Sensibilidad al frío en plátano

El banano (Musa acuminata familia Musaceae) es una fruta tropical comercializada a nivel mundial con una producción anual estable. Al ser una fruta climatérica, la maduración poscosecha debe garantizar su calidad comestible. 

La refrigeración es una estrategia común para prolongar la vida útil, pero el almacenamiento a bajas temperaturas, por debajo del umbral crítico (13 °C), desencadena el daño por frío, que interrumpe la maduración normal y provoca pérdidas de sus atributos. 

El estado energético celular asociado con la senescencia y la resistencia al estrés en cultivos hortícolas poscosecha ha sido ampliamente estudiado.

Migración del ATP intracelular a los espacios intercelulares por estreses abióticos

Bajo ciertos tipos de estrés abiótico, el ATP intracelular producido mediante la glucólisis y la fosforilación oxidativa puede liberarse en el apoplasto, que es la red continua de espacios dentro de una planta, fuera de la membrana plasmática, formada por paredes celulares y espacios intercelulares, a través de los cuales se transportan agua e iones. 

Existen múltiples vías, incluyendo el eflujo mediado por canales de membrana-transportadores, la exocitosis vesicular y la fuga inespecífica, convirtiéndose luego en ATP extracelular. 

La deficiencia de ATP intracelular puede conducir a procesos bioquímicos y fisiológicos perjudiciales, como la peroxidación lipídica y el daño a las membranas plasmáticas, lo cual se asocia con la ocurrencia del daño por el frío en frutas y hortalizas poscosecha durante el almacenamiento a bajas temperaturas.

Mientras tanto, el ATP extracelular se degrada posteriormente en varios metabolitos, con funciones distintas de acuerdo con la especificidad del receptor. 

Las apirasas, claves en la regulación de la energía en situaciones de estrés

Las apirasas como una clase de nucleósido trifosfato difosfohidrolasas son enzimas clave relacionadas con la energía para regular la señalización purinérgica* e hidrolizar secuencialmente ATP a ADP, y el ADP a AMP, y juegan un papel crucial en el mantenimiento de la homeostasis ATP intracelular – ATP extracelular. Desempeñan un papel fundamental en la regulación de los niveles de energía en diversas condiciones de estrés.

Con base en la distribución subcelular y las características bioquímicas, las apirasas de las plantas pueden clasificarse en endo-apirasas ubicadas en el aparato de Golgi, retículo endoplasmático y vesículas intracelulares, y ecto-apirasas situadas en las membranas plasmáticas y en la matriz extracelular.

Se han obtenido valiosas informaciones sobre los genes APY alterando la tasa de sus transcritos mediante su expresión constitutiva o represión. 

La explosión de especies reactivas de oxígeno (ROS) desencadenada por bajas temperaturas es un factor básico en la respuesta de las plantas al frío, en particular la acumulación excesiva de anión superóxido (O2·-) y peróxido de hidrógeno (H₂O₂), que induce estrés oxidativo en las células. 

Las plantas han desarrollado un sistema enzimático antioxidante, incluyendo la superóxido dismutasa, la catalasa y la peroxidasa, para eliminar el exceso de ROS y aliviar el daño oxidativo.

Además, los sustratos fenólicos liberados por las vacuolas dañadas pueden ser oxidados por la enzima polifenol oxidasa, lo que lleva a la formación de polímeros oscuros y al posterior pardeamiento de la cáscara, como se caracteriza el daño por frío. 

La mitigación del daño por frío está asociada a la homeostasis redox

Múltiples evidencias han confirmado que la mitigación del daño por el frío poscosecha en frutas y hortalizas está asociada con el mantenimiento de la homeostasis redox. Las mitocondrias, orgánulos eucariotas esenciales, son fundamentales para la biosíntesis de ATP, pero también generan ROS.

Una mayor actividad de eliminación de estas especies reactivas de oxígeno, puede retrasar la peroxidación lipídica de la membrana causada por su acumulación, manteniendo así la integridad estructural mitocondrial.

Papel de las mitocondrias

Estudios previos han demostrado la importancia de la integridad mitocondrial para el mantenimiento de la calidad en mangos, ciruelas, peras y lechugas poscosecha. Por lo tanto, la preservación de la estructura mitocondrial ayuda en la mantención del estado energético de las frutas y hortalizas poscosecha en condiciones de estrés por el frío.

Estudios sobre el papel de la enzima apirasa en plátano

Una investigación actual tuvo como objetivo estudiar más a fondo el papel de la enzima apirasa en los disturbios causados en la fruta de plátano durante el almacenamiento a baja temperatura, mediante el patrón de expresión del gen regulador MaAPY2. 

Se realizaron análisis específicos, como la localización subcelular, la sobreexpresión transitoria, el análisis del metabolismo de ROS, la observación de la ultraestructura mitocondrial y el perfil transcriptómico, para explorar más en detalles las funciones del gen MaAPY2 en los síntomas causados por el frío en el banano. 

Se investigaron los posibles efectos del gen MaAPY2 involucrado en la regulación de la capacidad antioxidante y el estado energético, sobre el daño causado por el frío en plátanos almacenados durante 6 días a 6 °C. 

La observación en microscopía electrónica reveló estructuras mitocondriales del fruto anómalas, cuando hubo sobreexpresión transitoria de MaAPY2. Además, se observó una mayor generación de especies reactivas de oxígeno bajo condiciones de estrés por frío, con bajas actividades de enzimas antioxidantes, incluyendo superóxido dismutasa, catalasa y peroxidasa, acompañadas de una alta actividad de polifenol oxidasa. 

Los análisis transcriptómicos mostraron que MaAPY2, al actuar como modulador negativo, refuerza los síntomas provocados por el frío en las frutas al desencadenar estrés oxidativo y dañar la integridad mitocondrial.

Estos hallazgos proporcionan nuevos conocimientos sobre el mecanismo regulador del daño por frío de la fruta del plátano durante el almacenamiento a baja temperatura.

*Purinergia se refiere a una red compleja de moléculas de señalización (como el ATP y la adenosina), receptores y enzimas que regulan diversas funciones biológicas, como, por ejemplo, el metabolismo energético. Las moléculas de purina actúan como mensajeros, tanto dentro como fuera de las células, influyendo en procesos cruciales para la sobrevivencia de las plantas como la formación de ADN y la transducción de señales.

Fuentes

Li, Y.; Chen, W.;  Chen, S.;  Mao, Z.;  Huang, S.;   Deng, R.;  Zhang, D.;  Li, T.;  Duan, X.; Jiang , Y. (2026).
Apyrase MaAPY2 regulates the chilling tolerance of banana fruit as a negative modulator
Postharvest Biology and Technology, 231: 113849.

Imagen
https://www.southernliving.com/how-to-store-bananas-8700993   
Acceso el 09/10/2025.