Modificación oxidativa de la quercetina inducida por plasma y su aplicación antibacteriana en tomate de árbol

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los alimentos
• Microbiología
• Bioquímica

Sus antecedentes:

• La quercetina, un flavonol natural, posee propiedades antioxidantes pero puede inducir estrés oxidativo y especies reactivas de oxígeno (ROS) en condiciones específicas.
• Esta actividad prooxidante de la quercetina es clave para sus potentes efectos antibacterianos.

Objetivo del estudio:

• Investigar el uso de plasma frío para activar las propiedades prooxidantes de la quercetina para aplicaciones antibacterianas.
• Evaluar la eficacia, los mecanismos y las aplicaciones de seguridad alimentaria de la quercetina activada por plasma (PAQ) para la descontaminación de tomates de árbol.

Principales métodos:

• Se utilizó el tratamiento con plasma frío para convertir la quercetina en su forma prooxidante (PAQ).
• Se evaluó la eficacia antibacteriana contra Escherichia coli O157:H7, Salmonella Typhimurium y Listeria monocytogenes.
• Se realizaron análisis químicos (FT-IR, UV-Vis) y ensayos biológicos para comprender los mecanismos de acción de PAQ.
• Se evaluó la eficacia de PAQ en la descontaminación de tomates de árbol y su impacto en la calidad de la fruta.

Principales resultados:

• PAQ logró reducciones bacterianas significativas (>5.19 log) a 75 μM con 20 min de tratamiento con plasma.
• Los análisis FT-IR y UV-Vis confirmaron la transformación oxidativa de la quercetina en formas de quinona.
• PAQ indujo daño en la membrana celular, redujo la actividad metabólica y aumentó las ERO intracelulares en patógenos.
• PAQ demostró una reducción de patógenos de más de 3 log en tomates de árbol sin degradación de la calidad y mantuvo la actividad durante cinco ciclos de reutilización.

Conclusiones:

• El plasma frío transforma eficazmente la quercetina en un agente antibacteriano prooxidante (PAQ).
• PAQ ejerce una inactivación bacteriana sostenida mediada por ROS, ofreciendo un método prometedor para mejorar la seguridad microbiana.
• PAQ es una opción viable para la descontaminación de productos como los tomates de árbol, mejorando la seguridad alimentaria sin comprometer la calidad.