número de alcachofas recolectadas de cada fila y se calculó el número de alcachofas por planta, los kg producidos por planta y el peso medio de alcachofas. Después, las alcachofas se separaron como primera (sin defectos visuales y diámetro superior a 80 mm) y segunda clase (con defectos visuales leves y / o diámetro inferior a 80 mm) y se evaluó el porcentaje de cada categoría. Los resultados se expresan como media ± SE. Las alcachofas de primera clase, de las 3 filas de cada repetición que se recolectaron el primer día, se combinaron y alrededor de 6 kg de cada tratamiento y repetición se transportaron al laboratorio para su conservación a 2 C y 85% de R.H. (humedad relativa). Después de 0, 7, 14 y 21 días de almacenamiento en frío, se tomó un lote de 3 alcachofas de cada repetición y tratamiento al azar para las determinaciones analíticas relacionadas con los parámetros de calidad y con el contenido en compuestos antioxidantes, según la metodología que se indica en Martínez-Esplá et al. (2017).

En el segundo experimento, también se utilizó ‘Blanca de Tudela’, que procedía también de una finca comercial cultivada bajo las prácticas agronómicas habituales y las alcachofas recién recolectadas se transportaron al laboratorio y se trataron con una disolución de ácido oxálico, 1 mM, también conteniendo 0,5 % de Tween-20, mediante inmersión durante 10 minutos (Fotografía 3). Como controles se usaron alcachofas tratadas con agua conteniendo 0,5 % deTween-20 y tanto los controles como las alcachofas tratadas con oxálico se mantuvieron en conservación a 20 °C. Los parámetros de calidad se midieron siguiendo la metodología que se indica en Ruíz-Jiménez et al. (2014).

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Fotografía 3: Tratamiento post-recolección de las alcachofas en baño en una disolución de ácido oxálico, 1 mM.

Resultados y discusión

Tratamientos con ácido oxálico en campo

El tratamiento con ácido oxálico durante el ciclo de cultivo de la alcachofa no tuvo ningún efecto significativo en la producción total de las plantas, ni en el tamaño y peso de las alcachofas, lo que indica que no afectó el proceso de desarrollo de la alcachofa. Sin embargo, sí que se obtuvo un efecto significativo incrementando el porcentaje de alcachofas de primera clase, que fue del 20,23 % en las plantas tratadas con oxálico y de un 12,8 % en las controles, lo que se debió a una reducción de los defectos visuales, como apertura de las brácteas externas, defectos de forma y de deterioro como consecuencia del tratamiento. En el momento de la recolección la tasa de respiración fue menor en las alcachofas procedentes de las plantas tratadas con oxálico y esta menor tasa de respiración se mantuvo durante 21 días de almacenaje en frío a 2 °C, lo que indica una menor actividad metabólica en las alcachofas tratadas lo cual conllevaría a un retraso en los procesos de senescencia y por tanto, del deterioro de la calidad de la alcachofa. En efecto, las pérdidas de peso, de clorofilas y de firmeza, debido a la apertura y pérdida de compacidad de la alcachofa, que ocurren durante la conservación post-recolección, fueron significativamente retrasadas en las alcachofas procedentes de las plantas tratadas con oxálico (Martínez-Esplá et al., 2017).

En cuanto al contenido en compuestos fenólicos con propiedades antioxidantes, el análisis por HPLC-DAD-ESI/MS ermitió identificar y cuantificar 8 ácidos hidroxicinámicos y 3 luteoninas. Los ácidos hidroxicinámicos mayoritarios fueron el ácido clorogénico (ácido 5-cafeoil-quínico, 5-CQ) y el ácido 3,5-di-cafeoil-quínico (3,5-DCQ), mientras que la luteoninas mayoritarias fueron luteonina-7-glucósido (Lut-glc) and luteonina-7-glucurónido (Lut-gluc). Sin embargo, es interesante señalar, que tanto los ácdios hidroxicinámicos como las luteoninas se encontraron a mayor concentración en las alcachofas procedentes de las plantas tratadas con oxálico que en las procedentes de las plantas control (Figuras 1 y 2). Además, estas mayores concentraciones se mantuvieron durante el período de conservación post-recolección (Martínez-Esplá et al., 2017). Teniendo en cuenta que existen evidencias científicas de que estos compuestos fenólicos tienen propiedades beneficiosas para la salud, reduciendo el riesgo de padecer enfermedades degenerativas como enfermedades cardiovasculares, neurodegenerativos e incluso algunos tipos de cáncer (de Falco et al., 2015; Del Río et al., 2013; Rao et al., 2012; Yang et al., 2015), el tratamiento con oxálico durante el crecimiento de la alcachofa en la planta incrementaría los beneficios para la salud del consumo de alcachofa.

