Regulación del contenido de antocianinas y lignina en manzanas “Fuji” poscosecha irradiadas con UV-B

La manzana (Malus domestica familia Rosaceae) es una fruta vital en los mercados globales debido a su alto valor nutricional y sus atractivos aroma y color. 

La apariencia de la manzana se ha convertido en un factor importante que afecta su precio y aceptación del consumidor.. 

El color de la piel de las manzanas suele variar de verde a rojo, dependiendo del cultivar. Las rojas son las preferidas. Este color es resultado de una alta acumulación de antocianinas, especialmente cianina-3-O-galactósido (idaeína). 

Independientemente del atractivo estético, las antocianinas son un indicador importante de la calidad nutricional de las manzanas. Estos compuestos solubles en agua exhiben numerosas actividades biológicas, como antioxidantes, cardioprotectoras, neuroprotectoras, antidiabéticas y antiinflamatorias.

Acumulación de antocianinas

La luz es un factor ambiental importante que influye en la acumulación de antocianinas en la manzana. La irradiación lumínica suplementada artificialmente puede estimular la acumulación de antocianinas en esta fruta durante los periodos de precosecha y postcosecha. 

Entre las diversas fuentes de luz, se ha sugerido que la UV-B es más eficiente para acelerar la biosíntesis de antocianinas en la piel de la manzana. La intensidad y la duración de la irradiación afectan la acumulación de estos compuestos.

Para promover la acumulación de antocianinas, se han utilizado ampliamente métodos precosecha durante la maduración de la manzana, como aumentar la exposición a la luz solar colocando una película reflectante bajo el árbol y aplicando productos químicos para promover la defoliación. Sin embargo, la coloración deficiente inducida por la sombra durante la pigmentación de la manzana sigue siendo inevitable.

Relaciones entre coloración y firmeza

En las prácticas agrícolas actuales para la producción de manzanas, la inducción del color se prefiere como tratamiento poscosecha en lugar de las prácticas precosecha debido a sus ventajas, como un control ambiental más sencillo, ahorro de espacio, manejo conveniente y calidad uniforme. 

La firmeza es una de las propiedades texturales más sensibles que determinan la calidad de la fruta. La celulosa, la hemicelulosa y la pectina se reconocen como factores dominantes en su mantenimiento.

La lignina, un compuesto fenólico complejo, tiende a depositarse en la pared celular para aumentar la rigidez y proporcionar soporte mecánico a las células.

Numerosos estudios han demostrado que la acumulación de lignina también es un factor crítico que afecta la firmeza en diversas frutas.

Si bien la lignina presente de forma natural en la piel de la manzana no afecta el proceso de pigmentación, sí proporciona defensa contra el estrés abiótico y barreras contra plagas y patógenos.

Pero, la hiperacumulación desordenada de lignina inhibe la biosíntesis de antocianinas y modifica propiedades físicas como la apariencia (manchas amarillo-marrón, bronce o marrón oscuro) y la firmeza excesiva, lo que resulta en una menor aceptación en el mercado y características de almacenamiento reducidas. 

La evidencia acumulada sugiere que la irradiación excesivamente alta inducida por el cambio climático y el calentamiento global son responsables de la sobreacumulación de lignina durante los cultivos.

Aún no está claro si la radiación UV-B induce la acumulación de lignina en las manzanas después del tratamiento de cosecha y si afecta además la coloración y la firmeza.

Estudio de los efectos de la exposición a rayos UV-B en manzana

Teniendo en cuenta la información anterior y el hecho de que las antocianinas y la lignina se sintetizan a través de la vía de los fenilpropanoides, un estudio reciente investigó los efectos de la intensidad de los rayos UV-B y el tiempo de irradiación en las propiedades físicas poscosecha, el contenido de antocianinas, el contenido de lignina y la expresión de genes metabólicos en manzanas “Fuji”.

Se observó que la irradiación UV-B de hasta 5 W m−2 s−1 durante 3 días no afecta la firmeza de la manzana, el contenido de sólidos solubles ni la acidez titulable; por encima de 1 W m−2 s−1, la UV-B mantiene una síntesis adecuada de antocianinas. 

También, se verificó hiperacumulación de lignina a alta UV-B (mayor o igual a 5 W m−2 s−1), produciendo 1,45 veces el contenido de lignina en la piel artificialmente no pigmentada, mientras que las manzanas rojas maduradas naturalmente contenían 1,15 veces la lignina de la piel verde. 

La expresión de los genes metabólicos de las antocianinas aumenta más rápidamente bajo radiación UV-B que la de la lignina. Por lo tanto, se recomienda que la intensidad de la radiación UV-B aplicada sea inferior a 5 W m−2 s−1 durante 3 días o inferior a 5 W m−2 s−1 durante 2 días.

Resumen gráfico según Duan, S. et al, 2023

Fuentes

Duan, S.;   Eom , S. H. (2023).
Regulation of anthocyanin and lignin contents in postharvest ‘Fuji’ apple irradiated with UV-B
Scientia Horticulturae,  322 : 12428.
https://doi.org/10.1016/j.scienta.2023.112428  Acceso el 18/06/2026.
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0304423823005976 Acceso el 18/06/2026.

Imagen
https://pamplona.e-leclerc.es/detalle/-/Producto/manzana-fuji-extra-1-kg/9400009047630 Acceso el 18/06/2026.