Revisión sobre extractos y elicitores de origen vegetal para preservar la calidad de la fruta

Los extractos y elicitores vegetales (moléculas señalizadoras que activan las respuestas de defensa innatas de la fruta) han surgido como alternativas prometedoras y sostenibles a los productos químicos sintéticos para preservar la calidad poscosecha de la fruta y prolongar su vida útil.

Esta revisión ofrece un análisis exhaustivo, complementado de forma única con una evaluación bibliométrica del panorama de la investigación entre 2005 y 2025, para identificar tendencias clave y soluciones eficaces.

Se examina sistemáticamente la eficacia de diversos compuestos naturales, entre ellos:

• aceites esenciales (compuestos volátiles complejos con potente actividad antimicrobiana, como la hierba limón y el tomillo),
• extractos botánicos ricos en fenólicos, como el neem y el aloe vera, y
• elicitores vegetales, como el metil jasmonato y el ácido salicílico.

Sus mecanismos de conservación son multifacéticos e incluyen actividad antimicrobiana directa mediante:

• la alteración de las membranas microbianas,
• poderosos efectos antioxidantes que neutralizan los radicales libres y
• la inducción de los sistemas de defensa innatos de la fruta, potenciando la actividad de enzimas como
  • la superóxido dismutasa (SOD), 
  • la catalasa (CAT) y 
  • la peroxidasa (POD).

La aplicación de recubrimientos comestibles de quitosano o gel de aloe vera, nanoemulsiones y tratamientos precosecha o poscosecha reduce eficazmente la podredumbre causada por Botrytis cinerea y Penicillium spp., retrasa la maduración al suprimir la producción de etileno, minimiza la pérdida de agua y alivia los daños por frío.

A pesar de su potencial, la comercialización generalizada presenta desafíos como:

• cambios sensoriales,
• variabilidad entre lotes, 
• obstáculos regulatorios y 
• aumento de los costos de producción.

Las perspectivas dependen de tecnologías innovadoras como

• la nanoencapsulación para mejorar la estabilidad y enmascarar sabores, 
• la tecnología de barreras que combina tratamientos sinérgicamente y 
• la optimización de los protocolos de aplicación de elicitores.

Esta revisión demuestra el potencial de la investigación continua y la formulación avanzada para crear conservantes de origen vegetal que pueden convertirse en componentes integrales de una estrategia de gestión poscosecha ecológica, reduciendo eficazmente las pérdidas y satisfaciendo las demandas de los consumidores de fruta segura y de alta calidad.

1. Introducción

Las plantas han sido una fuente renovable y de larga data para satisfacer las necesidades humanas básicas de alimentación, refugio y vestimenta, y las plantas medicinales se han utilizado ampliamente como medicina tradicional para tratar diversas enfermedades durante milenios.

Los ingredientes bioactivos derivados de fármacos vegetales también han servido como compuestos iniciales para formulaciones modernas. Los humanos han utilizado extractos de plantas para diversos fines desde la prehistoria, y el conocimiento acumulado sobre estos extractos demuestra que también pueden ser útiles en la conservación de alimentos, especialmente de frutas para el consumo humano [1,2].

Los metabolitos vegetales, como alcaloides, taninos, terpenoides y compuestos fenólicos, provienen de lípidos, aminoácidos y polisacáridos, que pueden actuar como conservantes naturales para las frutas frescas [3,4].

Tras la cosecha, los procesos biológicos en las frutas con frecuencia causan cambios negativos en su calidad, incluyendo una disminución del sabor y un aspecto afectado. Durante el transporte de fruta a larga distancia, estas alteraciones suelen provocar una pérdida de peso apreciable, marchitamiento, reducción de la vida útil y deterioro de las características sensoriales [5,6]. La maduración constituye una transición bioquímica coordinada con precisión, caracterizada por la pérdida de color, la pérdida de astringencia, la maduración de las semillas, el ablandamiento de los tejidos y el oscurecimiento [7].

Como posibles fuentes de conservantes bioquímicos naturales, los materiales vegetales pueden procesarse mediante múltiples métodos de extracción [8].

Recientemente, la industria del envasado de alimentos ha estado explorando materiales vegetales naturales para satisfacer el deseo de los consumidores de alimentos orgánicos más saludables que puedan envasarse de forma ecológica [9,10,11].

Se han explorado diversas técnicas de envasado que utilizan sustancias vegetales con el potencial de mantener la calidad de la fruta fresca y sus características sensoriales deseables, así como de inhibir el crecimiento microbiano [10,12].

Si bien existen revisiones que han explorado la aplicación general de los extractos de plantas en la conservación de alimentos, esta revisión aporta una contribución novedosa al emplear un análisis bibliométrico sistemático, respaldado por datos cuantitativos de publicaciones, para mapear el panorama mundial de la investigación, destacar las tendencias emergentes e identificar los compuestos de origen vegetal más eficaces para prolongar la vida útil de la fruta recién cosechada [13].

