La glicina betaína (GB) mejora el comportamiento poscosecha del arándano

Pocos estudios han investigado el uso de glicina betaína (GB) exógena para regular el metabolismo del azúcar y la prolina, con el fin de mantener la calidad poscosecha de los arándanos.

Los resultados de la investigación indicaron que la aplicación de 10 mmol L−1 de GB aumentó el contenido de prolina y la actividad de la enzima pirrolina-5-carboxilato sintasa (P5CS), mientras que las actividades de la prolina deshidrogenasa (ProDH), la piruvato deshidrogenasa (PDH) y la ornitina acetiltransferasa (OAT) se redujeron.

Además, la GB mantuvo el contenido de TA, VC y azúcares reductores, y redujo las actividades de celulosa (Cx), pectina metilesterasa (PME), poligalacturonasa (PG) y β-galactosidasa (β-Gal), así como el contenido de protopectina (PP). Además, mantuvo el contenido de pectina soluble (SP), pectina y celulosa en los arándanos, que presentaron mayores contenidos de azúcares solubles, sacarosa, fructosa y glucosa.

Se redujo la actividad de la amilasa, se incrementó la actividad de la β-1,3-glucanasa (β-1,3-Glu) y se disminuyeron los niveles de invertasa ácida (AI), invertasa neutra (NI) y hexoquinasa (HK), manteniendo al mismo tiempo los niveles elevados de sacarosa sintasa (SS), sacarosa fosfato sintasa (SPS), fosfofructoquinasa (FK), 6-fosfogluconato deshidrogenasa (6PGDH) y glucosa-6-fosfato deshidrogenasa (G6PDH). Se redujo la expresión de los genes VaPG, VaPME, Vaβ-Gal, VaPDH, VaProDH y VaNI, y se incrementó la expresión de los genes VaSS y VaSPS.

Los resultados mostraron que la glicina betaína conservó la calidad de los arándanos al activar el metabolismo de la prolina y retrasar la degradación de la pared celular y los azúcares. 

Esto proporciona nuevos conocimientos sobre la conservación poscosecha de los arándanos.

Resumen gráfico

Introducción

Los arándanos (Vaccinium spp., Ericaceae) son frutas ricas en nutrientes, ricas en antocianinas, vitaminas y polifenoles, lo que las hace muy apreciadas por los consumidores.

Además, sus beneficios en el antienvejecimiento, la mejora del sistema inmunitario y la prevención de enfermedades cardiovasculares están ampliamente documentados, lo que ha llevado a la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) a reconocerlos como una de las cinco frutas más beneficiosas para la salud (Cao et al., 2025; Silva et al., 2020; Yang et al., 2018).

Sin embargo, los arándanos maduran durante el verano y son inherentemente blandos, con un alto contenido de agua, lo que los hace muy susceptibles a la descomposición causada por bacterias patógenas. Esto resulta en una baja estabilidad durante el almacenamiento y compromete significativamente su valor comercial (Ye et al., 2023).

Metabolismo de la pared celular y calidad de la fruta

Ye et al. (2024) trataron arándanos con timol y descubrieron que su calidad estaba relacionada con el metabolismo de su pared celular. Wang et al. (2017) descubrieron que el tratamiento con radiación gamma redujo la degradación de los polisacáridos de la pared celular del arándano, lo que a su vez redujo el ablandamiento y mantuvo la calidad de los arándanos durante el almacenamiento.

Por otro lado, la degradación de la pared celular está estrechamente relacionada con el metabolismo de la pectina, ya que su integridad estructural se ve comprometida progresivamente por la descomposición de la pectina y la celulosa durante la maduración del fruto.

La pectina metilesterasa (PME), la poligalacturonasa (PG), la celulosa (Cx) y la β-galactosidasa (β-Gal) son las enzimas clave implicadas en la degradación de la pared celular (Peng et al., 2022; Chargot et al., 2019).

Por lo tanto, la pared celular está estrechamente relacionada con la calidad del arándano y se considera un determinante clave del ablandamiento del fruto.

