Bachillerato Internacional
Monografía
Biología- NM
Acción del etileno presente en el platano sobre la maduración de las paltas.




Extracto

La presente monografía se refiere a la acción del gas etileno generado por los platanos sobre la maduración de las paltas.
Para llevar a cabo esta investigación, se define que es el gas etileno, sus principales características y se menciona resumidamente como se fueron descubriendo a lo largo de la historia todos los efectos que causa esta hormona vegetal. Luego, daré a conocer las principales características del platano o musa paradisíaca, para posteriormente referirme a las características de la palta, su maduración, localización geografica y aspecto comercial. Ademas de los aspectos teóricos tratados realizo un diseño y procedimiento experimental para comprobar el efecto de la distancia en la acción del gas etileno del platano sobre la palta, obteniendo como conclusión que el gas etileno dentro de un espacio cerrado se difunde llegando a todos los rincones, por lo tanto todas las paltas a pesar de la distancia a la que se encuentren de los platanos se veran afectadas de igual manera, excepto aquellas que se encuentran específicamente al lado de los platanos, ya que son las primeras y las que captan mas cantidad del gas que generan los platanos

1. Introducción

El etileno es un compuesto químico organico que regula el crecimiento y maduración en frutos, que se clasifica en el grupo de las fitohormonas; ademas de producirse de forma natural puede ser producido artificialmente. El platano es una de las frutas que genera grandes cantidades de este gas, es por esto que el trabajo se enfoca en el efecto de maduración que produce el gas etileno del platano ante una fruta, que en este caso fue elegida la palta de la variedad Hass. El fundamento de esta elección es que la palta es un fruto climatérico, por lo tanto al ser expuesto ante el gas etileno prontamente, comienza a madurar mas rapido de lo normal. En definitiva, el etileno acelera la maduración de la palta.
Se eligieron las paltas en este experimento porque es una de las frutas que mas se cultiva y exporta en la zona del lugar en donde yo habito, es decir en toda la zona centro de Chile.
Esta monografía nos proporciona información importante, para cualquier persona que quiera saber acerca del tema le entrega conocimientos que lo ayudaran en su vida diaria, pudiendo aprender qué hacer para acelerar o retardar la maduración de un fruto. Con esto vemos que el platano cumple un rol no solamente en el area de la nutrición.
Por lo tanto, el gas etileno es de gran importancia comercial para lapreservación de los frutos, su traslado y posterior comercialización.






2. Desarrollo

2.1 Etileno
En los vegetales existen sustancias químicas reguladoras del crecimiento del fruto y, de las actividades fisiológicas de la planta, denominadas fitohormonas u hormonas vegetales. Algunas hormonas se caracterizan por ser estimuladoras y otras, inhibidoras. En las primeras tenemos a las auxinas, giberelinas, citoquininas y en las segundas, el acido abscísico y el gas etileno.
El etileno o eteno, pertenece al grupo de los alquenos alifaticos (CH2 = CH2), de caracter gaseoso, incoloro y con olor agradable, cuya acción en las plantas corresponde a incrementar la maduración de frutos, y es utilizado en agricultura para este fin.
La temperatura influye en la acción del etileno, observandose en el rango de 0 – 25ºC aproximadamente es alta la actividad y producción del gas, por el contrario, en rangos superiores a 30ºC se inhibe la acción y su producción disminuye al mínimo.
La mayor parte del etileno se produce y sintetiza en los frutos de la planta y en menor cantidad en las hojas.
El etileno produce cinco efectos principales y notorios:
1. Por ser gas se esparce a sus alrededores con la capacidad de madurar aquellos frutos que se encuentran en las cercanías.
2. Inhibe el crecimiento de la planta y el alargamiento de sus raíces.
3. Estimula, la caída de los frutos cuando estan maduros, perdida de las hojas de la planta (abscisión de la hoja) y en consecuencia la senescencia de la planta.1
4. Controla la llamada “triple respuesta”, que consiste en reducción dela elongación, aumento de la expansión radial del tallo y orientación horizontal del tallo (gravitropismo negativo
5. Provoca una respuesta a infecciones y heridas con una señal de estrés, que incremente la síntesis de etileno.3