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Figura 1: Ácidos hidroxicinámicos (HC) en las alcachofas recién recolectadas, procedentes de plantas control y tratadas con ácido oxálico (AO).
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Figura 2: Luteínas en las alcachofas recién recolectadas, procedentes de plantas control y tratadas con ácido oxálico (AO).

Tratamientos con ácido oxálico después de la recolección

En este experimento las alcachofas recolectadas en estado de desarrollo comercial se trataron con ácido oxálico y se mantuvieron a 20 °C. Esta temperatura no es la más apropiada para mantener la calidad de la alcachofa después de la recolección, pero sí se usa en investigación para poner de manifiesto el efecto de los tratamientos post-cosecha, ya que el deterioro evoluciona rápidamente y los efectos beneficiosos de los tratamientos, si los hay, se manifiestan de forma clara y rápida. Así pues, con este experimento se pudo comprobar que el tratamiento con ácido oxálico en post-recolección también fue efectivo retrasando los procesos de deterioro de la alcachofa, como pérdidas de peso, pardeamiento de la parte apical de las brácteas, pérdidas de clorofila y pérdidas de firmeza debidas a la apertura y deshidratación de las brácteas (Ruíz-Jiménez et al., 2014). En las fotografías 4 se muestra el aspecto de las alcachofas control y tratadas después de 3 días a 20 °C.

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Fotografía 4: Alcachofas control después de 3 días a 20 °C (izq.) y alcachofas tratadas con oxálico después de 3 días a 20 °C (dcha.).

Los tratamientos post-recolección también fueron efectivos disminuyendo la tasa de respiración de las alcachofas, al igual que se comentó anteriormente que ocurrió en las alcachofas tratadas en pre-cosecha. Así pues, como se aprecia en la Figura 4, la tasa de respiración de las alcachofas control aumentó desde el día de la recolección (día 0) hasta el día 3 de conservación a temperatura ambiente, mientras que en las alcachofas tratadas con oxálico la respiración se mantuvo sin cambios significativos, siendo a los 3 días más baja que la de las alcachofas control.

Por otra parte, la contaminación microbiana también es un aspecto importante a tener en cuenta como responsable del deterioro de la calidad de los productos vegetales. En este sentido, el análisis de las poblaciones de microorganismos aerobios mesófilos y de mohos y levaduras puso de manifiesto que ambos fueron significativamente más bajos en las alcachofas tratadas con oxálico que en las controles (Figura 4).

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Figura 3: Efecto del tratamiento post-cosecha con ácido oxálico (AO) en la tasa de respiración de las alcachofas.
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Figura 4: Efecto de los tratamientos con ácido oxálico en los recuentos de microorganismos en las alcachofas.

Conclusiones

Los resultados de ambos experimentos permiten concluir que tanto los tratamientos con oxálico aplicados en pre-cosecha, durante el crecimiento de la alcachofa en la planta, como en post-cosecha podrían ser una herramienta eficaz para incrementar su contenido en compuestos bioactivos con propiedades antioxidantes y mantener sus parámetros de calidad después de la recolección. Además, teniendo en cuenta que el ácido oxálico es un compuesto natural de las plantas, podría considerarse una estratégica ecológica y sostenible, sin riesgos para el medio ambiente ni para la salud, sino al contrario, que incrementa el contenido de compuestos fenólicos y por tanto las propiedades saludables de este producto vegetal.

Agradecimientos

Este trabajo ha sido financiado porel Miniserio de Economía y Competitividad del Gobierno de España, Proyecto AGL2015-63986R y por los fondos FEDER de la Comunidad Europea. Además, agradecemos a la Universidad Miguel Hernández la beca predoctoral concedida a M.E. García-Pastor.

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