El agua rica en hidrógeno retrasa el amarillamiento del brócoli poscosecha

El brócoli (Brassica oleracea família Brassicaceae) es una verdura rica en diversas vitaminas y minerales. Sus abundantes componentes nutricionales y compuestos bioactivos ofrecen numerosos beneficios para la salud; por ejemplo, los glucosinolatos pueden proteger contra ciertos tipos de cáncer. 

Actualmente, se conocen varios métodos de conservación del brócoli; sin embargo, durante el transporte y el almacenamiento poscosecha, factores como la temperatura, la humedad y la luz en el entorno pueden provocar fácilmente el amarilleo de los floretes. 

A medida que se produce este amarillamiento, el contenido nutricional disminuye gradualmente, reduciendo su valor económico. 

El amarillamiento del brócoli, degradación de la clorofila y síntesis de carotenoides

El amarillamiento del brócoli es un fenómeno causado por la degradación de la clorofila y la síntesis de carotenoides durante el almacenamiento. 

La clorofila, el pigmento responsable del característico color verde puede degradarse en compuestos indeseables de color marrón grisáceo, como la feoforbida y la feofitina.

Este proceso está mediado por las enzimas clorofilasa y feofitinasa. La feoforbida puede metabolizarse posteriormente en compuestos incoloros. 

Con la degradación de la clorofila, la estructura y las actividades metabólicas dentro de los cloroplastos se modifican, lo que posteriormente induce la síntesis de carotenoides y suprime la síntesis de clorofila. 

La síntesis de carotenoides comienza con moléculas precursoras como el pirofosfato de isopreno, que sintetiza el fitoeno reacción catalizada por la enzima la fitoeno sintasa; posteriormente, este compuesto se transforma en β-caroteno por acción de la enzima fitoeno-desaturasa y luego en licopeno por la enzima la β-carotenodesaturasa.

A continuación, el licopeno se transforma en α-caroteno y β-caroteno catalizado por la licopeno-ciclasa y/o la licopeno β-ciclasa.

Finalmente, se produce la transición a luteína, β-criptoxantina, zeaxantina y ácido abscísico (ABA). Mediante la catálisis gradual, el aumento de la concentración de carotenoides provoca un cambio de verde a amarillo durante el almacenamiento del brócoli.

Biosíntesis y metabolismo de los carotenoides

En el proceso de amarillamiento del brócoli, la biosíntesis y el metabolismo de los carotenoides están regulados por diversos factores biológicos, entre los que las fitohormonas ABA y etileno tienen papeles muy importantes.

Por ejemplo, estudios han reportado que la aplicación exógena de estas hormonas resulta en una disminución del contenido de clorofila, lo que confirma la capacidad de este gas y del ABA para promover el envejecimiento. 

Al mismo tiempo, se ha demostrado que el tratamiento con etileno activa genes específicos de la senescencia, y promueve la degradación de la clorofila, lo que provoca amarillamiento. 

Agua rica en hidrógeno, un antioxidante

El agua rica en hidrógeno es un conservante novedoso, y se produce añadiendo y disolviendo gas hidrógeno molecular al agua. Esta agua, inhibe eficazmente las reacciones de oxidación, prolonga la vida útil de frutas y verduras, y mejora su sabor y valor nutricional. 

Numerosos estudios han indicado que el agua rica en hidrógeno posee propiedades antioxidantes aumentando significativamente la actividad de las enzimas antioxidantes en las plantas, reduciendo así el estrés y el daño oxidativos y  por tanto, aliviando el amarillamiento. También, reduce el desarrollo de microorganismos y mejora la textura de los alimentos. 

Acción en floretes de brócoli

Un estudio reciente se centró en el impacto y el mecanismo del tratamiento con agua rica en hidrógeno en el amarillamiento de los floretes de brócoli.

Los resultados de la investigación indican que este tratamiento mantiene la integridad estructural de los cloroplastos en los floretes de brócoli durante el almacenamiento poscosecha, ralentizando la degradación de la clorofila y la acumulación de carotenoides. 

Análisis realizados mediante RT-qPCR* muestran que el tratamiento con agua rica en hidrógeno inhibe la expresión de varios genes responsables por la degradación de la clorofila, así como los genes de biosíntesis de carotenoides; a la vez, aumenta el nivel de expresión de un gen involucrado en el clivaje de carotenoides. 

Además, el tratamiento con agua rica en hidrógeno inhibe la producción de etileno endógeno mediante la regulación negativa de sus genes biosintéticos, además de los genes de biosíntesis de ABA.


* La reacción en cadena de la polimerasa con transcripción inversa cuantitativa, también llamada RT-qPCR, se utiliza para detectar y cuantificar ARN. El ARN total o ARNm se transcribe primero en ADN complementario (ADNc). El ADNc se utiliza posteriormente como molde para la PCR cuantitativa o PCR en tiempo real (qPCR).

Sobre el agua rica en hidrógeno

Fuentes

Wang, Y.; Chen, X.; Chen, W.; Yang. Z.; Shi, L.; Li, X.; Cao, S.; Song, w. (2025).
Hydrogen-rich water delays post-harvest yellowing in broccoli by inhibiting ethylene and ABA levels, thereby reducing chlorophyll degradation and carotenoid accumulation
Postharvest Biology and Technology, 228: 113661.

Heaton, J. W.; Marangoni, A. G. (1996).
Degradação da clorofila em alimentos processados e tecidos vegetais senescentes
Tendências em Ciência e Tecnologia de Alimentos, 7(1): 8-15.

Ávila, N. L. R.; Zapata, J. A. N.; Benítez, J. E. T.; Espinosa, M. L. A.; Madrid, R. R. (2011).
Identification and expression pattern of a new carotenoid cleavage dioxygenase gene member from Bixa orellana 
Journal of Experimental Botany, 62 (15): 5385–5395.

Imagen
https://casacorcampinas.com.br/plantar-brocolis/  Acceso el 04/08/2025.