La Universidad de Arizona ha recibido 610.000 dólares en subvenciones de la Iniciativa de Investigación de Cultivos Especiales, o SCRI, un programa organizado por el Instituto Nacional de Alimentos y Agricultura, para financiar un proyecto de cuatro años que apunta al desarrollo de melones cantaloup más sanos y seguros. Siete universidades colaboran para mejorar las prácticas de reproducción y procesamiento involucradas en la producción de melones.
En los últimos 10 años, los melones han sido responsables de más de 40 brotes de enfermedades transmitidas por los alimentos en los EE.UU., según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades. Como los melones generalmente se consumen crudos, es esencial limpiarlos antes del consumo para evitar enfermedades bacterianas. Sin embargo, los melones cantaloup, que causan más de la mitad de las enfermedades alimentarias relacionadas con el melón, son notoriamente difíciles de limpiar debido a su corteza áspera y enredada.
El proyecto tiene como objetivo reducir la presencia de bacterias inductoras de enfermedades en los melones, mejorando los aspectos de seguridad alimentaria de la producción de estos. Sadhana Ravishankar, profesora asociada en la Facultad de Ciencias Biomédicas Animales y Comparativas de la Universidad de Agricultura y Ciencias de la UA, y líder del equipo de seguridad alimentaria, ya ha comenzado a investigar para identificar condiciones de cultivo que fomentan o paralizan el crecimiento de bacterias peligrosas como la salmonela y la listeria.
"Vamos a comprobar si los patógenos pueden contaminar los melones a través del polvo, el suelo, el agua de riego y el aire en los campos", dijo Ravishankar.
El equipo de seguridad alimentaria determinará si la aspereza de la corteza del melón afecta a la capacidad de la bacteria para adherirse a la fruta. Ravishankar también desarrollará desinfectantes ecológicos a base de plantas que se pueden aplicar utilizando tecnologías eficientes y que ahorran agua, como túneles de niebla y sprays electrostáticos.
Incluso si los melones cantaloup son completamente lavados, las bacterias pueden esconderse en los rincones y grietas de la piel áspera del melón. Después, una vez se corta el melón, las bacterias se arrastran desde la corteza hasta la pulpa de la fruta. Con cada corte, la contaminación se extiende.
Peligros para las mujeres embarazadas
Aunque el enfriamiento de la fruta detiene la propagación de la salmonela, la listeria continúa creciendo en condiciones de refrigeración.
"La listeria es peligrosa para las mujeres embarazadas y las personas con sistemas inmunológicos comprometidos", explicó Ravishankar. "Para estos, la dosis infecciosa puede ser muy pequeña. Incluso si solo hay un centenar de células en el melón, estas personas pueden enfermarse".
Es importante, por lo tanto, minimizar la cantidad de microbios que viven en la corteza del melón.
Ravishankar y otros investigadores plantean la hipótesis de que una cáscara más suave disuadiría a los microbios de hacer del melón su hogar. Para probar esta hipótesis, los investigadores de la Universidad de Texas A&M están desarrollando nuevas variedades de melones cantaloup. Estos melones tendrán diferentes texturas de corteza y propiedades nutricionales y antimicrobianas que sus predecesores.
Paul Brierley, director ejecutivo del Centro de Excelencia de Yuma para la Agricultura del Desierto, coordinará la producción y adquisición de los melones utilizados para la investigación. Las semillas de los nuevos cultivos de melón desarrollados por Texas A&M se plantarán en el Centro Agrícola Yuma de la UA y en zonas de California.
"Cultivaremos esos melones para ver cómo se desarrollan en el desierto del suroeste", cuenta Brierley.
Es importante que los melones cantaloup más seguros y saludables prosperen en los climas secos de California y Arizona, pues son los estados que producen la mayoría de los melones. El crecimiento de los nuevos cultivos está programado para el próximo otro año, pero mientras tanto Brierley se asociará con los productores para obtener muestras de los cultivos de melón existentes en los laboratorios de Ravishankar y Kerry Cooper, profesor adjunto en la Facultad de Animales y Ciencias Biomédicas Comparadas.
Cooper secuenciará los genomas de salmonela y listeria que se encuentren en las muestras tomadas en las plantaciones de melón. La secuenciación de los genomas permitirá a Cooper identificar los genes únicos de las cepas de salmonela y listeria que viven en el melón, y que mejoran las capacidades de las bacterias para unirse y extenderse en los melones.
"La identificación de los factores potenciales de colonización del melón para estos patógenos, podría ayudar a desarrollar métodos para evitar que estos colonicen los melones u otros productos frescos en el futuro", explica Cooper.
Introducción artificial de bacterias
Mientras Cooper investiga la bacteria que ya está adherida a los melones, Ravishankar introducirá bacterias de forma artificial en los nuevos cultivos de melón.
"Vamos a intentar comprobar si la salmonela y la listeria se adhieren mejor a la variedad de melón cantaloup que a otras".
Al introducir artificialmente los patógenos en el melón, Ravishankar puede medir la fuerza de unión de la bacteria. La fuerte fijación permite la formación de una biopelícula, una baba pegajosa que es difícil de eliminar de cualquier superficie a la que se adhiera.
"Medir la fuerza de fijación y el potencial de formación de la biopelícula de estos patógenos demuestra que, los melones menos enredados no promueven la fijación en comparación con los melones cantaloup más enredados".
Mantener los patógenos fuera de su corteza es una forma de hacer que los melones cantaloup sean más saludables, pero la desinfección de los melones antes de distribuirlos a los retailers los hace mucho más seguros para el consumo. Actualmente, los métodos de descontaminación incluyen métodos químicos (enjuagar los melones con cloro) y métodos ecológicos como sumergir la fruta en un baño caliente (el calor mata a las bacterias, pero presenta humedad que estimula el crecimiento de moho).
Ravishankar desarrollará alternativas antimicrobianas al cloro basadas en plantas, que se podrán aplicar a la fruta a través de túneles de niebla o pulverizaciones electrostáticas en polvo. Los baños en agua no introducen suficiente humedad al melón para causar el crecimiento de moho.
Al final del proyecto de cuatro años, los cultivos de melón que resulten ser los más sanos y seguros se distribuirán a los productores de melón que han apoyado el proyecto. Los resultados de la investigación se compartirán con estos interesados a través de una conferencia celebrada en el Centro Agrícola de Yuma.
El Instituto Nacional de Alimentos y Agricultura es una agencia dentro del Departamento de Agricultura de EE.UU. que administra el apoyo federal a la investigación agrícola. El Centro de Excelencia de Yuma para la Agricultura del Desierto y el Centro Agrícola de Yuma están dirigidos por la Facultad de Agricultura y Ciencias Biológicas.