El efecto del etileno se conoce desde la antigüedad, incluso antes de que se usara para iluminar las calles mediante lamparas de gas que cuando se rompían, se liberaba el gas y producía la defoliación en los arboles, suceso que se remonta al siglo XIX. Hasta que en el año 1935, Crocker propuso que la hormona es la responsable de producir la maduración de los frutos. Actualmente este compuesto químico es muy utilizado en la agricultura, se ocupa como hormona que produce la maduración de las frutas y cambios de color de la piel o cascaras de estas. Ahora bien, la fitohormona ayuda a la recolección de forma anticipada de las frutas, cosechandolas con su grado mínimo de madurez y al aplicarles el gas etileno, estas maduran de manera similar a lo que hacen de forma natural.
Cabe mencionar que las frutas, ademas de ser un segmento importante de la planta, como resultado de una fecundación y crecimiento de la flor, son seres vivos que tienen su ciclo propio, que consta en desarrollarse, crecer y madurar, lo que se manifiesta en los cambios estructurales, morfológicos y en las características organolépticas del fruto.
Las frutas se categorizan según si la maduración del fruto es regularizada o no por el gas etileno. A grandes rasgos, se distinguen dos tipos de frutos: los climatéricos y no climatéricos. El fenómeno de la maduración delos frutos por efecto del etileno solo ocurre en productos climatéricos, en donde cabe destacar a las paltas, platanos, manzana, tomate y kiwi, entre otros. A diferencia de ellos, estan los frutos no climatéricos como los cítricos, frutillas, y uvas, que para su maduración no requieren la presencia de etileno.
En el tejido de productos climatéricos no se inhibe la producción y síntesis de etileno, como sucede en los frutos no climatéricos. Al empezar a madurar el fruto se inicia la retroalimentación positiva, estimulando el etileno su propia síntesis, proceso denominado producción auto catalítica.
Los frutos al realizar la respiración necesita gastar almidón el cual pasa por un proceso de oxidación para producir azúcar, y a la vez se consume oxígeno y se produce dióxido de carbono. Por lo tanto, mientras va madurando la fruta, el mismo etileno que produce esta, acelera la respiración y en consecuencia se genera mayor cantidad de azúcar. Asimismo, en la fruta que esta expuesta al gas, ocurre la destrucción de clorofila presente, para poner de manifiesto los pigmentos carotenoides de aquellas frutas.

2.2 Platano
El platano o musa paradisiaca, se caracteriza por ser un producto climatérico, es decir, que posee la cualidad de poder ser cosechado al alcanzar la madures fisiológica, para luego terminar de madurar sin necesitad de la planta, adquiriendo características como el color, sabor, textura y aroma. Por otro lado, tiene un ritmo respiratorio elevado en comparación a otras frutas como la papaya, los cítricos, la piña entre otros, por lo tanto madura mucho masrapido, lo que causa que su vida útil sea muy corta. Cabe destacar que en la recolección anticipada de los platanos, estos continúan vivos, desarrollando procesos metabólicos activos, respirando y madurando, ademas de la continua producción de gas etileno, a pesar de haber sido separados de la musa (planta del platano).

2.3 Palta
El fruto del palto Hass, el mas importante de Chile, es una variedad de palto originada a partir de una semilla de raza guatemalteca en un huerto del Sr. R. G. Hass en la Habra, California en 1926, patentada en 1935 e introducida globalmente en el mercado en 1960, es la variedad mas cultivada a nivel mundial.4
2.3.1 Características
El aguacate o mas conocido como palta o avocado, originario de América Latina, es el fruto de la Persea Americana, arbol perteneciente a la familia de las Lauraceas, que puede llegar a los 30 metros de altura.
El fruto del palto, se caracteriza tener un valor nutritivo mayor al común de las frutas, tiene un sabor agradable, su piel generalmente es de un tono verde oscuro, aunque en algunas variedades puede llegar a ser negro, al igual que posee grandes cantidades de vitaminas, tales como la vitamina B, E, K principalmente, y en menor cantidad la vitamina C y diferentes tipos de minerales como el potasio, magnesio, hierro, fosforo, calcio, asimismo la presencia de carbohidrato, lípidos y proteínas como el glutatión y peculiarmente la presencia de grasas monoinsaturadas, que contienen gran cantidad de acido oleico en un 70 y 80%, y en menor proporción el acido linoleico con un 10 o 11%, y el palmítico conun 7 %.

