Recubrimiento biodegradable antifúngico a base de quitosano y aceite esencial de cítricos para la conservación de papaya (Carica papaya L.) en poscosecha
DOI:
https://doi.org/10.29059/cienciauat.v17i2.1703Palabras clave:
aceite esencial, cítricos, papaya, quitosano, antracnosisResumen
La papaya es una fruta climatérica altamente perecedera. La antracnosis, enfermedad provocada por hongos, es una de las principales causas de pérdida poscosecha. La actividad de extractos vegetales ha permitido la inhibición del desarrollo de microorganismos, en particular se ha reportado la actividad antifúngica de aceites esenciales. El objetivo de la presente investigación fue evaluar el efecto de un recubrimiento biodegradable a base de quitosano con aceite esencial de cítricos, aplicado en etapa poscosecha, en las propiedades físicoquímicas, fisiológicas e inhibición del crecimiento del hongo Colletotrichum gloeosporioides en frutos de papaya (Carica papaya L.). El recubrimiento se preparó con quitosano, glicerol, ácido acético, aceite esencial de Citrus reticulata (0.5 %, 1.0 % y 1.5 %) y Tween® 80. La solución se aplicó con una brocha en la epidermis de los frutos de papaya y se almacenaron a temperatura ambiente (24 °C ± 2 °C) por 10 d, junto con los frutos testigo. Las variables evaluadas en los frutos fueron color, pH, sólidos solubles totales (SST), firmeza, pérdida de peso, producción de CO2, de etileno y daño por antracnosis. Se utilizó un modelo estadístico completamente al azar. Los datos se sometieron al análisis de varianza (ANOVA) y comparación de medias por la prueba de Tukey (P < 0.05). El recubrimiento aplicado retrasó el cambio de color de la epidermis de los frutos de papaya, la pérdida de peso, firmeza y SST respecto a los frutos testigo. Los cambios estuvieron asociados a la modificación de la tasa de respiración y de producción de etileno de los frutos con recubrimiento. La matriz del quitosano conteniendo aceites esenciales, usada como recubrimiento, mejoró significativamente la vida de anaquel de la papaya y disminuyó más del 80 % el daño por antracnosis.
Citas
Abbott, W. S. (1925). A method of computing the effectiveness of an insecticide. Journal of Economic Entomology. 18(2): 265-267. DOI: https://doi.org/10.1093/jee/18.2.265a
Acosta, R. M., Nieto-Ángel, D., Domínguez-Álvarez, J. L. y Delgadillo-Sánchez, F. (2001). Calidad y tolerancia en frutos de papaya (Carica papaya L.) a la inoculación del hongo Colletotricum gloeosporioides Penz., en postcosecha. Revista Chapingo Serie Horticultura. 7(1): 119-124. DOI: https://doi.org/10.5154/r.rchsh.1999.12.082
Alam, A., Tripathi, A., Sharma, V., and Sharma, N. (2017). Essential oils: A novel consumer and ecofriendly approach to combat postharvest phytopathogens. Journal of Advances in Biology & Biotechnology. 11(1): 1-16. DOI: https://doi.org/10.9734/JABB/2017/30212
AOAC, Association of Official Analytical Chemist (1990). Official Methods of Analysis. (Thirtenth edition). Washington D.C., USA: AOAC.1023 Pp.
Araya, A. y Meneses, L. (2010). Influencia de algunos ácidos sobre las propiedades Físico-químicas de películas de quitosano obtenidas a partir de desechos de cangrejo. Revista Tecnológica ESPOL. 23(1): 143-148.
Ayón-Reyna, L. E., González-Robles, A., Rendón-Maldonado, J. G., Báez-Flores, M. E., López-López, M. E., and Vega-García, M. O. (2017). Application of a hydrothermal-calcium chloride treatment to inhibit postharvest anthracnose development in papaya. Postharvest Biology and Technology. 124: 85-90. DOI: https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2016.10.009
Badillo, V. M. and Leal, F. (2019). Taxonomy and botany of the Caricaceae. Horticultural Reviews. 47: 289-323. DOI: https://doi.org/10.1002/9781119625407.ch6
Barnett, H. L. and Hunter, B. B. (1998). Illustrated Genera of Imperfect Fungi. (Fourth edition). APS Press, St. Paul. 218 Pp.
