Melatonina y ácido salicílico para mejorar la calidad poscosecha de la uva

La uva (Vitis vinifera L. familia Vitaceae) es una importante fruta cultivada a nivel mundial, rica en diversos nutrientes, compuestos bioactivos  y oligoelementos, y es conocida por sus efectos digestivos, antienvejecimiento y de protección de la salud cardiovascular. 

Sin embargo, la uva es propensa a sufrir deshidratación y podredumbres durante el transporte y almacenamiento.

En este proceso, se altera el metabolismo celular, lo que provoca la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS), la aceleración de las reacciones enzimáticas indeseables y el pardeamiento. Estos cambios reducen significativamente la apariencia, el valor nutricional y comercial de la fruta. 

Polifenoloxidasa, oxida los compuestos fenólicos, produciendo pardeamiento

La polifenoloxidasa es una enzima clave implicada en el pardeamiento enzimático. Estudios han demostrado que lesiones mecánicas, infecciones por patógenos y otros factores de estrés pueden activarla catalizando la oxidación de compuestos fenólicos a quinonas y desencadenar el proceso de oscurecimiento enzimático. 

Sistemas antioxidantes naturales

A lo largo de la evolución, las plantas han desarrollado sistemas antioxidantes eficaces, como las enzimas catalasa, peroxidasa y superóxido dismutasa, que ayudan a mitigar el daño causado por las reacciones redox.

Tratamientos poscosecha comerciales

En las últimas décadas, los investigadores han desarrollado diversos tratamientos poscosecha para prolongar la vida útil de la uva. El anhidrido sulfuroso (SO₂) es la principal tecnología de conservación utilizada en el almacenamiento comercial de la uva de mesa. Este compuesto Inhibe el desarrollo de bacterias y hongos patógenos, mejora la actividad enzimática antioxidante y prolonga la vida útil de la uva. Pero el uso de SO₂ puede reducir el aroma y el sabor de la uva, degradar el color y el sabor de la fruta, e impactar negativamente en la salud humana y el medio ambiente. 

Por lo tanto, el desarrollo de tecnologías de conservación seguras y sostenibles se ha convertido en un foco clave de investigación.

La melatonina activa el sistema antioxidante y el ác. salicílico ralentiza la maduración

La melatonina es una molécula de señalización ampliamente distribuida en las plantas. Contribuye a mantener la calidad de almacenamiento regulando el metabolismo poscosecha de las frutas. 

Desde que Dubbels et al. (1995) identificaron por primera vez la melatonina en plantas superiores, se han publicado numerosos estudios a nivel mundial sobre su papel en la prolongación de la vida útil y el mantenimiento de la calidad de la fruta. Se ha demostrado que la melatonina activa el sistema antioxidante, reduce significativamente los niveles de especies reactivas de oxígeno y malondialdehído, y prolonga eficazmente la duración del almacenamiento de varias frutas. 

El tratamiento con melatonina también mejora la síntesis de compuestos fenólicos y flavonoides, aumentando la expresión génica relacionada con estas sustancias, y además induce la acumulación de ácido salicílico en tomates y otras frutas, mejorando eficazmente su calidad de almacenamiento. 

El ácido salicílico es un compuesto fenólico que ayuda a regular la calidad poscosecha en cultivos hortícolas al retrasar la maduración de la fruta. 

Un precursor común para melatonina y ác. salicílico

El corismato es el precursor común para la biosíntesis de melatonina y ácido salicílico, y sirve como metabolito de partida para la síntesis de fenilalanina y triptófano. 

En las plantas, la melatonina se sintetiza a partir del triptófano mediante la vía del ácido antranílico o del indol, mientras que el ácido salicílico se produce mediante la vía de la enzima fenilalanina amonio liasa o la isocorismato sintasa.

El cv. Cuibao Seedless y su comportamiento poscosecha

“Cuibao Seedless” es una nueva variedad de uva sin semillas de maduración temprana, desarrollada por el Instituto de Investigación de Árboles Frutales de Shanxi, provincia de la República Popular de China.  

Presenta una serie de cualidades como alto rendimiento, resistencia moderada a enfermedades, gran adaptabilidad, alto contenido de sólidos solubles, agradable y refrescante sabor, piel fina y pulpa crujiente, lo que la convierte en una excelente variedad. 

Durante el almacenamiento poscosecha, 'Cuibao Seedless' es propensa al deterioro y la degradación de la calidad, lo que genera pérdidas económicas significativas. 

Estudios en "Seedless Cuibao"

Un estudio actual tuvo como objetivo investigar los efectos de ácido salicílico y de la melatonina en la calidad de las uvas “Seedless Cuibao” poscosecha, como el pardeamiento, los niveles de antioxidantes y el contenido de fenólicos y flavonoides totales, además de  la influencia de estas sustancias en la expresión de genes clave de las vías biosintéticas de compuestos fenólicos y flavonoides. 

En una investigación reciente se examinaron los efectos de los tratamientos con ácido salicílico, melatonina, y ácido salicílico junto con melatonina, en la apariencia, las características fisiológicas y bioquímicas, el contenido de antioxidantes y la expresión génica de las uvas “Seedless Cuibao” poscosecha. 

Buenos resultados, especialmente con melatonina

Los resultados mostraron que los tratamientos con ácido salicílico, melatonina, y ácido salicílico junto con melatonina, reducen eficazmente el pardeamiento enzimático, minimizan la pérdida de peso y preservan el contenido de ácido ascórbico (vitamina C), y los azúcares y proteínas solubles. 

Comparado con el grupo control, los contenidos de fenoles totales, flavonoides, prolina y las actividades de las enzimas superóxido dismutasa, catalasa y fenilalanina amonio liasa mostraron ser mayores en cada grupo de tratamiento (con ácido salicílico, melatonina, y ácido salicílico junto con melatonina). A su vez, los niveles de malondialdehído (indicador de estrés oxidativo) y las actividades de las enzimas polifenol oxidasa y peroxidasa son menores. 

El análisis de componentes principales reveló que el tratamiento con melatonina es el más efectivo, seguido de los tratamientos con ácido salicílico y ácido salicílico más melatonina. 

Además, se verificó que los niveles de expresión de genes relacionados con la síntesis fenólica y de flavonoides (VvPAL, VvCHI, VvF3H2, VvANR) aumentan significativamente en todos los grupos de tratamiento. 

Estos hallazgos brindan información valiosa para el uso de ácido salicílico y melatonina con el fin de mejorar la calidad a de las uvas y otros cultivos hortícolas poscosecha.

Fuentes

Wang, X. F.; Dong, F. X.; Jiang, Y. S.;  Wei, J. F.;  Zhao, Q. F.; Ji, W. (2025).
Exogenous melatonin and salicylic acid enhance postharvest quality and boost antioxidant capacity in Vitis vinifera cv. 'Cuibao seedless' grape berries
Plant Physiology and Biochemistry, 223: 109850.

Imagen
https://dasanta.com.br/tipos-de-uvas/  
Acceso el 06/06/2025.