ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE TORONJA (Citrus … de la citricultura/ponencias/5.VIERNES30... ·...

34
ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE TORONJA (Citrus paradisi Macf.): CONTROL DE DA CONTROL DE DA Ñ Ñ OS POR FR OS POR FR Í Í O O

Transcript of ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE TORONJA (Citrus … de la citricultura/ponencias/5.VIERNES30... ·...

Page 1: ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE TORONJA (Citrus … de la citricultura/ponencias/5.VIERNES30... · Acondicionamiento de Toronja Expresión génica Genes identificados utilizando el

ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE TORONJA (Citrus paradisi Macf.):CONTROL DE DACONTROL DE DAÑÑOS POR FROS POR FRÍÍOO

Page 2: ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE TORONJA (Citrus … de la citricultura/ponencias/5.VIERNES30... · Acondicionamiento de Toronja Expresión génica Genes identificados utilizando el

TORONJA (Citrus paradisi Macf.):Mercado en fresco, USA

Producción de cítricos por Estado y por variedad (E.U.A.).

Cítricos Naranjas Toronja Limones Tangerinas

Producción (%)

Florida 67 74 54 - 58

California 29 25 19 89 37

Arizona 1 0.18 26 11 5

Texas 3 082 <1 - -

USDA:National Agricultural Statistic Service. AgMRC (2006).

Page 3: ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE TORONJA (Citrus … de la citricultura/ponencias/5.VIERNES30... · Acondicionamiento de Toronja Expresión génica Genes identificados utilizando el

TORONJA (Citrus paradisi Macf.):Nicho de oportunidad

Toronja fresca USA. Suministro y utilización, 1990-2005 (millones de libras)

Suministro Utilización

Producción Importación Exportación Consumo

1990 2,484.9 16.5 1,025.9 1,475.5

1991 2,499.7 23.5 1,012.3 1,510.8

1992 2,546.6 27.4 972.2 1,601.7

1993 2,568.3 32.2 1,011.3 1,589.2

1994 2,630.3 29.6 1,071.2 1,588.7

1995 2,635.9 32.9 1,102.2 1,566.5

1996 2,706.7 27.9 1,058.9 1,675.7

1997 2,482.5 11.3 865.1 1,628.7

1998 2,500.3 34.2 938.5 1,595.9

1999 2,285.8 12.6 869.0 1,429.4

2000 2,186.6 42.9 853.7 1,375.8

2001 2,142.4 60.2 875.4 1,327.2

2002 1,927.0 38.3 778.8 1,186.6

2003 2,040.4 41.7 872.2 1,209.9

2004 1,251.8 31.5 502.0 781.3

2005 1,205.5 37.7 556.5 686.7

Agricultural Economics Extensión, ERS-USDA. Agosto 1, 2007. (Huracanes Charley, Frances y Jeanny en Otoño/2004, por ejemplo)

Año

Page 4: ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE TORONJA (Citrus … de la citricultura/ponencias/5.VIERNES30... · Acondicionamiento de Toronja Expresión génica Genes identificados utilizando el

TORONJA (Citrus paradisi Macf.):Causas de las Pérdidas Postcosecha

Factores ambientalesTemperaturaDaño físicoPatógenosHumedad relativaComposición atmosféricaLuzRoedoresContaminación

Page 5: ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE TORONJA (Citrus … de la citricultura/ponencias/5.VIERNES30... · Acondicionamiento de Toronja Expresión génica Genes identificados utilizando el

TORONJA (Citrus paradisi Macf.):Factor Fundamental en Postcosecha

TemperaturaAltera el proceso de la respiraciónInfluye en la perdida de aguaCondiciona el desarrollo de organismos patógenos.

Page 6: ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE TORONJA (Citrus … de la citricultura/ponencias/5.VIERNES30... · Acondicionamiento de Toronja Expresión génica Genes identificados utilizando el

Daño por Frío:Sintomatología

Daño por frío. Desorden fisiológico que se presenta en la piel de las frutas sometidas a bajas temperaturas, alteración que constituye una limitante muy importante en sistemas de almacenamiento refrigerado.

Page 7: ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE TORONJA (Citrus … de la citricultura/ponencias/5.VIERNES30... · Acondicionamiento de Toronja Expresión génica Genes identificados utilizando el

Daños por Frío:Naturaleza del Daño

Alteraciones en:

Actividad respiratoria (etanol y acetaldehído)Estructura de membranas biológicas (salida de solutos) Potencial hídrico de la pielContenido de prolinaContenido de azúcares (> azucares reductores)Alteración enzimática (catalasa, peroxidasa, fenilalaninaamino liasa, polifenoloxidasa)

Page 8: ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE TORONJA (Citrus … de la citricultura/ponencias/5.VIERNES30... · Acondicionamiento de Toronja Expresión génica Genes identificados utilizando el

TORONJA (Citrus paradisi Macf.):Calidad de Fruta

Las temperaturas de almacenamiento y transporte de toronja son un punto crítico para el control del daño por frío.