A diferencia de resúmenes anteriores, nuestro análisis no solo propuso posibles mecanismos (Figura 1 del artículo original, enlace más abajo) y aplicaciones, sino que también evaluó críticamente la eficacia real y el potencial comercial de estos tratamientos. Esta es una nueva perspectiva que conecta el conocimiento médico tradicional con la validación científica moderna.

Los extractos de origen vegetal o los elicitores hormonales pueden utilizarse individualmente o en formulaciones para prevenir el deterioro inhibiendo el crecimiento de bacterias y hongos, y para prolongar la vida útil inhibiendo la oxidación y la respiración (Figura 2 del trabajo original y principal de esta entrada).

La fruta recién cortada es vulnerable a plagas, ataques microbianos, cambios físicos y degradación bioquímica [14].

Los conservantes vegetales, principalmente aquellos que contienen altas concentraciones de polifenoles y carotenoides, se utilizan ampliamente en los sectores alimentarios. Estas sustancias poseen propiedades antimicrobianas y antioxidantes que reducen eficazmente la actividad de los radicales libres después de la cosecha, previniendo la aparición de sabores desagradables, mejorando la estabilidad del color y prolongando la vida útil [4,15].

Estos compuestos naturales podrían reemplazar a sus homólogos sintéticos, por ejemplo, en recubrimientos antioxidantes/antimicrobianos comestibles para fruta fresca (uvas (V. vinifera L. cv. ‘Sultani Çekirdeksiz’) [16], nectarinas (Prunus persica) [17], fresas (Fragaria x ananassa Duch.) [18], guayabas (Psidium guajava L.) [19], albaricoques (Prunus armeniaca L.) [20] y cerezas dulces (Prunus avium L.) [21]. En la siguiente sección, se presenta información detallada sobre estos extractos vegetales y sus aplicaciones [22].

Contenido

1. Introducción

2. Principales fuentes de literatura y análisis bibliométrico
2.1. Tendencias de publicación
2.2. Palabras clave más populares
2.3. Publicaciones por país/territorio

3. Aceites esenciales (AE), extractos botánicos y componentes volátiles
3.1. Comparación de las hojas con otras partes como fuentes de compuestos bioactivos
3.2. Frutas, verduras y flores como fuentes de conservantes naturales

4. Métodos de obtención de extractos vegetales

5. Eficacia de los extractos de plantas medicinales
5.1. Aloe vera (AV)
5.2. Hierba limón
5.3. Neem
5.4. Otros extractos

6. Elicitores vegetales para mejorar la calidad de las frutas
6.1. Ácido metil jasmónico (MeJA)
6.2. Salicilatos
6.3. Ácido oxálico (OA)
6.4. Efectos de las poliaminas (PA) en la conservación de frutas
6.5. Eficacia de los aceites esenciales, extractos y elicitores vegetales en la conservación de frutas

7. Eficacia, mecanismos y desafíos comerciales
7.1. Control de la pudrición poscosecha de frutas con extractos vegetales
7.2. Funciones preventivas de los extractos vegetales
7.3. Límites y desafíos prácticos para la comercialización
7.3.1. Límites de los extractos y elicitores vegetales
7.3.2. Viabilidad industrial y desafíos prácticos para la comercialización

8. Estado actual, límites y perspectivas

8.1. Estado actual

La investigación sobre extractos y elicitores vegetales para la conservación de frutas ha evolucionado desde la fase experimental en laboratorio hasta la exploración aplicada y comercial. Este campo está impulsado por la demanda de los consumidores de reducir los residuos de pesticidas sintéticos y de tecnologías sostenibles "verdes".

Numerosos estudios confirman la eficacia de diversos extractos (p. ej., de cáscara de granada [143], cítricos [104], neem [81] y muchas especias) contra patógenos poscosecha clave in vitro y en la fruta.

Los métodos de aplicación han avanzado desde la simple inmersión hasta la incorporación en recubrimientos comestibles (p. ej., quitosano, alginato), que mejoran la adhesión y permiten una liberación controlada [265].

El enfoque del elicitor se centra en potenciar los mecanismos de defensa propios de la fruta. Se ha demostrado ampliamente que compuestos como el ácido jasmónico, el ácido salicílico, el quitosano y los extractos de levadura inducen resistencia sistémica, retrasan la maduración y reducen los daños por frío en diversas frutas [270].

Existen productos comerciales, pero algunos efectos son significativos, mientras que otros no [271]. Se han presentado numerosas patentes para formulaciones específicas [272], lo que indica un gran interés comercial y una tendencia hacia la protección de formulaciones innovadoras para obtener ventajas comerciales.