Barragán-Iglesias, J., Méndez-Lagunas, L. L., and Rodríguez-Ramírez, J. (2018). Ripeness indexes and physicochemical changes of papaya (Carica papaya L. cv. Maradol) during ripening on-tree. Scientia Horticulturae. 236: 272-278. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scienta.2017.12.012
Bauer, A. W., Kirby, M. M., Sherris, J. C., and Turck, M. (1966). Antibiotic susceptibility testing by a standardized single disk method. American Journal Clinical Pathology. 45: 493-496. DOI: https://doi.org/10.1093/ajcp/45.4_ts.493
Bauer, J. L., Villegas, L. F., and Zucchetti, A. (2022). Applications of chitosan in agriculture, industry, and health. South Florida Journal of Environmental and Animal Science. 2(2): 37-45. DOI: https://doi.org/10.53499/sfjeasv2n2-001
Boaro, C. S. F., Vieira, M. A. R., Campos, F. G., Ferreira,G., Chacón, I. D. C., and Marques, M. O. M. (2019). Factors influencing the production and chemical composition of essential oils in aromatic plants from Brazil, in Essential Oil Research. [En línea]. Disponible en: https://doi.org/10.1007/978-3-030-16546-8_2. Fecha de consulta: 20 de enero de 2020. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-16546-8_2
Bosquez-Molina, E., Ronquillo-de-Jesús, E., Bautista-Baños, S., Verde-Calvo, J. R., and Morales-López, J. (2010). Evaluation of the inhibitory effect of essential oils against Colletotrichum gloeosporioides and Rhizopus stolonifer in stored papaya fruit and their possible application in coatings. Postharvest Biology and Technology. 57(2): 132-137. DOI: https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2010.03.008
Burt, S. A. (2004). Essential oils: their antibacterial properties and potential applications in foods – a review. International Journal of Food Microbiology. 94: 223-253. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijfoodmicro.2004.03.022
Calero, N., Muñoz, J. y Guerrero, A. (2013). Efecto del pH en emulsiones o/w formuladas con proteína de patata y quitosano. Grasas y Aceites. 64(1): 15-21. DOI: https://doi.org/10.3989/gya.070812
Cunha, M., Passos, F. R., Mendes, F. Q., Pigozzi, M. T., and Carvalho, A. M. X. (2018). Propolis extract from different botanical sources in postharvest conservation of papaya, in Acta Scientiarum. Technology. [En línea]. Disponible en: https://doi.org/10.4025/actascitechnol.v40i1.31074. Fecha de consulta: 20 de enero de 2020. DOI: https://doi.org/10.4025/actascitechnol.v40i1.31074
Dos-Passos-Braga, S., Lundgren, G. A., Macedo, S. A., Tavares, J. F., dos-Santos-Vieira W. A., Câmara, M. P. S., and de-Souza, E. L. (2019). Application of coatings formed by chitosan and Mentha essential oils to control anthracnose caused by Colletotrichum gloesporioides and C. brevisporum in papaya (Carica papaya L.) fruit. International Journal of Biological Macromolecules. 139: 631-639. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2019.08.010
Dukare, A. S., Paul, S., Nambi, V. E., Gupta, R. H., Singh, R., Sharma, K., and Vishwakarma, R. K. (2018). Exploitation of microbial antagonists for the control of postharvest diseases of fruits: a review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition. 59(9): 1498-1513. DOI: https://doi.org/10.1080/10408398.2017.1417235
Dutra, K., de-Oliveira, J. V., Navarro, D. M. D. A. F., and Santos, J. P. O. (2016). Control of Callosobruchus maculatus (FABR.) (Coleoptera: Chrysomelidae: Bruchinae) in Vigna unguiculata (L.) WALP. with essential oils from four Citrus spp. plants. Journal of Stored Products Research. 68: 25-32. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jspr.2016.04.001
El-Ghaouth, A., Arul, J., Asselin, A., and Benhamou, N. (1992). Antifungal activity of chitosan on post-harvest pathogens: induction of morphological and cytological alterations in Rhizopus stolonifer. Mycological Research. 96: 769-772. DOI: https://doi.org/10.1016/S0953-7562(09)80447-4
Fernández, V., Bautista, B., Fernández, V., Ocampo, R., García, P. y Falcón, R. (2015). Películas y recubrimientos comestibles: una alternativa favorable en la conservación poscosecha de frutas y hortalizas. Revista Ciencias Técnicas Agropecuarias. 24(3): 52-57.
Hernández, C. H., Águila, A. E., Flores, A. O., Viveros, N., E. L. y Ramos, C. E. (2009). Obtención y caracterización de quitosano a partir de exoesqueletos de camarón. Superficies y Vacío. 22(3): 57-60.
Hernández-Lauzardo, A. N., Bautista-Baños, S., Velázquez-del-Valle, M. G., Rodríguez-Ambriz, A. L., Corona-Rangel, M. L., Solano-Navarro, A. y Bosquez-Molina, E. (2005). Potencial del quitosano en el control de las enfermedades postcosecha. Revista Mexicana de Fitopatología. 23(2): 198-205.
