Strategie innovative per il controllo dell'etilene al fine di prolungare la shelf-life dei prodotti ortofrutticoli

The report explores strategies for controlling ethylene production and activity during post-harvest storage of fruits and vegetables, with the aim of extending shelf-life and preserving the quality of horticultural products. Ethylene, a key hormone in fruit ripening, accelerates ripening and senescence processes, representing a challenge for the preservation of fresh products. Traditional techniques such as the use of controlled atmospheres (CA) and dynamic atmospheres (DCA), inhibitors of ethylene biosynthesis (AVG) and of ethylene reception (1-MCP) are initially reviewed. Subsequently, the focus shifts to more innovative control strategies based on ethylene-regulating packaging (ERP): packaging that degrades ethylene, using oxidation processes operated by titanium dioxide (TiO2) and potassium permanganate (KMnO4); packaging that adsorbs ethylene thanks to metal-organic frameworks (MOFs), which are more efficient in adsorbing ethylene than traditional techniques; modified atmosphere packaging that regulates the gas composition by reducing oxygen and increasing carbon dioxide; bioactive packaging based on the use of natural or synthetic active coatings that slow down the production of ethylene around the fruit. The potential of nanotechnologies applied to packaging to improve the efficiency in controlling ethylene and the antimicrobial, antioxidant and thermostable properties of fruits, is also explored. Finally, a genome editing technique based on the CRISPR/Cas-9 system is mentioned, which is a promising tool for modulating the genes responsible for the biosynthesis and reception of ethylene, improving the shelf life of fruits.

La relazione esplora le strategie per il controllo della produzione e dell’attività dell’etilene durante la conservazione post-raccolta di frutta e ortaggi, con l’obiettivo d prolungare la shelf-life e preservare la qualità dei prodotti ortofrutticoli. L’etilene, un ormone chiave nella maturazione dei frutti, accelera i processi di maturazione e senescenza, rappresentando una sfida per la conservazione dei prodotti freschi. Vengono inizialmente esaminate tecniche tradizionali come l’uso di atmosfere controllate (CA) e dinamiche (DCA), inibitori della biosintesi (AVG) e della ricezione dell’etilene (1-MCP). Successivamente il focus si sposta su strategie di controllo più innovative basate sugli ethylene-regulating packaging (ERP): vengono distinti packaging che degradano l’etilene, utilizzando dei processi di ossidazione operati da biossido di titanio (TiO2) e permanganato di potassio (KMnO4); packaging che adsorbono l’etilene grazie a reticoli metallorganici (MOFs), più efficienti nell’adsorbimento dell’etilene rispetto a tecniche tradizionali; packaging ad atmosfera modificata che regolano la composizione gassosa riducendo l’ossigeno ed aumentando l’anidride carbonica; packaging bioattivi basati sull’impiego di rivestimenti attivi naturali o sintetici che permettono di rallentare la produzione di etilene attorno al frutto. Vengono approfondite, inoltre, le potenzialità delle nanotecnologie applicate ai packaging per migliorare l’efficienza nel controllo dell’etilene e le proprietà antimicrobiche, antiossidanti e termostabili dei frutti. Infine viene accennata una tecnica di genome editing basata sul sistema CRISPR/Cas-9, che risulta essere uno strumento promettente per modulare i geni responsabili della biosintesi e della ricezione dell’etilene, migliorando la conservabilità dei frutti.