También, tiene la capacidad de reducir el colesterol de la sangre de los seres humanos, ayuda a la formación de la hemoglobina gracias a la presencia de hierro en su composición. A demas de producir muchos otros beneficios en el sistema nervioso, cardiovascular y en la piel debido a sus componentes.
La palta es un fruto climatérico que al exponerse al etileno madura, en cambio en los frutos no climatéricos el etileno permanece estable, no requiriéndose este para la maduración del fruto.
2.3.2 Maduración
El proceso de maduración del aguacate se inicia post cosecha de forma natural y en condiciones ambientales, tarda aproximadamente 7 a 12 días, a una temperatura de 20 ºC, consiguiendo una madurez óptima para su consumo. O también, el aguacate post-cosecha puede ser estimulado con etileno, reduciéndose el tiempo de maduración a 3 y 5 días.
El momento de cosecha se ve a través de los niveles de aceite que posee la palta Hass, según Estados Unidos, el nivel mínimo de aceite que debe contener la palta es de 8 %.Y al estar madura tiene entre 15 y 22% de aceite.
Entre 15 y 20 ºC se encuentra el rango de temperatura óptimo para la maduración de la palta. La maduración del aguacate es mas lenta cuando esta a temperaturas bajas y por el contrario al estar a mayor temperatura la maduración se efectuara de forma mas rapida, pero este método tiene un mayor riesgo, existen posibilidades de que la palta se sobre-madure si no hay precisión con el tiempo en el que esta expuesta al etileno.

2.3.3 Localización Geografía
El aguacate se distingue por ser unarbol de montaña y climas templados. Es por esto que en Chile no existen plantaciones de paltos en la zona sur, ya que sencillamente la palta no se da con el clima característico de esas regiones. En Chile la distribución geografica de la palta Hass se encuentra centrada principalmente en la zona de la V° región con un 65 % del total de paltas Hass de Chile, en la IV° región se encuentra solo el 18 %, en la región metropolitana un 15 % y finalmente en la VI región solo un 2 %.
2.3.4 Aspecto Comercial
En chile la mas importante es la palta Hass, es el tipo mas explotado, cultivado y con mayor exportación, a diferencia de otras paltas características de la zona como lo es la variedad de la cruz.
En el mundo, existen alrededor de 500 variedades de paltas, entre las mas conocidas y comercializadas se encuentran: palta Hass, Bacon, Fuerte, Gwen, Pinkerton, Reed y Zutano.
Actualmente, la palta Hass se exporta principalmente hacia Estados Unidos y Europa, y en menor cantidad hacia Japón y Argentina.
















3 Experimento

“Efecto de la distancia en la acción del gas etileno del platano sobre la fruta”

3.1 Problema
¿Cual es la distancia en que el gas etileno producido por los platanos tiene efecto en la maduración de las paltas?

3.2 Hipótesis
Si la maduración de las paltas se ve afectada por el gas etileno producido por los platanos, entonces al haber menor distancia entre la palta y los platanos, esta madurara mas rapido.

Variables
Independiente: distancia que existe entre las paltas y los platanos.
Dependiente:maduración de las paltas (índice de madurez)
Controladas: cantidad de platanos, cantidad de paltas, temperatura ambiental
Experimento control: paltas no expuestas al gas etileno. Con el objetivo de observar el proceso de maduración normal.





3.3 Diseño experimental

3.3.1 Materiales
19 platanos
14 paltas de la variedad Hass
Balanza Analítica
Horno microondas
Cuchillo
Pelador
Termómetro (ºC)
Huincha de medir
Hojas blancas
Cronometro

3.3.2 Procedimiento
Temperatura promedio: 26 ºC
Días de experimentación: 5 días
Volumen de la sala: 91,01
Al empezar el experimento se toma una muestra de las paltas inmaduras que seran ocupadas en el experimento. La muestra corresponde a 4 paltas elegidas al azar.
Se saca la materia seca de cada una de ellas, para luego llegar a un promedio de materias secas. Con las formulas entregadas a continuación, en el desarrollo del experimento, se calcula el porcentaje de humedad a partir de la materia seca, lo que nos lleva al resultado final, el porcentaje de aceite. El procedimiento para sacar la materia seca de las paltas se explica en la siguiente pagina.

