Desarrollo de cubiertas comestibles nanolaminadas con polisacáridos de opuntia sp. y extracto fenólico de flourensia microphylla para extender la vida de anaquel del tomate cherry

Abstract

"Los tomates cherry son consumidos normalmente crudos. Sin embargo, tienen una vida de anaquel limitada debido a su maduración climatérica y su susceptibilidad a la contaminación microbiana. Los hongos fitopatógenos Fusarium oxysporum y Alternaria alternata suponen una amenaza para los tomates tanto en el campo como en poscosecha. A menudo se emplean fungicidas químicos sintéticos para controlar estos hongos; sin embargo, pueden causar daños a la salud humana y al medio ambiente, y los hongos pueden desarrollar resistencia a ellos. Una posible solución es el uso de recubrimientos comestibles multicapa que incorporen ingredientes de grado alimenticio, como polisacáridos derivados de fuentes naturales (plantas, algas o mariscos). Además, se pueden mejorar sus propiedades con la adición de extractos polifenólicos de plantas con actividades antifúngicas. Flourensia microphylla ha demostrado actividad antifúngica contra diversos fitopatógenos, pero el proceso de extracción de sus compuestos puede afectar significativamente esta actividad. Se ha demostrado que la extracción asistida por ultrasonido (EAU) aumenta la bioactividad de los extractos de plantas. Por lo anterior, los objetivos del presente estudio fueron evaluar cómo el extracto de F. microphylla afecta la composición polifenólica, la capacidad antioxidante y la actividad antifúngica; así como formular recubrimientos comestibles, compuestos por quitosano y polisacáridos de O. stenopetala en combinación con alginato vía capa por capa (LbL), incorporando extracto de F. microphylla, así como evaluar la influencia de las cubiertas en la vida útil de tomates cherry. Para este estudio, se obtuvieron un total de nueve extractos de F. microphylla mediante EAU, con un extracto de control adicional obtenido mediante agitación. Se analizaron y evaluaron el rendimiento, el contenido total de fenólicos y flavonoides, la actividad antioxidante medida por tres métodos diferentes y la identificación de polifenoles mediante cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) de los extractos. La actividad antifúngica del extracto se probó in vitro contra F. oxysporum y A. alternata, seleccionándose el tratamiento en función del mayor contenido total de flavonoides y actividad antioxidante. Las soluciones de recubrimiento se prepararon y aplicaron a películas de PLA mediante inmersión y se caracterizaron mediante ángulo de contacto, permeabilidad al vapor de agua (WVP), espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) y microscopía. El análisis de vida de anaquel se realizó durante un período de 15 días, durante los cuales se administraron seis tratamientos a frutos no cubiertos, cubiertos (con/sin extracto) e inoculados con Fusarium oxysporum. Se realizaron análisis fisicoquímicos y microbiológicos cada tres días. Los resultados del estudio indicaron la presencia de tres ácidos fenólicos y seis flavonoides en los tratamientos de extracto. Además, se determinó que el tratamiento seleccionado correspondía a una relación solvente-muestra de 40 ml/g y un tiempo de extracción de 20 min, lo que resultó en tiempos de extracción reducidos. El extracto seleccionado resultó en un rendimiento de extracción de 23.4 g/100 g peso seco, con CFT de 252.8 mg EAG/g extracto y CF de 435.9 mg EQ/g extracto. Para las actividades antioxidantes DPPH, ABTS y los valores de poder reductor fueron 74.2, Trolox 740.4 mM/g extracto y 33.0 mg de VitC/g de extracto, respectivamente. Además, el tratamiento seleccionado de F. microphylla inhibió el 87.72% del crecimiento micelial de F. oxysporum y el 100% del de A. alternata, demostrando actividad fungistática y fungicida, respectivamente. La deposición de las nanocapas en la cubierta se confirmó mediante mediciones del ángulo de contacto y microscopía confocal. Los recubrimientos mostraron hidrofilicidad, con valores bajos de WVP que se correlacionan con la pérdida de peso durante el análisis de vida útil. Por tanto, el extracto fenólico obtenido por UAE incrementó los contenidos de compuestos fenólicos, principalmente flavonoides, así como de antioxidantes, lo que potenció la bioactividad de F. microphylla frente a hongos fitopatógenos. Por otra parte, la incorporación del extracto puede mejorar las características del recubrimiento, extendiendo la vida útil de las frutas"