Introducción

En México, el volumen de producción de mango se estima en 2 089 041.18 t, principalmente de los cultivares Ataulfo, Haden, Kent, Keitt, Tommy Atkins y Manila; este último representa cerca del 20 % de dicho volumen (^{Servicio de Información Agroalimentaria y Pesquera [SIAP], 2019}). Por su calidad sensorial, los frutos de mango ‘Manila’ superan en demanda a los demás cultivares a nivel nacional, de ahí su importancia comercial. No obstante, dicho cultivar presenta diversos problemas de carácter fitosanitario, alta sensibilidad a daños mecánicos y elevado metabolismo, lo cual afecta significativamente su calidad (^{Vargas-Ortiz et al., 2013}). Aunado a lo anterior, los frutos provenientes de sistemas de producción forzada, o de producción temprana, presentan problemas de falta de coloración y rápido marchitamiento por la elevada pérdida de agua durante el almacenamiento con fines de maduración (^{Siller-Cepeda et al., 2009}).

Fisiológicamente, el mango tiene comportamiento climatérico, con una elevada velocidad de respiración y baja producción de etileno (^{León et al., 1997}; ^{Montoya-Zapata et al., 2018}). Además, por su alta sensibilidad a la pérdida de agua y acelerado marchitamiento, el mango ‘Manila’ se clasifica como un cultivar con corta vida de anaquel (^{Saucedo-Veloz et al., 1977}; ^{García-Osuna et al., 2005}).

Diversas tecnologías postcosecha sobre frutos de mango ‘Manila’ revelan que temperaturas de refrigeración de 12-13 °C permiten mantener los frutos por 10-14 días con aceptable calidad interna, pero con menor intensidad del color amarillo característico, efecto asociado con síntomas de daños por frío (^{Saucedo-Veloz et al., 1977}; ^{Russián-Lúquez & Manzano-Méndez, 2003}; ^{Patel et al., 2015}). El uso de atmósferas controladas y modificadas se ha reportado como una alternativa para prolongar la vida de anaquel de los frutos de mango, así como mitigar la incidencia de daños por frío y el desarrollo de pudriciones (^{Zaharah & Singh, 2011}). Sin embargo, cada cultivar requiere una determinada combinación de gases y temperatura de refrigeración para evitar la inducción de respiración anaeróbica y la consecuente formación de aromas desagradables. ^{Zaharah y Singh (2011)} reportan como prometedora la combinación de 3 % O₂ + 6 % CO₂ + 13 °C para mango cultivar Kensington Pride, mientras que para el cultivar Keitt la mejor combinación es 6 % O₂ + 10 % CO₂ + 7 °C, ambos por seis semanas.

El 1-metilciclopropeno (1-MCP), inhibidor del mecanismo de acción del etileno, ha sido propuesto como una alternativa para retardar la maduración en frutos climatéricos (^{Blankenship & Dole, 2003}). Experimentos en frutos de mango ‘Keitt’ han mostrado que 300 nL·L^-1 de 1-MCP, en combinación con un tratamiento hidrotérmico (52 °C por 5 min) y almacenados a 13±2 °C durante 20 días, prolongan en cinco días su vida de anaquel respecto al testigo (^{Paull, 1993}; ^{Osuna-García et al., 2007}). Por su parte, ^{Ortiz-Franco et al. (2016)} señalan que el tratamiento con 1 000 nL·L^-1 de 1-MCP permitió mantener las características físico-químicas asociadas con la maduración de frutos de mango ‘Ataulfo’, esto por 20 días a 13 °C más 5 días a 25 °C.

La inadecuada aplicación de índices de cosecha, que se traduce en la comercialización de frutos de mango ‘Manila’ cosechados antes de alcanzar la madurez fisiológica, constituye otro de los factores que contribuyen a la pérdida de la calidad, al presentar un proceso de maduración incompleto con pobre sabor y color (^{Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura [FAO], 1987}; ^{Martínez-González et al., 2017}). Esto conlleva a que los frutos sean más sensibles a la pérdida de peso y tengan un marchitamiento rápido (^{Siller-Cepeda et al., 2009}). La aplicación de tratamientos con gas etileno, o compuestos liberadores del mismo, se ha planteado como una alternativa para homogeneizar la maduración de frutos de mango; sin embargo, en el caso del cultivar Manila aún se desconoce el efecto de estos tratamientos en la fisiología y calidad de los frutos. ^{Romero-Gomezcaña et al. (2006)} han reportado que el tratamiento con 0, 15 y 20 g·L^-1 de carburo de calcio (liberador de acetileno, con acción análoga al etileno), a 20±2 °C y 74±4 % de humedad relativa, adelantó la maduración en tres días, mejoró el color externo e interno y aceleró las pérdidas de firmeza.

