El tratamiento postcosecha con CaCl2 modula el metabolismo de pectinas de la pared celular y lámina media de frutilla preservando la firmeza de los frutos

LANGER, SILVIA E.; MARINA, MARÍA; CIVELLO, PEDRO M.; MARTINEZ, GUSTAVO A.; VILLARREAL, NATALIA M.

San Juan

Congreso; IV REUNIÓN CONJUNTA DE SOCIEDADES DE BIOLOGÍA DE LA REPÚBLICA ARGENTINA; 2020

Sociedades Argentinas de Biología

El ablandamiento de los frutos carnosos es principalmente consecuencia de modificaciones en la estructura y composición de la pared celular primaria (PCP). En general, las PCP están conformadas por un 30 % de celulosa, 30 % de hemicelulosas y 35 % de pectinas, si bien el contenido de polímeros pécticos en frutilla (Fragaria x ananassa, Duch.) puede alcanzar hasta un 60 %, siendo además los principales componentes de la lámina media. Las inmersiones de frutos en soluciones de calcio han demostrado ser un tratamiento efectivo para extender la calidad de frutillas durante el almacenamiento. Sin embargo, existe una escasez de estudios moleculares y bioquímicos que exploren los efectos del calcio en la preservación de la pared celular de estos frutos. El objetivo del presente trabajo fue determinar la influencia del tratamiento con CaCl2 sobre los patrones de expresión y actividades de enzimas altamente vinculados con el metabolismo de la pared celular de frutilla. Con este fin, frutillas maduras (80-90 % de color superficial rojo) fueron sumergidas en una solución de CaCl2 10 g L-1 a 25 °C durante 30 min (tratamiento con calcio), mientras que otro grupo se mantuvo sumergido en agua destilada a 25 °C durante 30 min (control). Un grupo de frutos fue separado inmediatamente después del tratamiento (tiempo inicial) y otro luego de un almacenamiento durante 8 días a 4 °C + 2 días a 4 °C (tiempo final). Para cada grupo y para cada tiempo de análisis se midió la firmeza de los frutos, se analizó el contenido de cada una de las fracciones poliméricas pécticas que forman parte de la pared celular: pectinas unidas por interacciones débiles (solubles en agua), por interacciones iónicas (solubles en EDTA) y por interacciones covalentes (solubles en ácido clorhídrico), y se determinó el grado de esterificación de pectinas totales. Asimismo, se midió las actividades totales de las enzimas pectinmetil esterasa (PME) y poligalacturonasa (PG), y se analizó la expresión relativa por PCR en Tiempo Real de genes claves relacionados con la degradación (FaPG1, FaPLA, FaPLB y FaPLC) y con la estabilización (FaPME1) de pectinas. Tanto a tiempo inicial como a tiempo final, el tratamiento con calcio inhibió la actividad hidrolizadora PG mientras que aumentó la actividad estabilizadora de pectinas PME, correspondiendose con el menor grado de esterificación hallado en frutos tratados, respecto a controles. La expresión del gen FaPME1 fue incrementada, a contraposición de las expresiones FaPLB y FaPLC, que fueron disminuidas por la inmersión en la solución de calcio. En conformidad con estos resultados, una mayor firmeza y un mayor contenido de pectinas unidas por interacciones iónicas fueron detectados en frutos tratados con calcio luego del almacenamiento. De esta manera, los iones Ca2+ preservarían la estructura de las pectinas a través de una regulación positiva de FaPME1 y la actividad PME, y de una regulación negativa de genes involucrados en el desensamblaje de la pared celular de frutilla, retrasando la pérdida de firmeza de los frutos.