Hernández-Ochoa, L., Gonzáles-Gonzáles, A., Gutiérrez-Méndez, N., Muñoz-Castellanos, L. N. y Quintero-Ramos, A. (2011). Estudio de la actividad antibacteriana de películas elaboradas con quitosano a diferentes pesos moleculares incorporando aceites esenciales y extractos de especias como agentes antimicrobianos. Revista Mexicana de Ingeniería Química. 10(3): 455-463.
Lota, M. L., Serra, D. R., Tomi, F., and Casanova, J. (2001). Chemical variability of peel and leaf essential oils of 15 species of mandarins. Journal of Applied Polymer Science. 112: 2166-2178. DOI: https://doi.org/10.1016/S0305-1978(00)00029-6
Martínez-Tenorio, Y. y López-Malo, V. (2011). Envases activos con agentes antimicrobianos y su aplicación en los alimentos. Temas selectos de Ingeniería de Alimentos. 5(2): 1-12.
Mercado-Ruiz, J. N., Guzmán-Reyes, I. C., García-Robles, J. M., Salinas-Hernández, R. M. y Báez-Sañudo, R. (2014). Efecto del recubrimiento con ceras comestibles en fruto de papaya (Carica papaya L.) sobre su calidad durante el almacenamiento. Revista Iberoamericana de Tecnología Poscosecha. 15(1): 31-40.
Miranda, A. D., Alvis, A. y Arrazola, G. (2014). Efectos de dos recubrimientos sobre la calidad de la papaya (Carica papaya L.) variedad Tainung. Temas Agrarios. 19(1): 7-18. DOI: https://doi.org/10.21897/rta.v19i1.721
Nayak, S. L., Sethi, S., Sharma, R. R., and Prajapati, U. (2019). Active edible coatings for fresh fruits and vegetables. In T. Gutiérrez (Ed.), Polymers for AgriFood Applications (pp. 417-432). USA. Springer International Publishing, Cham. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-19416-1_21
Osuna-García, J. A., Beltrán, J. A. y Pérez-Barraza, M. H. (2005). Mejoramiento de vida de anaquel y calidad de papaya “Maradol” con 1-metilciclopropeno (1-MCP). Revista Chapingo Serie Horticultura. 11(1): 7-12. DOI: https://doi.org/10.5154/r.rchsh.2003.12.081
Palma-Guerreo, J., Jansson, H., Salinas, J., and López-Llorca, L. (2008). Effect of chitosan on hyphal and spore germination of plant pathogenic and biocontrol fungi. Journal of Applied Microbiology. 104(2): 541-553.
Philibert, T., Lee, B. H., and Fabien, N. (2016). Current Status and New Perspectives on Chitin and Chitosan as Functional Biopolymers. Applied Biochemistry and Biotechnology. 181(4): 1314-1337. DOI: https://doi.org/10.1007/s12010-016-2286-2
Pontigo-Suárez, A. G., Trejo-Márquez, M. A. y Lira-Vargas, A. A. (2015). Desarrollo de un recubrimiento con efecto antifúngico y antibacterial a base de aceite de orégano para conservación de papaya maradol. Revista Iberoamericana de Tecnología Poscosecha. 16(1): 58-63.
Rabari, V. P., Chudashama, K. S., and Thaker V. S. (2017). In vitro Screening of 75 Essential Oils Against Colletotrichum gloeosporioides: A Causal Agent of Anthracnose Disease of Mango. International Journal of Fruit Science. 18(1): 1-13. DOI: https://doi.org/10.1080/15538362.2017.1377666
Rahimi, R., ValizadehKaji, B., Khadivi, A., and Shahrjerdi, I. (2019). Effect of chitosan and thymol essential oil on quality maintenance and shelf-life extension of peach fruits cv. ‘Zaferani’. Journal of Horticulture and Postharvest Research. 2(2): 143-156.
Ramos, G. M., Bautista, B. S., Barrera, N. L., Bosquez, M. E., Alia, T. I. A. y Estrada, C. M. (2010). Compuestos antimicrobianos adicionados en recubrimientos comestibles para uso en productos hortofrutícolas. Revista Mexicana de Fitopatología. 28(1): 44-57.
Rojas-Fernández, M. M., Corzo-López, M., Sánchez-Pérez, Y., Brito, D., Montes-de-Oca, R., Martínez, Y. y Pino-Pérez, O. (2014). Actividad antibacteriana de aceites esenciales sobre Pectobacterium carotovorum subbsp. carotovorum. Revista Protección Vegetal. 29(3): 197-203.
