El tratamiento LED mantiene eficazmente la calidad poscosecha de los arándanos

La infección por hongos sigue siendo la principal causa de pudrición poscosecha en arándanos.

Como tecnología no térmica, el diodo emisor de luz (LED) ofrece un enfoque prometedor para la conservación al inhibir la actividad fúngica.

Este estudio investigó los efectos y mecanismos antifúngicos del LED contra los principales hongos causantes del deterioro (Penicillium sclerotiorum y Cladosporium cladosporioides) en arándanos, así como su potencial aplicación para la conservación.

En condiciones óptimas (LED de 410–420 nm, 25 °C, 12 h), el tratamiento con LED alcanzó tasas de inhibición de esporas del 99,46–99,52 % in vitro.

El estudio in vivo con arándanos inoculados, en las mismas condiciones (ampliado a 36 h), demostró reducciones logarítmicas máximas de 4,11 y 2,50 UFC/g para los dos hongos, respectivamente.

En base a estos resultados, se estudió con más detalle el mecanismo antifúngico mediante análisis celulares y moleculares. 

A nivel celular, los resultados indicaron que el daño a la membrana celular (peroxidación lipídica y fuga intracelular), el estrés oxidativo (acumulación de ROS y disminución de la actividad de las enzimas antioxidantes) y la disfunción mitocondrial (desregulación de ΔΨm y depleción de ATP) son las principales causas del daño celular.

El análisis molecular reveló que la LED alteró la integridad estructural al suprimir los genes de biosíntesis de la pared celular/membrana, deterioró la defensa antioxidante al inhibir la biogénesis de peroxisomas (P. sclerotiorum) y los genes de síntesis de GSH (C. cladosporioides), y desreguló el metabolismo energético al alterar genes clave en la glucólisis, el ciclo del TCA y la fosforilación oxidativa.

Además, en comparación con el control sin tratamiento, el tratamiento con LED no tuvo un efecto significativo en el color, los sólidos solubles ni el pH de los arándanos, aunque aumentó la pérdida de peso y redujo la firmeza.

Estos hallazgos sugieren una nueva estrategia de conservación basada en LED para los arándanos y proporcionan una base teórica para su aplicación.

Introducción

El arándano (Vaccinium spp.), una baya representativa del género Vaccinium, es aclamado como el "Rey de las Frutas" debido a su delicada textura y su equilibrado sabor agridulce (Sharma et al., 2024).

Los arándanos contienen abundantes componentes bioactivos como antocianinas, flavonoides y vitaminas, que les confieren propiedades antioxidantes, antiinflamatorias y anticancerígenas, lo que ha atraído una gran atención en la industria de alimentos funcionales, con una demanda en constante crecimiento (Jung et al., 2021, Mustafa et al., 2022, Wu et al., 2022).

Sin embargo, la conservación poscosecha de los arándanos se enfrenta a importantes desafíos. En primer lugar, los arándanos tienen un metabolismo fisiológico activo y son muy propensos al ablandamiento, la pérdida de agua, el marchitamiento y la pérdida de nutrientes después de la cosecha (Rivera et al., 2021).

En segundo lugar, su piel es fina y suave, lo que los hace susceptibles a daños mecánicos durante la cosecha, el almacenamiento y el transporte, lo que facilita la infección por hongos que causan podredumbres (Paniagua et al., 2014).

Penicillium sclerotiorum y Cladosporium cladosporioides, principales hongos causantes de podredumbres

Penicillium sclerotiorum y Cladosporium cladosporioides son los principales hongos responsables de la pudrición del arándano.

Tras la infección, estos hongos crecen rápidamente y sus micelios aceleran la degradación tisular, lo que a menudo provoca podredumbre blanda acompañada de lesiones y, en casos graves, una extensa podredumbre del fruto, lo que compromete significativamente la calidad del fruto y su estabilidad durante el almacenamiento (Bell et al., 2021, Pérez-Lavalle et al., 2020).

Tratamientos usuales

Los fungicidas químicos y el almacenamiento a baja temperatura son dos métodos comunes para controlar las enfermedades fúngicas poscosecha en los arándanos; sin embargo, ambos presentan limitaciones significativas (Hu et al., 2021).

Los tratamientos químicos pueden dejar residuos nocivos, lo que plantea problemas de inocuidad alimentaria (Iñiguez-Moreno et al., 2023).

El almacenamiento a baja temperatura se asocia con un alto consumo de energía y costos, y es ineficaz contra las bacterias psicrotróficas.

Además, el almacenamiento a baja temperatura puede inducir daños por frío en la fruta.

Estudios han demostrado que los arándanos almacenados a 0 °C durante 30 días desarrollan síntomas de daños por frío, como picaduras en el pedúnculo, cuya incidencia aumenta significativamente con el almacenamiento prolongado (Zhang et al., 2020).

Cabe destacar que, cuando las frutas se transfieren del almacenamiento en frío a condiciones ambientales de almacenamiento, a menudo se producen un rápido ablandamiento, pardeamiento y enrojecimiento en un corto período de tiempo, lo que genera pérdidas económicas sustanciales (Wang et al., 2019).