Instalación de experimento
1. Dentro de una sala (espacio cerrado con un volumen de 91,01 ), se colocan 5 mesas (mesas escolares), cada una representa una estación.
2. La estación 0 tiene 19 platanos y 2 paltas
3. La estación 1, tiene 2 paltas y se encuentra a un metro de distancia de la estación 0.
4. La estación 2, tiene 2 paltas y se encuentra a 2 metro de la estación 0.
5. La estación 3, tiene 2 paltas y se encuentra a 3 metro de la estación 0.
6.La estación 4, tiene 2 paltas y se encuentra a 2metro de la estación 0.

Finalmente, al momento en que se observa un cambio de color hacia los tonos negros y dureza, se considera que las paltas estan maduras y se procede a medir la materia seca de cada una de las paltas de las estaciones. Se elige una palta por estación.

Cuando ya sacamos una palta de cada estación, se procede a la medición de materia seca de las paltas. Para esto se necesita un horno microondas puesto a potencia media (se utiliza siempre el mismo horno microondas), un pelador de paltas o simplemente un cuchillo, 6 hojas de papel , una balanza Analítica y un cronometro.

Primero partimos pelando la palta, cortarla por la mitad con un cuchillo y sacamos el cuesco. Luego debemos pesar con una Balanza Analítica una hoja de papel y anotamos el peso del papel, que mas adelante se utilizara.
Colocar el papel en la balanza, y comenzar a cortar con el pelador pequeñas tajadas o rebanadas de palta hasta que la balanza indique 10 gramos (las rebanadas deben ser sacadas del centro o del lugar mas cercano al cuesco de la palta). Se tiene que realizar esto mismo con todas las platas, es decir, con una palta de cada estación.
Colocamos durante un minuto la hoja de papel con las rebanadas de palta en el microondas y al terminar el minuto debemos pesar nuevamente el papel y las rebanadas de palta con la balanza y anotar cuanto pesa (el peso debe disminuir ya que la palta pierde humedad). Poner de nuevo un minuto en el microondas la hoja de papel con las rebanadas y nuevamente pesar esto en la balanzapara posteriormente anotar el peso. Realizar esto hasta que el peso ya no cambie. Generalmente al minuto tres, el peso se mantiene constante. Y este peso final es la materia seca de las paltas.
El experimento se llevó a cabo durante 5 días, a partir del 3 de diciembre 2013 a las 18.00 horas, terminando el 8 de diciembre 2013 a la misma hora.

3.4 Resultados Obtenidos

Fórmulas utilizadas
Las fórmulas que se utilizaron para llegar al resultado final, fueron extraídas de estudios efectuados por la facultad de agronomía de la Universidad Católica de Valparaíso (Saavedra 1995). Se estimaron tres zonas debido a ciertas similitudes. Para el estudio realizado se eligió la zona B, de La Cruz, por ser la mas cercana al lugar de procedencia de las paltas, ademas de poseer una situación climatica similar.




3.5 Conclusión de experimento

A partir del experimento realizado, se puede establecer que la hipótesis planteada, no esta correcta, pero sin embargo no esta del todo errónea. Con los resultados se observa que al encontrarse la palta al lado del platano, se podría decir a cero centímetros , como en se aprecia en la estación 0, se observa un notorio efecto del gas etileno del platano sobre la palta, aumentando su maduración y su cantidad de aceite en un 42,9 %, en cambio en la estación 1 que tan solo se encuentra a un metro de distancia no se observa mayor cambio, se mantuvo similar a las otras tres estaciones, aumentando la cantidad de aceite de la palta en un 8,72 %, el mismo porcentaje de aumento que obtuvo la estación 4, que se encontraba a 4 metros. Por lo tanto el efecto del gas etileno del platano sobre la paltas es igual o similar tanto a un metro como a cuatro metros de distancia a la cual se encuentre la palta del platano, debido a que el etileno tiene la característica de ser un gas y como consecuencia tiende a difundirse y al ser mas liviano que el aire, subehacia la atmosfera, es por esto que en el experimento realizado en un espacio cerrado el gas produjo el mismo efecto dentro del lugar, excepto cuando la palta se encontraba al lado del platano, casi topando a este.














4 Conclusión
















5 Bibliografía
Manual técnico frutas y verduras.pdf.Luis Felipe Moreno y Grupo PM www.abcfrutasyverduras.com (recuperado 14 nov. 2013
Biología molecular de la célula – Alberts, Johnson, Lewis, Raff, Roberts, Walter-paginas 902 y 903. Editorial: Fecha de publicación


6 Anexos

Palto (Persea Americana)
Extraído de ww.jsbdknf…………….