Page 9: ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE TORONJA (Citrus … de la citricultura/ponencias/5.VIERNES30... · Acondicionamiento de Toronja Expresión génica Genes identificados utilizando el

TORONJA (Citrus paradisi Macf.):Prevención de Daños por Frío

Técnicas de prevenciónTratamientos físicos

Acondicionamiento térmicoUso de películas plásticas

Tratamientos químicosLavado y desinfectadoUso de fungicidasAplicación de cerasAtmósferas controladas (alta [CO2 ])

Page 10: ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE TORONJA (Citrus … de la citricultura/ponencias/5.VIERNES30... · Acondicionamiento de Toronja Expresión génica Genes identificados utilizando el

TORONJA (Citrus paradisi Macf.):Acondicionamiento térmico

Objetivo General:

Evaluar el acondicionamiento térmico pre-frigoconservación en el control de daños por frío en frutas de toronja ‘Red blush’ y ‘Marshseedlees’

Page 11: ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE TORONJA (Citrus … de la citricultura/ponencias/5.VIERNES30... · Acondicionamiento de Toronja Expresión génica Genes identificados utilizando el

Acondicionamiento térmico:Toronja ‘Red blush’ y ‘Marsh seedless’

Page 12: ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE TORONJA (Citrus … de la citricultura/ponencias/5.VIERNES30... · Acondicionamiento de Toronja Expresión génica Genes identificados utilizando el

Acondicionamiento térmico:Evaluación Daños por Frío

Nivel de Daño Síntoma Superficie Dañada, %

1 No visible 0

2 Incipiente 1 -10

3 Ligero 11 – 20

4 Moderado 21 – 40

5 Severo > 40

Page 13: ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE TORONJA (Citrus … de la citricultura/ponencias/5.VIERNES30... · Acondicionamiento de Toronja Expresión génica Genes identificados utilizando el

Acondicionamiento térmico:Evaluación Daños por Frío

Variables biofísicasPérdida de peso frescoColorTexturaContenido de jugoContenido hídrico del jugo

Variables bioquímicasSólidos solubles totalesAcidez titulable (contenido de ácido cítrico)Ácido ascórbico

Page 14: ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE TORONJA (Citrus … de la citricultura/ponencias/5.VIERNES30... · Acondicionamiento de Toronja Expresión génica Genes identificados utilizando el

Daños por Frío:Almacenamiento (3 semanas) ‘Marsh seedless’

Page 15: ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE TORONJA (Citrus … de la citricultura/ponencias/5.VIERNES30... · Acondicionamiento de Toronja Expresión génica Genes identificados utilizando el

Daños por Frío:Almacenamiento (3 semanas) ‘Red blush’

Page 16: ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE TORONJA (Citrus … de la citricultura/ponencias/5.VIERNES30... · Acondicionamiento de Toronja Expresión génica Genes identificados utilizando el

Daños por Frío:Almacenamiento (6 semanas): Sin acondicionamiento

Page 17: ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE TORONJA (Citrus … de la citricultura/ponencias/5.VIERNES30... · Acondicionamiento de Toronja Expresión génica Genes identificados utilizando el

Daños por Frío:Almacenamiento (6 semanas): Acondicionamiento (17 oC)

Page 18: ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE TORONJA (Citrus … de la citricultura/ponencias/5.VIERNES30... · Acondicionamiento de Toronja Expresión génica Genes identificados utilizando el

Daños por Frío:Almacenamiento (9 semanas) ‘Red blush’

Page 19: ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE TORONJA (Citrus … de la citricultura/ponencias/5.VIERNES30... · Acondicionamiento de Toronja Expresión génica Genes identificados utilizando el

Daños por Frío:Almacenamiento (9 semanas): Acondicionamiento

Page 20: ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE TORONJA (Citrus … de la citricultura/ponencias/5.VIERNES30... · Acondicionamiento de Toronja Expresión génica Genes identificados utilizando el

Daños por Frío:Almacenamiento (9 semanas): Acondicionamiento+6 d

Page 21: ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE TORONJA (Citrus … de la citricultura/ponencias/5.VIERNES30... · Acondicionamiento de Toronja Expresión génica Genes identificados utilizando el

Daños por Frío:Alteraciones biofísicas (Daños por frío)

Efecto de diferentes temperaturas de acondicionamiento en el índice de daños por frío en toronja ‘Marshseedless’ (1→5) y ‘Red blush’ (6→10), almacenadas durante 3 semanas a 2 ºC y 5ºC.