LED: una respuesta a la necesidad de desarrollar tecnologías de conservación poscosecha no químicas y altamente efectivas

Por lo tanto, existe una necesidad urgente de desarrollar tecnologías de conservación poscosecha no químicas y altamente efectivas para abordar estos desafíos.

El diodo emisor de luz (LED) es un dispositivo semiconductor que convierte la energía eléctrica en luz, emitiendo luz visible monocromática en el rango de longitud de onda de 400 a 780 nm (Finardi et al., 2021).

Basada en principios fotodinámicos, la tecnología LED se ha desarrollado como un novedoso método de esterilización física no térmica (Yu et al., 2022).

Su mecanismo antimicrobiano principal implica el uso de longitudes de onda de luz específicas para excitar fotosensibilizadores (PS) endógenos dentro de las células microbianas, induciendo así un efecto fotodinámico y generando especies reactivas de oxígeno (ROS) (Cossu et al., 2021, Ghate et al., 2019).

Eficacia antimicrobiana dependiente de la longitud de onda

Cabe destacar que la eficacia antimicrobiana del LED depende en gran medida de la longitud de onda. Las bandas de luz violeta (400-450 nm) y azul (450-500 nm) presentan un fuerte potencial antimicrobiano debido a su mayor energía fotónica y a su mejor coincidencia con los espectros de absorción de los fotosensibilizadores microbianos endógenos (Angarano et al., 2020, Kumar et al., 2016, Yu et al., 2023a).

Estudios previos han demostrado que la luz LED de 410 nm es significativamente más eficaz para suprimir los hongos de pudrición poscosecha en lichi y cítricos que la luz LED de 460-470 nm y 520-530 nm (Wu et al., 2025, Yu et al., 2023a). Estos hallazgos justifican directamente la selección de longitudes de onda específicas en este estudio para su comparación sistemática.

Bandas de luz violeta y azul: excelente potencial antifúngico

Dado el excelente potencial antifúngico demostrado por las bandas de luz violeta y azul, la tecnología LED se ha explorado ampliamente para el control de enfermedades fúngicas poscosecha en diversas frutas y hortalizas.

Por ejemplo, la luz LED azul a diferentes intensidades inhibió eficazmente el crecimiento de Penicillium italicum, un importante hongo causante del deterioro de los cítricos (Yamaga et al., 2015).

Otro estudio demostró que el tratamiento con LED de 405 nm redujo el recuento de colonias de Botrytis cinerea y Rhizopus stolonifer en tomates y fresas en más del 94 % (Ghate et al., 2021).

Además, una exposición de 10 horas a luz LED de 410-420 nm suprimió por completo la germinación de esporas en Geotrichum candidum y Fusarium spp., inhibió el crecimiento micelial en aproximadamente un 65-79 % y redujo las poblaciones de hongos en las superficies de lichi (Yu et al., 2023a).

Otros beneficios de la tecnología LED

Gracias a estos efectos antifúngicos, la tecnología LED ha demostrado un valor integral en las prácticas de conservación poscosecha.

Estudios en fresas, lichi, cítricos y tomates han demostrado consistentemente que los tratamientos LED no solo retrasan el deterioro poscosecha, sino que también mantienen o incluso mejoran la calidad sensorial y los componentes nutricionales de las frutas (Chong et al., 2021, Chua et al., 2021, D'Souza et al., 2015, Yu et al., 2023a).

Estos hallazgos demuestran que la tecnología LED ofrece una ventaja única de "doble efecto sinérgico de esterilización y conservación de la frescura" en la conservación poscosecha de la fruta.

Necesidad de investigación sistemática para controlar el deterioro causado por hongos

Sin embargo, la investigación sistemática sobre su aplicación para controlar el deterioro fúngico en arándanos sigue siendo limitada.

La estructura cuticular única de los arándanos y sus comunidades de patógenos asociadas pueden requerir mecanismos de respuesta distintos a la luz LED.

Además, la investigación existente sobre los mecanismos antifúngicos de la LED sigue siendo limitada y a menudo se limita a observaciones fenotípicas.

Por lo tanto, este estudio evalúa sistemáticamente los efectos antifúngicos del tratamiento con LED contra los principales hongos causantes del deterioro poscosecha en arándanos (P. sclerotiorum y C. cladosporioides) mediante evaluaciones in vitro e in vivo bajo múltiples longitudes de onda (410-420 nm, 460-470 nm y 520-530 nm) y temperaturas (4 °C, 10 °C, 25 °C), a la vez que examina su impacto en la calidad del arándano.

Al integrar análisis sistemáticos que abarcan desde el daño celular hasta la regulación transcripcional, dilucidamos exhaustivamente los mecanismos antifúngicos multidiana de la LED y sus diferencias específicas entre especies.

Estos hallazgos proporcionan un respaldo teórico crucial y una guía práctica para el avance de la tecnología LED hacia una estrategia precisa, eficiente y basada en mecanismos para la conservación poscosecha de arándanos.

Fuente

Antifungal mechanisms and preservation applications of LED technology against postharvest spoilage fungi in blueberries
Jialing Li, Ziqian Zhang, Yingyin Wu, Zhiwei Ye, Yuan Zou,
Hyun-Gyun Yuk, Qianwang Zheng
Postharvest Biology and Technology Volume 234, April 2026, 114128
https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2025.114128
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0925521425007409