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Arne Dedert/Getty Images
Si alguna vez has intentado madurar una pieza de fruta metiéndola en una bolsa con un plátano, has aprovechado el poder del etileno.
El etileno es una importante hormona vegetal. En los plátanos y muchas otras frutas, la producción de etileno aumenta cuando la fruta está lista para madurar. Este aumento desencadena la transformación de una fruta dura, verde y sin brillo en una cosa tierna, llamativa y dulce que está lista para comer.
Los científicos han estudiado el papel del etileno en la fisiología de las plantas durante más de un siglo y la industria de los productos agrícolas ha utilizado durante mucho tiempo el gas para manipular la maduración. Pero la forma en que las frutas regulan la producción de la hormona ha sido un misterio. Ahora los científicos han encontrado un interruptor maestro que lleva a la planta a poner en marcha la producción de etileno cuando el momento es, bueno, maduro.
En un estudio publicado el lunes en Nature Plants, los investigadores encontraron que antes de que una fruta esté lista para madurar, este interruptor maestro evita que los genes relacionados con la maduración se activen antes de tiempo.
Accionar el interruptor maestro «es como romper el cristal de una alarma de incendios», dice el coautor del estudio James Giovannoni, biólogo molecular de plantas del Departamento de Agricultura de Estados Unidos y la Universidad de Cornell. «Una vez que se tira de esa palanca, las cosas empiezan a suceder de verdad».
El interruptor es crítico porque madurar demasiado pronto puede tener consecuencias nefastas para la planta: podría perder su oportunidad de procrear. Hacer frutos carnosos y deliciosos es una estrategia: el objetivo final es conseguir que un animal se coma el fruto y disperse las semillas que contiene.
Cuando se activa el interruptor de maduración, se activan los genes. Esto hace que, en última instancia, la fruta esté lista para comer: la planta aumenta la producción de azúcar en la fruta y comienza a producir compuestos de olor dulce para tentar el olfato de un animal y pigmentos que llaman la atención de un animal.
En algunas frutas, activar el interruptor de maduración también conduce a la activación de la maquinaria para producir etileno. La maduración de la fruta no ocurre en un momento, sino que se produce a lo largo del tiempo. Una vez que la fruta comienza a sintetizar etileno, la hormona mantiene todo lo que necesita ser encendido, encendido, manteniendo el proceso de maduración.
Esto explica por qué el truco del plátano en la bolsa funciona y por qué a veces no. Si una fruta se expone al etileno mucho antes de su maduración, no hará mucho. De hecho, en algunas frutas puede impedir la maduración. Pero en ciertas frutas, la exposición al gas en la ventana crítica impulsará la maduración. Ahora sabemos que para frutas como las manzanas, los plátanos, los melocotones, los mangos, las peras y los tomates, esta ventana se abre cuando se acciona el interruptor principal. Para las frutas que ignoran el etileno, como las uvas, las piñas y muchas bayas, el truco de la bolsa no funcionará.
Controlar cuándo y dónde se activa el etileno es un delicado acto de equilibrio para la planta. El etileno no sólo está relacionado con la maduración, sino que también es una hormona del estrés. Cuando una parte de la planta, como una hoja, es atacada o dañada, el etileno pone en marcha el proceso de descomposición, haciendo que las partes dañadas se marchiten y amputen.
Tiene sentido intuitivo que el etileno esté implicado tanto en la maduración como en la descomposición, dice Harry Klee, experto en genética y bioquímica de la fruta de la Universidad de Florida en Gainesville, que no participó en el estudio.
«La maduración de la fruta es el comienzo de la descomposición», dice Klee. «Resulta que la recogemos y nos la comemos en una fase, pero está en camino de convertirse en una bolsa de papilla».
Los humanos han aprovechado los poderes de maduración del etileno durante siglos. Los antiguos egipcios cortaban los higos, lo que provocaba la liberación de etileno y mejoraba el proceso de maduración. Los agricultores chinos maduraban las peras quemando incienso en sus almacenes. El dicho «una manzana mala estropea el lote» se refiere a cómo el etileno liberado por una manzana en descomposición hace que las manzanas cercanas maduren y acaben descomponiéndose también.
Una observación crítica de la actividad del etileno relacionada con el estrés se produjo a finales del siglo XIX, cuando los científicos observaron que el gas emitido por las farolas de la calle hacía que los árboles cercanos se marchitaran y dejaran caer sus hojas.
Hoy en día, los distribuidores de productos agrícolas manipulan regularmente la maduración de las frutas que responden al etileno. Los plátanos, los tomates, los melocotones, las peras y algunas otras frutas se recogen a menudo cuando están casi maduras. Estas frutas se envían cuando aún están firmes y es menos probable que se dañen. Entonces, los distribuidores liberan etileno en el almacén que almacena la fruta, madurándola aún más antes de entregarla al mercado. (Esto a veces puede ser desastroso, el etileno es inflamable y las explosiones en los almacenes de fruta han matado a personas).
El descubrimiento del interruptor de maduración podría permitir una regulación aún más fina del proceso, dice Klee. Y los datos generados en el nuevo estudio podrían ayudar a los investigadores a investigar una serie de otras cuestiones relacionadas con la maduración, incluido el sabor.
Hace unos años, Klee y sus colegas descubrieron por qué los tomates pierden su sabor después de permanecer en el frigorífico: El enfriamiento cambia la actividad de importantes genes relacionados con el sabor. El nuevo estudio sugiere que un interruptor de maduración similar puede ser el culpable de la fruta sin sabor.
La investigación también podría ayudar a los criadores a entender la maduración en las frutas que son menos estudiadas que los tomates o los plátanos. Dado que los científicos fueron capaces de identificar los genes que se activan por el interruptor de maduración, los criadores pueden ahora buscar diferentes versiones de esos genes en las poblaciones silvestres de frutas. Esto podría conducir al descubrimiento de nuevas variedades que tarden más o menos tiempo en madurar, el tipo de descubrimientos que nos traen las frutas incluso cuando están fuera de temporada.
Detectar cuándo el interruptor de maduración está listo para ser accionado da a los cultivadores de productos una oportunidad más clara para la ventana de maduración perfecta. Y si pueden aplicarlo a una gama de frutas, eso podría significar aún más variedad para nosotros en los pasillos del supermercado.
Rachel Ehrenberg es una periodista independiente con sede en Boston. Escribe sobre la intersección de la ciencia, los alimentos, las personas y la política. Síguela en Twitter.