Mediante el empleo de espectrometría de masas de alta resolución se ha observado que la aplicación de estos tratamientos gaseosos evitó la disminución del contenido de metabolitos específicos con alta capacidad antioxidante y asociados con un amplio espectro de efectos beneficiosos para la salud, tales como antocianos y flavonoles, que tuvo lugar en los frutos no tratados. Asimismo, los tratamientos gaseosos evitaron la disminución en la capacidad antioxidante determinada por los métodos de FRAP y ABTS, observada en los frutos no tratados después de 28 días a 0 °C.

Desde el ámbito de la postcosecha, para preservar la calidad de los frutos durante su periodo de comercialización y satisfacer las exigencias de los mercados nacionales e internacionales, es necesario profundizar en el desarrollo de tecnologías no contaminantes ni invasivas, utilizando compuestos endógenos generados por el propio metabolismo del fruto, de bajo coste y fácil aplicación. En el caso de uva de mesa se emplean bajas temperaturas de conservación, cercanas a 0 °C, para una mayor eficacia de las tecnologías postcosecha en el control de la pérdida de agua y del ataque fúngico. Aunque estos frutos están clasificados como tolerantes al frío, la exposición a esta temperatura puede causar daños y alteraciones fisiológicas que repercuten en un descenso del porcentaje de frutos comercializables y en importantes pérdidas económicas. Estudios previos de nuestro grupo han mostrado que la aplicación de altos niveles de CO₂ (20%) durante 3 días mejoró la calidad de la uva de mesa (Vitis vinifera) cv. Cardinal durante su conservación a bajas temperaturas (Romero et al., 2006; Sanchez-Ballesta et al., 2006). Este tratamiento también redujo el ataque fúngico, aunque su eficacia disminuyó durante el periodo de vida útil (Romero at al., 2006). Asimismo, comprobamos que el tratamiento gaseoso además activó mecanismos relacionados con una mejora del estado hídrico del racimo y una reducción del pardeamiento del raquis, de la estructura celular y el balance iónico (Goñi et al., 2011; Rosales et al., 2013).

Efecto en la calidad de los racimos

En el presente trabajo nos hemos centrado en el efecto de la aplicación de uno (CO₂) o dos tratamientos (CO₂/CO₂) cortos de 3 días con un 20% de CO₂ en la calidad de uva de mesa cv. Autumn Royal durante su conservación de 28 días a 0 °C con elevada humedad relativa (95%). El examen de visu permitió realizar una valoración subjetiva del estado de los racimos de uva de mesa Autumn Royal y evaluar el efecto de los tratamientos con altos niveles de CO₂ en el mantenimiento de la calidad durante la conservación postcosecha (Figura 1). El mayor deterioro se hizo patente a través del estado del raquis, incluyendo el pedicelo. Así, el aspecto fresco y verde del estadio inicial derivó en una apariencia leñosa y pardeada que se intensificó en el transcurso de la conservación a 0 °C.

Figura 1. Apariencia de racimos de uva Autumn Royal tratados y no tratados con altas concentraciones de CO₂ durante la conservación a 0 °C. A) Imágenes del racimo, pedicelo y raquis de uva de mesa recién recolectada (0 días), no tratada (Aire) y tratada con CO₂ (CO₂  y CO₂/CO₂) después de 28 días de conservación a 0 °C.

El tratamiento con altas concentraciones de CO₂ retrasó el desarrollo del pardeamiento del raquis en los racimos tratados y en los doblemente tratados hasta el final del periodo de conservación. Otro aspecto de gran relevancia que determina la calidad del racimo es la susceptibilidad de este al ataque fúngico durante la conservación a bajas temperaturas, siendo mayoritariamente causado por Botrytis cinerea. Los resultados obtenidos mostraron que el tratamiento de 3 días con altas concentraciones de CO₂ redujo significativamente la incidencia de la podredumbre a lo largo de la conservación a 0 °C, y que un segundo choque con CO₂ fue incluso más efectivo en el control de la infección por el hongo.

Por otro lado, tuvo lugar un aumento en la pérdida de agua concomitante con el tiempo de conservación en frío, registrándose una pérdida de agua 1,18 y 1,45 veces superior en los racimos no tratados que en los tratados una y dos veces, respectivamente.