Aguilar Loe J. 1993. Tesis Colegio Postgraduados, Montecillos.

Page 22: ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE TORONJA (Citrus … de la citricultura/ponencias/5.VIERNES30... · Acondicionamiento de Toronja Expresión génica Genes identificados utilizando el

Daños por Frío:Alteraciones biofísicas (Daños por frío)

Efecto de diferentes temperaturas de acondicionamiento en el índice de daños por frío en toronja ‘Marsh seedless’(1→5) y ‘Red blush’(6→10), almacenadas durante 6 semanas a 2 ºC y 5 ºC.

Aguilar Loe J. 1993. Tesis Colegio

Postgraduados, Montecillos.

Page 23: ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE TORONJA (Citrus … de la citricultura/ponencias/5.VIERNES30... · Acondicionamiento de Toronja Expresión génica Genes identificados utilizando el

Daños por Frío:Alteraciones biofísicas (Daños por frío)

Efecto de diferentes temperaturas de acondicionamiento en el índice de daños por frío en toronja ‘Marshseedless’ (1→5) y ‘Red blush’ (6→10), almacenadas durante

9 semanas a 2 ºC y 5 ºC.Aguilar Loe J. 1993. Tesis Colegio Postgraduados, Montecillos.

Page 24: ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE TORONJA (Citrus … de la citricultura/ponencias/5.VIERNES30... · Acondicionamiento de Toronja Expresión génica Genes identificados utilizando el

Daños por Frío:Alteraciones biofísicas (Peso fresco)

Efecto de diferentes temperaturas de acondicionamiento en el peso freso de toronja ‘Marsh seedless’ (1→5) y ‘Red blush’ (6→10), almacenadas durante 3 semanas a 2 ºC y 5 ºC.

Aguilar Loe J. 1993. Tesis Colegio Postgraduados, Montecillos.

Page 25: ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE TORONJA (Citrus … de la citricultura/ponencias/5.VIERNES30... · Acondicionamiento de Toronja Expresión génica Genes identificados utilizando el

Daños por Frío:Alteraciones biofísicas (Peso fresco)

Efecto de diferentes temperaturas de acondicionamiento en el por frío en el peso freso de toronja ‘Marsh seedless’(1→5) y ‘Red blush’ (6→10), almacenadas durante 6 semanas a 2 ºC y 5 ºC

Aguilar Loe J. 1993. Tesis Colegio Postgraduados,

Montecillos.

Page 26: ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE TORONJA (Citrus … de la citricultura/ponencias/5.VIERNES30... · Acondicionamiento de Toronja Expresión génica Genes identificados utilizando el

Daños por Frío:Alteraciones bioquímicas

Acidez titulableLos valores de acidez titulable presentan diferencias significativas entre variedades y semanas de almacenamiento.Aguilar Loe J. 1993. Tesis Colegio Postgraduados, Montecillos.

Acidez titulable (%)

0

0.5

1

1.5

2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Tratamientos

%

Semana 3Semana 6Semana 9

Page 27: ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE TORONJA (Citrus … de la citricultura/ponencias/5.VIERNES30... · Acondicionamiento de Toronja Expresión génica Genes identificados utilizando el

Daños por Frío:Alteraciones bioquímicas

Sólidos solubles totalesEl contenido de sólidos solubles totales (o Brix) presentó diferencias significativas entre tratamientos y tiempo de almacenamiento.

Aguilar Loe J. 1993. Tesis Colegio Postgraduados, Montecillos.

Brix a 20 C

8

8.5

9

9.5

10

10.5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Tratamientos

Brix

Semana 3Semana 6Semana 9

Page 28: ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE TORONJA (Citrus … de la citricultura/ponencias/5.VIERNES30... · Acondicionamiento de Toronja Expresión génica Genes identificados utilizando el

Daños por Frío:Alteraciones bioquímicas

Efecto de diferentes temperaturas de acondicionamiento en el contenido de vitamina “C”en el jugo de toronja ‘Marsh seedless’ (1→5) y ‘Red blush’ (6→), almacenadas durante 3, 6 y 9 semanas a 2 ºC y 5 ºCAguilar Loe J. 1993. Tesis Colegio Postgraduados, Montecillos.