Considerando lo anterior, el objetivo de esta investigación fue evaluar el efecto del tratamiento postcosecha con 1-MCP y Ethephon sobre la maduración y la calidad de frutos de mango cv. Manila de producción temprana. Lo anterior bajo la hipótesis de que la aplicación de 1-MCP y Ethephon retarda y adelanta, respectivamente, la maduración de frutos de mango ‘Manila’ sin cambios significativos en la calidad y vida postcosecha, en relación con frutos no tratados (testigo).

Materiales y métodos

Para el experimento, se cosecharon frutos de mango ‘Manila’ producidos en la región de Costa Chica del estado de Guerrero, en un huerto del ejido de la Estación (16° 46’ 50’’ LN y 99° 41’ 05’’ LO, a 10 m s. n. m.), con árboles de 30 años. Los frutos provenían de un sistema de producción forzada con nitrato de potasio. Se cosecharon 210 frutos en madurez fisiológica (color verde externo, ()20 % color amarillo de la pulpa, 10.6 % de sólidos solubles totales (SST), 2.8 % ácido cítrico y firmeza de la pulpa 53.6 de N), los cuales se lavaron para eliminar residuos de látex y se dividieron en tres lotes de 70 frutos cada uno para establecer los siguientes tratamientos: 1-MCP (SmartFresh® 14 % i.a.), Ethephon 240 LS (21.65 % ácido 2[cloroetil] fosfónico) y testigo.

Para el tratamiento con 1-MCP, los frutos se colocaron en un contenedor hermético (volumen 1/8 m³) y el regulador se aplicó a una concentración en la atmósfera de 600 nL·L^-1 durante 24 h a 20 °C. La dosis se calculó con base en el peso de los frutos y el volumen del contenedor. Para el tratamiento con Ethephon, se preparó una solución acuosa de 1 000 µL·L^-1 de ácido 2(cloroetil) fosfónico con pH 5. La aplicación fue por inmersión durante 5 min. Después de establecidos los tres tratamientos, los frutos se almacenaron en condiciones de maduración (22±2 °C y 55±5 % de HR) durante 8 días. Las variables evaluadas fueron la velocidad de respiración, la pérdida de peso, la firmeza, el color externo, los SST, la acidez titulable, la vitamina C y los β carotenos.

La velocidad de respiración se cuantificó por cromatografía de gases de acuerdo con el método de espacio de cabeza descrito por ^{Salveit-Mikal et al. (1992)}. En uno de cada cuatro recipientes (2.12 L) por tratamiento, se colocaron tres frutos previamente pesados y se cerraron herméticamente por 1 h; posteriormente, se tomó 1 mL de gas del espacio de cabeza y se inyectó en un cromatógrafo de gases (modelo 5890 serie II, Hewlett Packard, EUA), acondicionado con una columna tipo abierta y un empaque de capa porosa de silica conectado a un detector de conductividad térmica (TCD, por sus siglas en inglés). Las condiciones de operación fueron: columna a 150 °C, TCD a 180 °C, inyector a 170 °C y helio como gas acarreador (20 mL·min^-1). Se inyectó el estándar de CO₂ (INFRA®) a una concentración de 500 ppm. Las determinaciones se realizaron diariamente durante el periodo de almacenamiento establecido y los datos se reportaron como mL CO₂·kg^-1·h^-1.

Para la pérdida de peso, se midió diariamente el peso de 10 frutos de manera individual mediante una balanza digital (ALSEP EY-2200, Japón); los datos se reportaron como porcentaje de pérdida (%) con base en la diferencia de peso diario con respecto al peso inicial. Para evaluar la firmeza de la pulpa, se utilizó un texturómetro (Force Five FDV-30, Wagner, EUA) con puntal Magness Taylor de 11 mm de diámetro. Las mediciones se realizaron en dos lados opuestos de la zona ecuatorial del fruto, previa eliminación del epicarpio, y los datos se reportaron en Newtons (N). El color del epicarpio se determinó con un colorímetro de reflexión (D-25, Hunter Lab, EUA) mediante los parámetros L, a, b y ángulo de tono (h*), este último se obtuvo con la ecuación h* = tan^-1 (b/a) (^{McGuire-Raymod, 1992}; ^{Arias et al., 2000}).