Efecto en los niveles de diferentes flavonoides

La baya acumula una variedad de metabolitos secundarios tales como flavonoides, estilbenoides, carotenoides y compuestos orgánicos volátiles libres y unidos (Panche et al., 2020). Los flavonoides tienen importantes actividades farmacológicas en modelos in vitro tales como: antioxidantes, antiinflamatorias, antialérgicas, antibióticas, antidiarreicas y contra el cáncer. Los flavonoides, que están compuestos por antocianos, flavonoles y flavanoles, son sensibles a diferentes estreses bióticos y abióticos en las plantas como parte de sus mecanismos de adaptación al medio ambiente (Hartmann, 2007). En el caso de la uva de mesa, la síntesis y acumulación de estos compuestos también se ven afectadas por las condiciones de postcosecha (Crupi et al., 2013; Maoz et al., 2019).

Figura 2. Cambios en el contenido de antocianos como resultado de la suma de los cinco antocianos individuales identificados en la piel de uva de mesa Autumn Royal no tratada, tratada con CO₂  y CO₂/CO₂ almacenada hasta 28 días a 0°C. Los valores son la media ± desviación estándar. Letras diferentes en las barras indican que los valores son estadísticamente diferentes usando la prueba de Tukey-b (p < 0,05).

En el presente estudio hemos analizado el efecto de los tratamientos gaseosos que mejoran la calidad de la uva de mesa en el contenido de diferentes flavonoides en la piel de los frutos tratados y no tratados mediante el empleo de la cromatografía de líquidos de alta resolución acoplada a un espectrómetro de masas con analizador tipo cuadrupolo/tiempo de vuelo (HPLC-Q-TOF-MS). El almacenamiento de la uva Autumn Royal a 0 °C disminuyó el contenido de flavonoles, tales como la quercetina, mientras que no afectó los niveles de flavanoles (catequina y epicatequina) hasta el día 28. Sin embargo, los niveles de estos compuestos se vieron afectados al final del almacenamiento (28 días) dependiendo del número de tratamientos gaseosos aplicados. Así, mientras que la aplicación de un único tratamiento gaseoso evitó la disminución registrada en los niveles de flavanoles (catequina y epicatequina) en los frutos no tratados, el doble tratamiento gaseoso mantuvo los niveles de flavonoles similares a los observados en los frutos recién recolectados.

El almacenamiento de uva de mesa Autumn Royal a 0 °C provocó una disminución del contenido de todas las antocianos identificados (malvidina, delfinidina, cianidina, petunidina y peonidina). Sin embargo, aunque la aplicación de los tratamientos gaseosos también disminuyó su acumulación, es importante resaltar que el doble tratamiento incrementó el contenido de todos las antocianos identificados al día 28, a excepción de la cianidina, alcanzando valores similares a los de los frutos recién recolectados (Figura 2).

Efecto en la capacidad antioxidante

Se analizó el efecto de los tratamientos gaseosos en la capacidad antioxidante determinada por los métodos FRAP y ABTS, en la piel de la uva tratada y no tratada. Los resultados mostraron que la aplicación de los tratamientos gaseosos afectó a la capacidad antioxidante determinada por ambos métodos. Al final del almacenamiento (28 d), la actividad antioxidante en las muestras tratadas con CO₂ una y dos veces fue mayor que en las no tratadas y en el caso de las tratadas dos veces alcanzaron valores similares a las uvas recién cosechadas. Además, cabe destacar que se observó una fuerte correlación positiva entre el contenido de fenoles totales y la capacidad antioxidante.

Los compuestos con carácter antioxidante, ente los que destacan los compuestos fenólicos, son electroactivos y es por ello que, de forma pionera en este estudio, se ha aplicado la voltamperometría de micropartículas a muestras de uva liofilizadas. Ello ha permitido confirmar el efecto beneficioso que los tratamientos de CO₂ ejercen en la capacidad antioxidante de la uva de mesa, como respuesta de la interacción de dichos compuestos electroactivos con las especies reactivas de oxígeno generadas in situ electroquímicamente.