Procesos metabólicos respiratorios La respiración es un proceso vital en las células vivas que regula la liberación de energía a través del rompimiento de compuestos de Carbono. Desde el punto de vista de la post-cosecha la tasa de respiración es importante por sus efectos significativos sobre las mercancias. También da indicios generales sobre el metabolismo en plantas completas o sus partes cosechadas. Todos los cambios metabolicos después de la cosecha tienen efectos directos sobre la calidad de los productos. Aún cuando respiración = metabolismo, no todos los cambios metabólicos se miden en respiración neta Dos tipos: respiración oscura ocurre todo el tiempo y la foto-respiración ocurre solo en la luz.

Proceso metabólico respiratorio Respiración es el término usado para representar una serie de reaciones de oxidación-reducción donde varios substratos (especialmente glucosa) dentro de las células son oxidados hasta dióxido de carbono. C6H12O6 + 6O2 ----> 6CO2 + 6H2O + 686 kcal La respiración es más compleja que la ecuación general de arriba. Incluye los siguientes procesos: Glicolisis Acidos Tricarboxilicos/ácido cítrico/ciclo de Kreb’s Sistema de transporte de electrones Pentosas fosfato

Fotorrespiración La absorción de carbono vía fotosíntesis y la pérdida de carbono a través de la respiración es un proceso opuesto en los tejidos vegetales que contienen clorofila. El crecimiento se logra cuando la ganancia de carbono excede a las pérdidas. Esto ocurre cuando la concentración de CO2 esta por arriba del punto de compensación de CO2. La fotorrespiración ocurre cuando la tasa repiratoria de tejido verde se presenta en una tasa más alta en la presencia de luz en comparación a la que se alcanza en oscuridad. Este proceso se suma al proceso respiratorio oscuro normal en los tejidos vegetales. La fotorrespiración no es estrictamente un proceso respiratorio, debido a que no hay una ganancia neta de energía; sino una forma oxidativa de fotosíntesis (30-50% de C puede perderse).

Cociente Respiratorio La tasa de respiración es usualmente expresada en unidades que involucran CO2 liberado o O2 consumido. Están directamente relacionados a la cantidad de energía liberada cuando una cantidad de ázucar es metabolizada. Idealmente ámbos gases pueden ser medidos simultaneamente (RQ). RQ = CO2 producido (mL)/O2 consumido (mL) C6H12O6 + 6O2 ----> 6CO2 + 6H2O + energía RQ = 6/6 = 1.0 (completa oxidación de la glucosa) C4H6O5 + 3O2 ----> 4CO2 + 3H2O RQ = 4/3 = 1.3 (completa oxidación de malato) C18H36O2 + 26O2 ----> 18CO2 + 18H2O RQ = 18/26 = 0.7 (completa oxidación de ácidos grasos). La medición del RQ puede indicar el tipo de sustrato.

Factores que afectan la Tasa Respiratoria Temperatura – El cociente de temperatura Q10 - mantiene el producto en baja temperatura – a temperatura ambiente es más desicivo para determinar la tasa metabólica. Composición gaseosa - oxígeno, dioxido de carbono, etileno. El contenido de humedad de los tejidos – la respiración y los procesos metabólicos decrecen con una disminución en el contenido de humedad de los tejidos. Las heridas – estimulan la tasa respiratoria . Existen dos tipos: la respiración a causa de heridas y la repiración inducida por infeciones. Tipo de planta y parte de la planta – las tasas respiratorias en hortalizas fluctúan de acuerdo a las diferentes partes de la planta.

Cociente de Temperatura La tasa de respiración puede ser determinada en varias temperaturas dentro de un rango biológico - permite predecir la tasa de respiración de un producto usando el cociente de temperatura o Q10 – la tasa de reacción química se duplica por cada 10oC (18oF) de elevación en la temperatura Q10 = R2/R1 = una constante, casí igual a 2 R1= Tasa respiratoria inicial y R2 = tasa en 10oC más alta. Esto puede ser aplicable a intervalos de temperatura cercanos a 10oC Q10 = (R2/R1)10/(t2-t1) = una constante, casi igual a 2 donde t1 y t2 son temperaturas en oC

Tasas de CO2 (kg/hr) a una temperatura dada

Factores que afectan la tasa respiratoria Cultivar – el rango en tasa respiratorias entre especies esta previsto, diferencias a nivel de cultivar pueden ser substanciales. Ej. Chrysanthemum morifolium var. `Indianapolis White’ tiene 1.6 veces la tasa respiratoria de la var. `Indianapolis Pink’ y la manzana `Mcintosh’ tiene 2x la tasa de la manzana `Delicious’. Etapa de desarrollo – juvenilidad y madurez. Proporción entre volumen y la superficie – relaciones entre el tamaño y el área es importante para la difusión de los gases dentro y fuera del tejido vegetal. Naturaleza de la superficie del producto - resistancia superficial y resistencia a la difusión interna. Superficies cerosas pueden ser ventajosas para algunos productos en la reducción de las pérdidas de agua.

Metodos para medir la Respiración Cromatografia de gases - ambos CO2 y O2 pueden medirse. GC-equipados con detector de conductividad térmica tienen un alto potencial de excactitud. En muestras de gas de (0.1-5 ml). Analizador infrarrojo de gas - mide CO2 en un flujo continuo de gas y tiene ventaja sobre otras técnicas. Analizador paramagnético de oxígeno - mide O2 ya que el oxígeno es fuertemente paramagnticó. Titulación y colorimetría – Flujo de aire es pasado a través de una solución de NaOH o CaOH que CO2. Polarografía – la concentración de O2 en la muestra de gas es medido con un electrodo polarografico.