Los SST (°Bx) se midieron con un refractómetro digital (Pr-100 serie A56280, ATAGO®, Japón), de acuerdo con la metodología descrita por la Association of Official Analytical Chemists (^{AOAC, 1990}). La acidez titulable, medida como porcentaje de ácido cítrico, se determinó en la pulpa mediante titulación con NaOH al 0.01 N (^{AOAC, 1990}).

El contenido de ácido ascórbico (vitamina C) en pulpa se obtuvo mediante extracción con ácido oxálico y titulación con 2,6-diclorofenolindofenol (^{AOAC, 2007}). Previamente, se preparó una curva estándar y los datos se reportaron en mg_AA∙100 g^-1. Los carotenoides totales se determinaron por espectrofotometría (^{AOAC, 1990}); para ello, se realizó una extracción con éter de petróleo, y las medidas de absorbancia se obtuvieron a 454 nm. El contenido de carotenoides se reportó en mg·100 g^-1.

La respiración se midió diariamente en todos los tratamientos, considerando cada recipiente como unidad experimental. Las variables pérdida de peso y color externo se determinaron diariamente y cada dos días, respectivamente, en 10 frutos, y cada fruto se tomó como unidad experimental. Las demás variables se midieron cada dos días en cuatro frutos por separado, donde la unidad experimental era un fruto. Con los datos de velocidad de respiración y pérdida de peso, así como contenido de carotenoides y ácido ascórbico, se calculó la media y la desviación estándar. Para las demás variables, se realizó un análisis de varianza bajo un diseño experimental con arreglo factorial en tres niveles, y una prueba de comparación de medias de Tukey (P ≤ 0.05). Los datos se analizaron con el programa estadístico SAS (2002) versión 9.0.

Resultados y discusión

Los frutos de los tres tratamientos presentaron diferencias significativas en la velocidad de respiración en el máximo climatério, el cual se alcanzó después de cuatro días de almacenamiento a 22±2 °C, con valores de 109.2±10.1, 89.4±6.1 y 73.1±7.3 mL CO₂·kg^-1·h^-1, para los tratamientos con Ethephon, testigo y 1-MCP, respectivamente (Figura 1). ^{León et al. (1997)} reportan valores de 134.4 mL CO₂·kg^-1·h^-1 después de seis días a 25 °C en mango ‘Manila’. Esto contrasta con valores de 75.8 mL CO₂·kg^-1·h^-1 en mango ‘Kent’ después de cinco días a 25 °C obtenidos por ^{García-Martínez et al. (2015)}. Lo anterior revela la alta actividad metabólica del mango ‘Manila’. Los resultados obtenidos muestran el efecto del Ethephon, el cual, al liberar etileno, incrementa la velocidad de respiración, efecto que ha sido reportado por ^{Salveit-Mikal et al. (1992)}. La respuesta al 1-MCP está asociada al bloqueo del punto de unión de etileno con el receptor en el sitio de acción, lo que se traduce en menor velocidad de respiración durante la maduración (^{Jiang-Weibo et al., 2004}).

Figura 1. Velocidad de respiración de frutos de mango cv. Manila tratados con Ethephon (1 000 μL·L^-1) y 1-MCP (600 nL·L^-1), almacenados a 22±2 °C. Cada valor representa la media ± la desviación estándar (n = 4). 

Después de cuatro días de almacenamiento, las pérdidas de peso se situaron entre 6-8 %, sin síntomas de marchitamiento, los cuales se manifestaron después de ocho días con pérdidas de 10-12 % (Cuadro 1). Estos resultados muestran la alta sensibilidad de los frutos de mango ‘Manila’ a las pérdidas de agua por transpiración. De acuerdo con ^{Barbosa-Martínez et al. (2009)}, dichas pérdidas se deben al menor grosor del epicarpio y de la cutícula, además de una menor capa de células epidermales respecto a los cultivares provenientes de Florida; esto se traduce en una menor resistencia al transporte de gases y vapor de agua. Con respecto al testigo, los frutos tratados con 1-MCP presentaron significativamente mayores pérdidas de peso, con 7.9 y 12.1 % a los cuatro y ocho días de almacenamiento, respectivamente. ^{Manganaris et al. (2008)} señalan que este efecto se relaciona con cambios en la cantidad y la composición de ceras epicuticulares, las cuales regulan el transporte del vapor de agua a través del epicarpio de los frutos (Figura 2).

Figura 2. Pérdida de peso (%) de frutos de mango cv. Manila tratados con Ethephon (1000 μL·L^-1) y 1-MCP (600 nL·L^-1), almacenados a 22±2 °C. Cada valor representa la media ± la desviación estándar (n = 10). 