8.2. Limitaciones

En primer lugar, el fuerte olor, sabor y, en ocasiones, color de muchos extractos vegetales pueden alterar las propiedades sensoriales de la fruta, lo que dificulta considerablemente su aceptación por parte del consumidor [273].

En segundo lugar, la composición química de los extractos vegetales varía según factores genéticos, ambientales y de procesamiento, lo que genera inconsistencias entre lotes. Muchos compuestos bioactivos también son inestables y se degradan con la luz, el calor o el oxígeno, lo que compromete su eficacia durante el almacenamiento.

La tercera limitación son los obstáculos regulatorios. En la mayoría de las regiones, los nuevos conservantes vegetales requieren amplios datos toxicológicos de seguridad y la aprobación como aditivos para "Nuevos Alimentos", lo cual es un proceso costoso y lento [274].

Además, la obtención de materias primas, la extracción y los procesos de estabilización suelen ser más costosos que la producción de fungicidas sintéticos, lo que dificulta significativamente su adopción a gran escala.

8.3. Perspectivas de futuro

El futuro reside en tecnologías innovadoras que superen las limitaciones actuales.

En primer lugar, la nanoencapsulación, que consiste en encapsular extractos en nanotransportadores como liposomas y ciclodextrinas, es una estrategia prometedora para enmascarar sabores, proteger los compuestos bioactivos de la degradación y permitir su liberación controlada, mejorando así la eficacia y las propiedades sensoriales.

En segundo lugar, la «tecnología de barrera» crea efectos sinérgicos al combinar dosis bajas de extractos vegetales con otros métodos no térmicos como la radiación UV-C, agentes de biocontrol y tratamiento con agua caliente. Este enfoque permite el uso de dosis de extractos más bajas y sensorialmente aceptables, a la vez que mejora la eficacia general.

En tercer lugar, el uso de elicitores para estimular la inmunidad innata de la fruta es un enfoque altamente sostenible con un gran potencial, especialmente para los sistemas de producción orgánica. La investigación se centrará en optimizar los protocolos de aplicación para diferentes tipos de fruta.

En conclusión, si bien ya es una realidad comercial para aplicaciones específicas (en particular, productos a base de quitosano), el uso más amplio de extractos vegetales y elicitores depende del avance de la ciencia de la formulación para garantizar la consistencia, la estabilidad y mantener la calidad sensorial de la fruta fresca.

9. Conclusiones

Los extractos y elicitores vegetales representan una estrategia prometedora y sostenible para mitigar las pérdidas poscosecha y preservar la calidad de la fruta.

Como lo demuestra una amplia investigación y análisis bibliométricos, estas alternativas naturales, que abarcan desde aceites esenciales y extractos botánicos hasta moléculas de señalización como el metil jasmonato y el ácido salicílico, ejercen sus efectos a través de mecanismos multifacéticos.

Estos incluyen actividades antimicrobianas y antioxidantes directas, así como la inducción de los sistemas de defensa propios de la fruta, retrasando así la maduración, reduciendo la descomposición y aliviando los daños por frío.

Sin embargo, la transición de la investigación de laboratorio a la aplicación comercial generalizada enfrenta desafíos significativos.

Las principales limitaciones incluyen el posible impacto de los olores y sabores fuertes en la aceptabilidad sensorial, la variabilidad entre lotes en la composición del extracto, los obstáculos regulatorios para nuevas aplicaciones alimentarias y la rentabilidad en comparación con los fungicidas sintéticos.

El futuro requieren superar estas barreras mediante innovaciones tecnológicas como el desarrollo de técnicas de nanoencapsulación para mejorar la estabilidad y enmascarar sabores, la integración estratégica de estos compuestos naturales en tecnologías de barrera y la optimización de los protocolos de aplicación de elicitores son direcciones cruciales.

Al abordar estos desafíos, los conservantes de origen vegetal pueden trascender las aplicaciones de nicho para convertirse en componentes fiables y ecológicos de la gestión poscosecha integrada, satisfaciendo eficazmente la demanda de los consumidores de fruta segura y de alta calidad con un mínimo de residuos químicos sintéticos. 

Resumen gráfico

La imagen principal es la Figura 2 del artículo original: Frutas tratadas con extractos o elicitores de origen vegetal y sus efectos durante el almacenamiento.

Fuente

Preservation of Fruit Quality at Postharvest Through Plant-Based Extracts and Elicitors
by Dixin Chen 1,*ORCID,Li Liu 1,Zhongkai Gao 1,Jianshe Zhao 2,Yingjun Yang 1 andZhiguo Shen 3,*
Horticulturae 2025, 11(10), 1186; https://doi.org/10.3390/horticulturae11101186
https://www.mdpi.com/2311-7524/11/10/1186