L'etilene è un ormone delle piante gassose che svolge un ruolo cruciale nel processo di maturazione dei frutti. Come fornitore di etilene, ho assistito in prima persona a come questo semplice idrocarburo possa trasformare la consistenza di vari frutti, rendendoli più attraenti e appetibili. In questo post sul blog, approfondirò la scienza dietro come l'etilene influisce sulla trama dei frutti, esplorando i cambiamenti biochimici e fisiologici che si verificano durante il processo di maturazione.
Il ruolo dell'etilene nella maturazione dei frutti
L'etilene viene spesso definito "ormone maturante" perché è responsabile dell'inizio e del coordinamento di molti dei cambiamenti associati alla maturazione della frutta. Questi cambiamenti includono ammorbidimento, sviluppo del colore, produzione di aromi e formazione di aroma. Quando i frutti raggiungono una certa fase di maturità, iniziano a produrre etilene, che innesca una cascata di reazioni biochimiche che alla fine portano alla maturazione.
La produzione di etilene nei frutti è un processo di auto -amplificazione. Una volta prodotta una piccola quantità di etilene, stimola il frutto a produrre ancora più etilene, accelerando il processo di maturazione. Questo è il motivo per cui un singolo frutto maturo può far maturare altri frutti acuti nelle vicinanze. Ad esempio, posizionare una banana matura in un sacchetto di carta con avocado acerbo accelererà la maturazione degli avocado a causa dell'etilene rilasciato dalla banana.
Cambiamenti biochimici nella consistenza della frutta
Uno degli effetti più evidenti dell'etilene sulla consistenza della frutta è l'ammorbidimento. Questo ammorbidimento è dovuto principalmente alla rottura dei componenti della parete cellulare nel frutto. La parete cellulare è una struttura complessa composta da cellulosa, emicellulosa, pectina e proteine. L'etilene attiva gli enzimi che scompongono questi componenti, portando a una perdita di integrità della parete cellulare e una diminuzione della fermezza.
La pectina è un componente importante della parete cellulare che è particolarmente colpita dall'etilene. La pectina metilesterasi (PME) e la poligalatturonasi (PG) sono due enzimi attivati dall'etilene. PME demetossilati pectina, rendendo più suscettibile al degrado da parte di PG. PG quindi abbatte la pectina in frammenti più piccoli, il che riduce la forza della parete cellulare e fa ammorbidire il frutto.
Oltre alla rottura della pectina, l'etilene colpisce anche il metabolismo di altri componenti della parete cellulare come cellulosa ed emicellulosa. Le cellulasi e le emicellulasi sono enzimi che sono indotti dall'etilene e sono responsabili della degradazione di cellulosa ed emicellulosa, rispettivamente. Questi enzimi contribuiscono ulteriormente all'ammorbidimento del frutto indebolendo la struttura della parete cellulare.
Cambiamenti fisiologici nelle cellule di frutta
L'etilene colpisce anche lo stato fisiologico delle cellule di frutta, che può influire sulla consistenza. Mentre i frutti maturano, l'etilene promuove un aumento della permeabilità alla membrana. Ciò consente il movimento dell'acqua e dei soluti tra le celle, che possono portare a cambiamenti nella pressione del turgore cellulare. Una diminuzione della pressione del turgore contribuisce all'ammorbidimento del frutto, poiché le cellule diventano meno rigide.
Inoltre, l'etilene può influenzare la sintesi e l'accumulo di altri composti nel frutto che influenzano la consistenza. Ad esempio, può stimolare la produzione di enzimi che abbattono l'amido negli zuccheri. Poiché l'amido viene convertito in zuccheri, il frutto diventa più dolce e anche la sua consistenza può cambiare. L'aumento del contenuto di zucchero può anche influire sulla capacità di mantenimento dell'acqua del frutto, che può influire ulteriormente la sua fermezza e succosità.
Effetti diversi su vari tipi di frutta
L'effetto dell'etilene sulla consistenza della frutta può variare a seconda del tipo di frutta. Alcuni frutti, come banane, mele e pomodori, sono noti come frutti climaterici. Questi frutti producono una grande quantità di etilene durante la maturazione e subiscono cambiamenti significativi nella consistenza, nel colore e nel sapore. I frutti climaterici vengono spesso raccolti quando sono maturi ma ancora fermi e quindi maturati artificialmente usando gas etilene.
D'altra parte, i frutti non climaterici, come fragole, frutti di agrumi e uva, producono pochissimo etilene e non mostrano un aumento significativo della produzione di etilene durante la maturazione. Le variazioni della trama nei frutti non climaterici sono generalmente meno drammatici rispetto ai frutti climaterici. Tuttavia, l'etilene può ancora avere alcuni effetti sui frutti non climaterici, come la promozione del degrado della clorofilla e lo sviluppo del colore.
Applicazioni nel settore della frutta
Come fornitore di etilene, capisco l'importanza dell'etilene nell'industria della frutta. L'etilene è ampiamente utilizzato per controllare il processo di maturazione dei frutti, garantendo che raggiungano il mercato nella fase ottimale della maturità. Ad esempio, le banane vengono spesso raccolte verdi e quindi maturate nelle stanze maturate usando il gas etilene. Ciò consente un migliore controllo del processo di maturazione e garantisce che le banane siano pronte per la vendita quando raggiungono il consumatore.
L'etilene può anche essere utilizzato per migliorare la consistenza e la qualità dei frutti. Controllando attentamente l'esposizione dei frutti all'etilene, i produttori possono raggiungere il livello desiderato di morbidezza e sapore. Tuttavia, è importante usare l'etilene nella giusta quantità e al momento giusto, poiché un'esposizione eccessiva all'etilene può portare a una maturazione eccessiva e una perdita di qualità.
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Riferimenti
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- Klee, HJ e Giovannoni, JJ (2011). Genetica e genomica dello sviluppo e della maturazione dei frutti. Revisione annuale della biologia delle piante, 62, 79 - 102.