Como parte de los cambios asociados con el proceso de maduración, la firmeza de la pulpa disminuyó conforme avanzó el tiempo de almacenamiento (^{Yashoda-Hosakote et al., 2006}); sin embargo, el proceso fue más acelerado en los frutos con Ethephon, los cuales presentaron una firmeza significativamente menor (33.4 N) respecto al valor inicial (53.6 N) después de dos días. En tanto que, los tratamientos testigo (30.6 N) y 1-MCP (32.9 N) presentaron diferencias significativas hasta después de cuatro días de almacenamiento (Cuadro 1). Valores entre 10 y 20 N se presentaron en los tres tratamientos a los seis días, y entre 2 a 3 N a los ocho días. ^{Gil et al. (2006)} reportan, para mango ‘Tommy Atkins’, que una firmeza de 5.88 a 13.75 N ubica a los frutos en un rango de calidad baja, lo cual sugiere que la firmeza obtenida en los frutos de los tres tratamientos tras seis días de almacenamiento se considera como aceptable.

No se observaron diferencias significativas entre tratamientos (Cuadro 1), a excepción del cuarto día, donde los frutos con Ethephon resultaron con una firmeza significativamente menor (18.6 N) respecto al testigo y 1-MCP. La respuesta del tratamiento con Ethephon se basa en su acción como liberador de etileno mediante el rompimiento de la molécula del ácido 2-cloroetilfosfónico (^{Bondad, 1976}; ^{Osuna-Enciso et al., 2012}), con lo cual se adelanta el fenómeno de autocatálisis y la activación de enzimas relacionadas con la degradación de la pared celular y las pérdida de la firmeza (^{Ali-Zainon et al., 2004}).

En relación con el testigo, los frutos tratados con 1-MCP no presentaron diferencias significativas en la firmeza de la pulpa durante los periodos de almacenamiento establecidos, aunque se observó un efecto de retardo a los seis días, ya que fue cuando los frutos presentaron mayor firmeza (16.1 N). ^{Cin-Dal et al. (2006)} mencionan que la respuesta a las aplicaciones de 1-MCP varía, entre otros factores, con la concentración y el tiempo de exposición, lo cual sugiere la necesidad de probar otras combinaciones que optimicen el tratamiento en cuanto a este parámetro de calidad.

El color del epicarpio mostró cambios en función del tiempo de almacenamiento (Cuadro 1). En cuanto al valor inicial (126.5°), el ángulo de tono disminuyó en los tres tratamientos, pero de manera más acelerada en los frutos con Ethephon (117.1°) a partir de los cuatro días de almacenamiento, mientras que el testigo (114.8°) y 1-MCP (117.7°) alcanzaron valores similares hasta los seis días. Por su parte, la luminosidad incrementó en los tres tratamientos, con diferencias significativas a partir del cuarto día de almacenamiento en los frutos con Ethephon, y hasta el octavo día en el testigo y 1-MCP. Estos resultados manifiestan un mayor cambio de color en los frutos de mango ‘Manila’ tratados con Ethephon, como ha sido reportado por ^{Osuna-Enciso et al. (2012)} en mangos cultivar Keitt.

El contenido de carotenoides en pulpa incrementó conforme avanzó el proceso de maduración, lo cual se presenta en frutos con alto contenido de estos pigmentos (^{Gross, 1987}). El tratamiento con Ethephon favoreció la biosíntesis de carotenoides, al alcanzar un contenido significativamente mayor en el cuarto y sexto día, este último con 4.81±0.45 mg·100 g^-1. El testigo alcanzó su mayor contenido el sexto día (1.91±0.39 mg·100 g^-1), mientras que el tratamiento con 1-MCP presentó su mayor contenido el día ocho (3.08±0.2 mg·100 g^-1) (Figura 3). ^{Pott et al. (2003)} observaron que el contenido de carotenoides totales en mango ‘Kent’ varía de 0.9 a 12.5 mg·100 g^-1, mientras que ^{Ornelas-Paz et al. (2008)} reportan valores menores a 1 mg·100 g^-1 en mango ‘Manila’. Dicha variación explica el efecto de diversos factores que inciden en el metabolismo de estos isoprenoides, como la especie, el cultivar y la tecnología de producción aplicada (^{Gross, 1987}).

Figura 3. Cambios en el contenido de carotenoides durante la maduración de frutos de mango cv. Manila tratados con Ethephon (1 000 μL·L^-1) y 1-MCP (600 nL·L^-1), almacenados a 22±2 °C. Cada valor representa la media ± desviación estándar (n = 4). 