Metabolismo del azúcar y calidad de la fruta

Varios estudios han demostrado que las alteraciones en la calidad de la fruta están estrechamente relacionadas con el metabolismo del azúcar y la dinámica de la prolina (Qiu et al., 2022; Zhou et al., 2021; Islam et al., 2022).

Como fuentes de energía y moléculas de señalización, los azúcares regulan el dulzor de la fruta y diversos procesos fisiológicos, como la maduración, la senescencia y las respuestas al estrés.

Tratamientos para mejorar el comportamiento poscosecha

Zhang et al. (2023) descubrieron que la melatonina exógena mantenía la calidad poscosecha del kiwi al regular el metabolismo del azúcar durante el proceso de enfriamiento.

De igual manera, Li et al. (2021) demostraron que el metil jasmonato mejoraba la calidad poscosecha del tomate al modular el metabolismo del azúcar. La prolina se reconoce como un compuesto bioactivo importante en la regulación de los procesos fisiológicos en las plantas y desempeña un papel crucial en las funciones celulares al activar la vía de los fenilpropanoides y el ácido shikímico (Huang et al., 2021).

Prolina, glicina betaína (GB) y tolerancia al estrés

La prolina mejora la tolerancia a diversos tipos de estrés al regular positivamente la actividad de múltiples enzimas y mejorar el potencial redox celular. La prolina deshidrogenasa (PDH), la pirrolina-5-carboxilato sintasa (P5CS) y la ornitina aminotransferasa (OAT) son enzimas reguladoras clave en el metabolismo de la prolina.

La PDH es una enzima clave involucrada en el catabolismo de la prolina. Al aumentar la actividad de la P5CS y reducir la de la PDH en frutas y hortalizas, se puede mantener un contenido de prolina más alto, preservando así la calidad de la fruta.

Este mecanismo se ha demostrado en frutas como la papaya y el níspero (Huang et al., 2021; Cao et al., 2012).

El contenido de prolina libre en las plantas es generalmente bajo en condiciones normales, pero aumenta rápidamente en respuesta al estrés por frío (Liu et al., 2020). Estos resultados indican que la modulación de las vías metabólicas de la pared celular, los azúcares y la prolina podría contribuir a preservar la calidad de la fruta después de la cosecha.

La glicina betaína (GB) es un importante osmorregulador en las plantas, esencial para mantener la presión osmótica celular y aumentar la tolerancia al estrés abiótico en plantas superiores (Luo et al., 2022). Se ha demostrado que ejerce efectos reguladores positivos en una amplia variedad de frutas y hortalizas, como el algodón, las cerezas dulces y los melocotones (Wang et al., 2019a; Gonçalves et al., 2020, 2019b). Por otro lado, se ha demostrado que la GB reduce el daño a la fruta al modular el metabolismo del azúcar en peras y melocotones 'Nanguo' (Wang et al., 2020, 2019c).

Esta investigación examinó los efectos fisiológicos de la glicina betaína en arándanos poscosecha y evaluó su influencia en la integridad de la pared celular, el metabolismo del azúcar y el metabolismo de la prolina, con el objetivo de dilucidar los posibles mecanismos implicados en el retraso del deterioro de los arándanos y proporcionar información sobre una nueva estrategia para mantener la calidad de la fruta poscosecha.

Fuentes

Glycine betaine maintains postharvest quality of blueberries by increasing proline metabolism and thereby retarding cell wall and sugar metabolism
Yu Zhang, Jiaying Jin, Tianxin Yang, Guohe Zhang, Liangjie Ba, Zhibing Zhao, Su Xu, Lingshuai Meng, Sen Cao
Plant Physiology and Biochemistry Volume 229, Part C, December 2025, 110593
https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2025.110593
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0981942825011210

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Diario de Sevilla, Cuna de Platero estrena su variedad de arándanos
https://www.diariodesevilla.es/agr_andalucia/Cuna-Platero-estrena-variedad-arandanos_0_1527747472.html