El brócoli (Brassica oleracea L. var itálica, familia Brassicaceae) es una hortaliza de apariencia atractiva e importante en la dieta humana por sus abundantes beneficios nutricionales. Sin embargo, el mayor problema al que se enfrenta el brócoli poscosecha es su metabolismo vigoroso y el que se vuelva amarillo fácilmente a temperatura ambiente. Y con el amarillamiento, los nutrientes característicos del brócoli también se van perdiendo gradualmente , especialmente los glucosinolatos.
Los glucosinolatos, nutrientes característicos
Existen principalmente siete tipos de glucosinolatos en el brócoli, entre los cuales glucorafanina, glucobrasicina y neoglucobrasicina son los más abundantes, superando el 90% del contenido total de glucosinolatos. Los contenidos de los tres glucosinolatos se reducen drásticamente en las muestras amarillentas, con tasas reducidas del 85%, 89% y 23%, respectivamente; y también el contenido de glucosinolatos continúa disminuyendo a medida que el brócoli se torna amarillo, siendo más acentuados para glucorafanina y glucobrasicina.
Esto provoca pérdidas de la calidad sensorial y del valor nutricional haciendo que los consumidores se muestren reacios a comprar la hortaliza, llevando al desperdicio y perjuicio económico.
Investigar la causa del deterioro de la calidad y explorar tecnologías apropiadas para mitigarlo es extremadamente importante para promover el desarrollo del brócoli.
La capacidad debilitada de biosíntesis es la razón principal de la pérdida de glucosinolatos durante la vida útil del brócoli.
La formación de estos compuestos requiere la participación de múltiples genes que codifican varias enzimas , como BCAT3 (aminotransferasa 3 de cadena ramificada), CYP79F1 (homometionina N-monooxigenasa), CYP83A1 ((metiltio)alcanaldoxima N-monooxigenasa), UGT74B1 (N-hidroxitioamida S-beta-glucosiltransferasa) y ST5b (desulfoglucosinolato sulfotransferasa alifática) que catalizan la síntesis de glucosinolatos alifáticos , mientras que CYP79F2 (homometionina N-monooxigenasa), CYP83B1 (aldoxima N-monooxigenasa aromática) y ST5a (desulfoglucosinolato sulfotransferasa aromática) regulan la síntesis de glucosinolatos de indol .
Estudios anteriores han encontrado que la regulación negativa del gen BoCYP83A1 es responsable de la pérdida de glucorafanina y el tratamiento con 1-metilciclopropeno retrasa la pérdida de glucosinolatos de indol al estimular la expresión del gen BoCYP83B1.
También fue demostrado que la activación de la capacidad biosintética de glucosinolatos depende de los factores de transcripción R2R3-MYB (que pueden unirse específicamente a promotores de genes diana y regular su expresión) y están involucrados en la regulación de la biosíntesis de glucosinolatos, entre los cuales los MYB28/29/76 son responsables de la biosíntesis de glucosinolatos alifáticos y MYB34/51/122 son más propensos a regular la expresión de la biosíntesis de glucosinolatos de indol.
También, las hormonas vegetales cumplen un importante papel regulador de en la biosíntesis de glucosinolatos. Por ejemplo, los factores de transcripción de la familia MYB responden al tratamiento exógeno con ácido jasmónico. incrementando significativamente las expresiones de MYB28 y MYB76 lo que induce una expresión aumentada de genes que promueven la biosíntesis de glucosinolatos alifáticos.
Además, la biosíntesis de glucosinolatos (especialmente glucorafanina y glucobrasicina) se incrementa con el tratamiento de 24-epibrasinolida (un tipo de brasinoesteroide, una hormona vegetal natural promotora del crecimiento de muchos otros órganos de las plantas).
El brócoli es un vegetal climatérico típico, y la acumulación de contenido de etileno acelera el color amarillo y su senescencia que, además, es una causa directa del deterioro de la calidad nutricional.
Se evaluó el efecto protector del ácido salicílico exógeno sobre los nutrientes característicos (glucosinolatos) en el brócoli cosechado, y se comprobó que el factor de transcripción MYB51 que también regula positivamente la biosíntesis de glucosinolatos de indol, responde ampliamente a la aplicación de ácido salicílico exógeno.
Por otro lado, muchos estudios han demostrado que el tratamiento con ácido salicílico desempeña una función impactante en la protección de la calidad de los cultivos poscosecha, con un desempeño sobresaliente en el retraso de la maduración y la senescencia. Además de promover directamente la biosíntesis de glucosinolatos en el brócoli, mitiga indirectamente la pérdida de glucosinolatos a través de interacciones hormonales, y suprime la liberación de etileno al tiempo que facilita la biosíntesis de ácido salicílico, brasinolida y ácido jasmónico endógenos.
Estos hallazgos pueden contribuir a mejorar la calidad del brócoli y reducir las pérdidas poscosecha.
Yang, Q.; Luo, M.; Zhou, Q.; Chen, J.; Ji, S. (2023). Salicylic acid treatment alleviates the loss of glucosinolates accompanying yellowing in harvested broccoli. Postharvest Biology and Technology, 204: 112466.
Cai, J.; Luo, F.; Zhao, Y.; Zhou, Q.; Wei, B.; Zhou, X.; Ji, S. (2019). 24-Epibrassinolide treatment regulates broccoli yellowing during shelf life. Postharvest Biology and Technology,154: 87-95.
Casajús,V.; Howe, K.; Fish, T.; Civello, P.; Thannhauser, T.; Li, L.; Lobato, M. G.; Martínez, G. (2023). Evidence of glucosinolates translocation from inflorescences to stems during postharvest storage of broccoli. Plant Physiology and Biochemistry,195: 322-329.
Chen, W.; Wang, Y.; Xu, L.; Dong, J.; Zhu, X.; Ying, J.; Wang, Q.; Fan, L.; Li, C.; Liu, L. (2019). Methyl jasmonate, salicylic acid and abscisic acid enhance the accumulation of glucosinolates and sulforaphane in radish (Raphanus sativus L.) taproot. Scientia Horticulturae,250: 159-167.