Rodríguez-Delgado, M. M., Martinez-Ledezma, C., and Villarreal-Chiu, J. F. (2019). Advances in biocoaters for nanoparticles and biodegradable delivery systems in agriculture and food industry: Toward a safer and eco-friendly nanotechnology. [En línea]. Disponible en: https://doi.org/10.1007/978-3-030-17061-5_14. Fecha de consulta: 21 de enero de 2020. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-17061-5_14
Sharifi-Rad, J., Sureda, A., Tenore, J. C., Daglia, M., Sharifi-Rad, M., Valussi, M., …, and Iriti, M. (2017). Biological activities of essential oils: From plant chemoecology to traditional healing systems. Molecules. 22(1): 70. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules22010070
Sharma, N. and Tripathi, A. (2006). Fungitoxicity of the essential oil of Citrus sinensis on post-harvest pathogens. World Journal of Microbiology and Biotechnology. 22(6): 587-593. DOI: https://doi.org/10.1007/s11274-005-9075-3
Santamaría, B. F., Díaz, P. R., Gutiérrez, A. O., Santamaría, F. J. y Larqué, S. A. (2011). Control de dos especies de Colletotricum causantes de antracnosis en frutos de papaya maradol. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas. 2(5): 631-643. DOI: https://doi.org/10.29312/remexca.v2i5.1614
Santamaría, B. F., Díaz, P. R., Sauri, D. E., Espadas, G. F., Santamaría, J. M. y Larqué, S. A. (2009b). Características de calidad de frutos de papaya maradol en la madurez de consumo. Agricultura Técnica en México. 35(3): 347-353.
Santamaría, B. F., Sauri, D. E., Espadas, G. E., Díaz, P. R., Larqué, S. A., and Santamaría, J. M. (2009a). Postharverst ripening and maturity indexes for maradol papaya. Interciencia. 34(8): 583-588.
Sañudo, B. J. A., Siller, C. J., Osuna, E. T., Muy, R. M., López, A. G. y Labavitch, J. (2008). Control de la maduración en frutos de papaya (Carica papaya L.) con 1-metilciclopropeno y ácido 2-cloroetil fosfónico. Revista Fitotecnia Mexicana. 31(2): 141-147. DOI: https://doi.org/10.35196/rfm.2008.2.141
Shakya, R. and Lal, M. A. (2018). Fruit Development and Ripening. In Plant Physiology, Development and Metabolism. Springer, Singapur. 857-883 Pp. DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-13-2023-1_27
Singh, M., Pandey, K. D., Rathore, A. C., Sharma, S. P., and Kumar, R. (2022). Bacterial antagonists: Effective tools for the management of postharvest diseases in fruits, vegetables, and food grains. In A. Kumar (Ed.), Microbial Biocontrol: Food Security and Post-Harvest Management (pp. 259-309). USA. Springer International Publishing, Cham. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-030-87289-2_13
Télles-Pichardo, R., Cruz-Aldaco, K., Ochoa-Reyes, E., Aguilar, C. N. y Rojas, R. (2013). Cubiertas comestibles de cera y polifenoles de candelilla: una alternativa de conservación de papaya (Carica papaya L.). Revista Científica de la Universidad Autónoma de Coahuila. 5(10): 1-7.
Vela-Gutiérrez, G., Del-Ángel-Coronel, O. A., Cabrera-Ponce, J. L., Gómez-Lim, M. A. y García-Galindo, H. S. (2016). Transformación de embriones de papaya maradol (Carica papaya L.) con el gen 9/13 de la lipoxigenasa. Revista Internacional de Investigación e Innovación Tecnológica. 4(22): 1-14.
Velasco-Ulloa, B., Mercado-Ruiz, J. N., García-Robles, J. M. y Báez-Sañudo, R. (2012). Respuesta física y fisiológica a la aplicación de cera comestibleen mangos (Magnifera indica L.) cvs. Tommy Atkins y Keitt. Revista Iberoamericana de Tecnología Postcosecha. 13(2): 130-139.
Wang, D., Zhang, J., Jia, X., Xin, L., and Zhai, H. (2019). Antifungal effects and potential mechanism of essential oils on Collelotrichum gloeosporioides in vitro and in vivo. Molecules. 24(18): 3386. DOI: https://doi.org/10.3390/molecules24183386
Yuan, G., Chen, X., and Li, D. (2016). Chitosan films and coatings containing essential oils: The antioxidant and antimicrobial activity, and application in food systems. Food Research International. 89: 117-128. DOI: https://doi.org/10.1016/j.foodres.2016.10.004
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