Por:
Jhon Alexander Martínez, Estudiante de pasantía en el área de Calidad-Programa de Procesamiento y Usos de Cenipalma
Jose Leonardo Guerrero Niño, Asistente de investigación- Programa de Procesamiento y Usos de Cenipalma
Jenny Liset Rodriguez Ardila, Asistente de investigación- programa de Biología y Mejoramiento de Cenipalma
Ivan Mauricio Ayala Diaz, Investigador titular, Líder de Fitomejoramiento de Cenipalma
Hernan Mauricio Romero, exdirector de Investigación de Cenipalma
Jesús Alberto García Núñez, Coordinador del Programa de Procesamiento y Usos de Cenipalma
Los reguladores de crecimiento para cultivos agrícolas (PGR, por sus siglas en inglés) son tanto sustancias naturales como sintéticas, que influyen en el crecimiento y desarrollo de las plantas, modulan algunos procesos fisiológicos como el tamaño de las plantas, la floración, la fructificación, la maduración y protegen los cultivos del estrés ambiental1,2. Adicionalmente, el uso de PGR ha mejorado considerablemente la calidad de las cosechas, contribuyendo a satisfacer la creciente demanda alimentaria del planeta.
El ácido 1-naftalenacetico (ANA) es un PGR utilizado ampliamente en cultivos frutales y hortalizas de consumo directo como manzanas, piña, mango, pera, fresa, uva, tomate, melocotones, nectarios, naranja, pomelo, ciruelas, aceitunas, pepinos, entre otros. Aunque el ANA presenta baja toxicidad debido a que se aplica en bajas concentraciones las cuales son suficientes para general un efecto biológico, el exceso de este agroquímico en los cultivos puede tener repercusiones en la calidad de los frutos y la seguridad alimentaria, así como en los ecosistemas debido a la acumulación de esta sustancia exógena 3.
En la palma de aceite, el ANA ha sido utilizado como alternativa en la polinización del cultivar híbrido OxG. Esto debido a la baja oferta de flores masculinas, la deficiente efectividad del polen y la escasa atracción de los principales insectos polinizadores de la palma de aceite 4. La aplicación de este PGR en polvo y en forma líquida sobre las flores del híbrido OxG, genera frutos partenocárpicos aceitosos, un mejor llenado del racimo debido a una disminución de abortos y aumento en el número de frutos por racimo. En consecuencia, se obtiene una mayor calidad de los frutos, obteniendo mayor contenido de aceite en el racimo, con impactos sobresalientes en la tasa de extracción de aceite en las plantas de beneficio 5.
Las autoridades regulatorias de Estados Unidos y La Unión Europea6, establecieron límites para la concentración de ANA en productos de consumo humano directo, debido a los posibles efectos adversos sobre la salud en caso de exposición a altas concentraciones, como irritación de mucosas y daños a las vías respiratorias 7, 8. Para asegurar el cumplimiento de estos límites, en los últimos años se han desarrollado diversas metodologías analíticas para la detección y cuantificación de ANA en frutas y verduras, utilizando técnicas instrumentales. Estas incluyen cromatografía líquida de alta resolución con detector de fluorescencia o arreglo de diodos (HPLC-FLD/DAD), cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas, electroforesis, cromatografía líquida de alta eficiencia acoplada a espectrometría de masas9 y otras técnicas como la fosforescencia,6 la espectrofluorometría y métodos electroquímicos mediante películas de nanotubos 10,6.
Debido al actual uso del ANA en los cultivos de palma OxG se ha generado la necesidad de desarrollar una metodología para su determinación en aceite refinado y aceite crudo proveniente de cultivares OxG polinizados artificialmente con ANA, es importante destacar que, a diferencia del aceite refinado, el aceite crudo de palma como materia prima, no está sujeto a regulaciones internacionales, cabe mencionar que en la actualidad en Colombia no existe ninguna regulación para el ANA.
En la actualidad no existen metodologías analíticas publicadas para la determinación de ANA en matrices oleaginosas. En este contexto, los programas de Procesamiento y Usos y Biología y Mejoramiento de Cenipalma, han trabajado en la estandarización de un método analítico basado en HPLC-FLD, para la determinación de ANA en aceite crudo y aceite refinado. Logrando desarrollar una metodología rápida, precisa y exacta para su cuantificación. En estudios preliminares realizados en aceites refinados a base de OxG, se detectaron concentraciones de ANA por debajo del límite permitido por las organizaciones internacionales. Esto indica que el uso del ANA en el cultivar OxG no afecta la calidad de los aceites refinados.
Referencias
¹ An, L., Ma, J., Qin, D., Wang, H., Yuan, Y., Li, H., Na, R., & Wu, X. (2019). Novel Strategy to Decipher the Regulatory Mechanism of 1-Naphthaleneacetic Acid in Strawberry Maturation. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 67 (4), 1292-1301.
² Rademacher, W. (2015). Plant Growth Regulators: Backgrounds and Uses in Plant Production. Journal of Plant Growth Regulation, 34 (4), 845-872.
³ Murillo Pulgarín, J. A., García Bermejo, L. F., Sánchez-Ferrer Robles, I., & Becedas Rodríguez, S. (2012). Simultaneous determination of plant growth regulators 1-naphthylacetic acid and 2-naphthoxyacetic acid in fruit and vegetable samples by room temperature phosphorescence. Phytochemical Analysis, 23(3), 214–221.
⁴ Romero, H. M., Daza, E., Ayala-Díaz, I., & Ruiz-Romero, R. (2021). High-oleic palm oil (Hopo) production from parthenocarpic fruits in oil palm interspecific hybrids using naphthalene acetic acid. Agronomy.
⁵ Romero, H y Ayala , I. (.). Cómo alcanzar 10 toneladas de aceite por hectárea: tecnologías de manejo de los híbridos interespecíficos OxG hacia una producción altamente eficiente. Fedepalma.
⁶ Esparza, X., Moyano, E., Cosialls, J. R., & Galceran, M. T. (2013). Determination of naphthalene-derived compounds in apples by ultra-high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry. Analytica Chimica Acta, 782, 28-36.
⁷ Li, L., Chen, J., Li, Y., Song, N., Zhu, L., & Li, Z. (2020). Synthesis of fluorescent pink emitting copper nanoparticles and sensitive detection of α-naphthaleneacetic acid. Spectrochimica Acta – Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy, 224, 117433.
⁸Li, Z. Y., Zhu, J. H., Xu, Y. Z., Zhao, J., Liu, Y. S., Wang, L. L., Sun, S. Y., & Ji, S. L. (2024). Facile preparation of covalent-organic framework composites for magnetic solid-phase extraction of naphthaleneacetic acid in food prior to HPLC-UV analysis. Journal of Chromatography A, 1731 (July).
⁹ Lu, Q., Chen, L., Lu, M., Chen, G., & Zhang, L. (2010). Extraction and analysis of auxins in plants using dispersive liquid-liquid microextraction followed by high-performance liquid chromatography with fluorescence detection. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 58 (5), 2763-2770.
¹⁰Duan, C. Q., Zhang, Y. M., & Gao, Z. N. (2012). Electrochemical behaviors and electrochemical determination of 1-naphthaleneacetic acid at an ionic liquid modified carbon paste electrode. Croatica Chemica Acta, 85 (1), 27-32.