Los resultados obtenidos permiten asumir que el etileno liberado por el Ethephon estimula la actividad de enzimas clave de la biosíntesis de carotenoides. En este sentido, se ha reportado que la DXS (1-deoxi-D-xiluloxa-5 fosfato sintasa) (E.C.2.2.1.7.) aumenta su actividad de manera paralela al aumento de carotenoides (^{Botella-Pavía et al., 2004}).

En los tres tratamientos, el contenido de ácido ascórbico disminuyó durante su proceso de maduración (Figura 4), aunque de manera más lenta en los frutos tratados con 1-MCP, lo cual le permitió mantener un contenido significativamente mayor (26.8±1.9 mg·100 g^-1) al resto de los tratamientos a los 8 días. De manera contraria, el tratamiento con Ethephon aceleró la pérdida de esta vitamina, al presentar una concentración significativamente menor (20±1.0 mg·100 g^-1) después de 8 días. Las pérdidas finales de ácido ascórbico se ubicaron en 58.4, 50.3 y 62.9 %, para el testigo, 1-MCP y Ethephon, respectivamente. Este efecto se relaciona con la oxidación de ácido ascórbico hasta ácido dehidroascórbico por acción de la ascorbato oxidasa (^{Lee & Kader, 2000}). Pérdidas similares han sido reportadas por ^{Anowar et al. (2014)} en mango ‘Ashwina’ (58.6 %) y ^{García-Martínez et al. (2015)} en ‘Kent’ (48.8 %). Sin embargo, ^{Lakshminarayana (1975)} reportan pérdidas menores en mango ‘Irwin’ (12.5 %) y ‘Haden (18.9 %), lo cual evidencia el efecto del cultivar en el metabolismo poscosecha de esta vitamina.

Figura 4. Cambios en el contenido de ácido ascórbico durante el almacenamiento de frutos de mango cv. Manila tratados con Ethephon (1 000 μL·L^-1) y 1-MCP (600 nL·L^-1), almacenados a 22±2 °C. Cada valor representa la media ± desviación estándar (n = 4). 

El contenido de SST aumentó significativamente respecto al valor inicial a partir del sexto día, pero sin diferencias significativas entre los tratamientos. No obstante, el mayor contenido de SST (20.3 %) se observó en los frutos con Ethephon, mientras que el menor fue en los frutos con 1-MCP (19.2 %) (Cuadro 1). ^{León et al. (1997)} obtuvieron valores de 22.0 % en mango ‘Manila’ en madurez de consumo, lo cual resulta superior a lo reportado en otros cultivares, como Haden (15.2 %), Tommy Atkins (13.9 %) y Kent (13.7 %) (^{Siller-Cepeda et al., 2009}).

Por su parte, el contenido de ácido cítrico disminuyó significativamente al sexto día en los frutos tratados con Ethephon, en tanto que en el testigo y 1-MCP la disminución se dio a los ocho días. Este efecto se asocia con la participación del ácido cítrico en el proceso de respiración (^{Medlicott et al., 1990}). A los seis días de almacenamiento, los frutos con Ethephon resultaron significativamente menores al testigo y 1-MCP, con 0.4 % de ácido cítrico, lo cual manifiesta un mayor avance en el proceso de maduración. ^{León et al. (2005)} reportan un contenido de 0.3 % de ácido cítrico en frutos de mango ‘Manila’ en estado de madurez de consumo.

Conclusiones

El 1-MCP redujo la velocidad de respiración durante la maduración y disminuyó la pérdida de ácido ascórbico, por lo cual se considera aceptable para uso en mango ‘Manila’, el cual tiene una alta actividad metabólica, ya que puede prolongar la vida de anaquel al retardar la maduración. Sin embargo, se deben realizar más investigaciones en cuanto al uso de este producto para la firmeza, debido a que la concentración y el tiempo de exposición podrían conducir hacia resultados positivos en esta variable.

El uso del Ethephon incrementó el contenido de carotenoides en mango ‘Manila’, hasta valores que no se han alcanzado en otros trabajos, así como de sólidos solubles totales, pero disminuyó la concentración de ácidos ascórbico y cítrico.

Se recomienda el uso de ambos productos en mango ‘Manila’ para su manejo tecnológico. No obstante, se deben realizar más investigaciones para determinar el tiempo idóneo de aplicación para plantear manejos tecnológicos adecuados a la variedad Manila.