Vitamina C

010203040506070

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Tratamientos

mg/

100

ml Semana 3

Semana 6Semana 9

Page 29: ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE TORONJA (Citrus … de la citricultura/ponencias/5.VIERNES30... · Acondicionamiento de Toronja Expresión génica Genes identificados utilizando el

Daños por Frío:Alteraciones bioquímicas

Acidez titulable (%)

0

0.5

1

1.5

2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Tratamientos

%

Semana 3Semana 6Semana 9

Brix a 20 C

8

8.5

9

9.5

10

10.5

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Tratamientos

Brix

Semana 3Semana 6Semana 9

Vitamina C

010203040506070

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Tratamientos

mg/

100

ml Semana 3

Semana 6Semana 9

Page 30: ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE TORONJA (Citrus … de la citricultura/ponencias/5.VIERNES30... · Acondicionamiento de Toronja Expresión génica Genes identificados utilizando el

Potenciales redox aproximados y concentraciones intracelulares de los principales“redox couples” y constantes para la reacción del ascorbato y glutationa con especies reactivas de oxígenoa.

Constantes para secuestraroxígeno reactivo

Redox couplec Potencial redox(V)

Rango de concentración

(µM)d

Oxígeno singulete

Superóxidof

O2/H2O +0.82 200-300 (O2)

O2/O2.- -0.30 <0.001 (O2

.-)

O2.-/H2O2 +0.94 1-100 (H2O2)

H2O2/OH. +0.54 Despreciable(OH.)g

OH./H2O +2.20 -

DHA/ASC -0.10 10,000-20,000 1 x 107 2 x 105

GSSG/GSH -0.24 2,000-5,000 2 x 106 7 x 105

TRXox/TRXred -0.33 10-100

NAD(P)/NAD(P)H -0.32 200-500

Fdox/Fdred -0.42 10-100

Plant Cell (2005)17:1866-75.

Page 31: ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE TORONJA (Citrus … de la citricultura/ponencias/5.VIERNES30... · Acondicionamiento de Toronja Expresión génica Genes identificados utilizando el

ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE

TORONJA: Gracias por su Atención

Page 32: ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE TORONJA (Citrus … de la citricultura/ponencias/5.VIERNES30... · Acondicionamiento de Toronja Expresión génica Genes identificados utilizando el

Daños por Frío:Control

El acondicionamiento térmico combinado (estrés térmico + temperatura moderada) actúan sinérgicamente para disminuir el desarrollo de síntomas de daños por frío en toronjas ‘Star Ruby’. Sapitskaya M et al.,2006. J. Exp. Bot. 57(12):2943 - 53. 0

0.20.40.60.8

11.21.41.61.8

Índi

ce d

años

por

frío

8 14

Semanas

Toronja: Daños por Frío

ControlT-ModEstrés-TCombinado

Page 33: ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE TORONJA (Citrus … de la citricultura/ponencias/5.VIERNES30... · Acondicionamiento de Toronja Expresión génica Genes identificados utilizando el

Acondicionamiento de ToronjaExpresión génicaRutas en la adquisición de tolerancia vía acondicionamiento térmico en frutas de toronja

Estrés térmico puntual Temperatura moderada

(- Frío) (+ Frío) (+ Frío) (+ Frío) (- Frío)

HSP’sS34

Activación genes de estrés.HSP19-IHSP19-IIDehidrinasUSPSODS78 (EIN2)S80 (gluconasa)S84

Activación genes tolerancia al frío.ADHS28 (SUI1)S34S41 (chaperona)

Activa genes que modifican membranas.FAD2LTPS8S59

FAD2S8S34

HSP’s genes antioxidantes (catalasa, ascorbato peroxidasa, superóxido dismutasa)USP, proteína universal del estrésSOD, superóxido dismutasaADH, alcohol deshidrogenaSUI1, factor de iniciación de transducción.FAD2, desnaturasa de ácidos grasos. LTP, proteína transferidora de lípidos.

Sapitnitskaya M, et al., 2006. J Exp. Bot. 57(12): 2943-2953.

Page 34: ACONDICIONAMIENTO TÉRMICO DE TORONJA (Citrus … de la citricultura/ponencias/5.VIERNES30... · Acondicionamiento de Toronja Expresión génica Genes identificados utilizando el

Acondicionamiento de ToronjaExpresión génicaGenes identificados utilizando el flavedo de toronja sometida estrés térmico puntual (24 h después de aplicar

62oC/20 s) y temperatura moderada (7d/16 oC).

Nombre del clon Homología a genes conocidos

cDNAs relacionados con estrés

ADHDehidrinaDIPHSP19-IHSP19-IIUSP

Alcohol deshidrogenada Dehidrina, C. paradisiProteína inducida por deshidratación, Proteína de estrés térmico, C. paradisiProteína de estrés térmico, C. paradisiProteína universal del estrés

cDNAs antioxidantes

APXCATSOD

Ascorbato peroxidasaCatalasaSuperóxido dismutasa

cDNAs modificación de lípidos

FAD2LTP

Desnaturasa ∆12 de ácidos grasosProteína que transfiere lípidos, C sinensis

Sapitnitskaya M, et al., 2006. J Exp. Bot. 57(12): 2943-2953.