Reportes Frutas

Calidad y vida de anaquel de mango (Mangifera indica L.) tratado con 1-MCP y recubrimiento comestible

Quality and shelf life of mango fruits (Mangifera indica L.) treated with 1-MCP and edible coating

Jesús Manuel García-Robles 1
Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C., México
Jorge Nemesio Mercado-Ruiz 2
Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C., México
Reginaldo Báez-Sañudo 3
Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C., México

Calidad y vida de anaquel de mango (Mangifera indica L.) tratado con 1-MCP y recubrimiento comestible

Revista Iberoamericana de Tecnología Postcosecha, vol. 19, núm. 2, 2018

Asociación Iberoamericana de Tecnología Postcosecha, S.C.

Recepción: 30 Mayo 2018

Aprobación: 17 Septiembre 2018

Publicación: 10 Diciembre 2018

Resumen: La calidad intrínseca de los frutos de mango, además de su manejo postcosecha, son características importantes para una exitosa comercialización y su consumo posterior por parte de clientes cada vez más exigentes a dichos parámetros. El presente trabajo se llevó a cabo con la finalidad de obtener información relevante a la calidad de frutos de mango cv. ‘Haden’; además de evaluar tratamientos postcosecha con base a un recubrimiento comestible (Cera) y 1-Metilciclopropeno (1-MCP) para prolongar su vida en anaquel. Ambas aplicaciones se hicieron por separado, el 1-MCP se aplicó a un lote de frutos con una concentración de 750 ppb por 12 h a 20 ºC. Mientras, que a otro se le aplicó Cera y ambos fueron evaluados bajo condiciones de mercadeo (20 ºC y 70-75 % HR). Se evaluó porcentaje de pérdida de peso, la firmeza de fruto, acidez titulable, sólidos solubles totales (ºBrix), color interno, tasa respiratoria y producción de etileno. Observamos el comportamiento normal de la relación inversa entre la pérdida de agua, determinada como pérdida acumulada de masa, y la firmeza en los frutos tratados y testigo. La pérdida de peso al día 15 promedió 3.27 % para Testigo, seguida de 1-MCP y Cera sin presentar diferencias significativas durante los demás días. En la firmeza, a pesar de que al día 1 se encontraron diferencias (p≤0.05) entre Testigo y los tratamientos, no fue así durante el resto del almacenamiento. Se observaron diferencias (p≤0.05) en SST al día 4 y al 15 entre los tratamientos, pero no respecto al Testigo. En acidez total y pH no se encontraron diferencias estadísticas. La tendencia general, hasta el final del almacenamiento, fue a un incremento de 1.09 veces los SST, 1.30 veces el pH y una disminución de la acidez en 8.51 veces. El incremento en orden descendente fue semejante para SST y pH en 1-MCP, Cera y Testigo. Para acidez titulable de los mangos, la disminución en orden descendente fue para Cera, 1-MCP y Testigo. La tendencia en la producción de CO2 y etileno tuvo un comportamiento normal para este fruto, presentando picos máximos al día 7 y 6, respectivamente. El máximo de producción de CO2 (≈ 46 mL/kg.h) se relacionó con el aumento en los valores de SST y disminución de la acidez al día 8, sin presentar diferencias significativas entre los tratamientos. Cera presentó los valores más bajos en a* (rojo). Los valores de b*, tendientes al tono amarillo, fueron más altos en el tratamiento 1-MCP, seguido de Cera y en menor medida en los Testigo. Sin embargo, las diferencias (p≤0.05) fueron en los días 1 y 12. Cera mantuvo valores más altos de matiz. Esto mismo ocurrió en saturación del color y luminosidad en pulpa, aunque solo en un día presentó diferencia significativa con 1-MCP. Los tratamientos aplicados al mango “Haden” no modificaron en gran medida las variables de calidad analizadas; sin embargo, se apreciaron tendencias favorables donde el tratamiento con Cera logró diferenciarse del tratamiento con 1-MCP y Testigo.

Palabras clave: color interno, almacenamiento, parámetros físico-químicos.

Abstract: The intrinsic quality of mango fruits, in addition to their postharvest handling, are important characteristics for a successful commercialization and their subsequent consumption by customers increasingly demanding these parameters. The present work was carried out in order to obtain information relevant to the quality of mango fruits cv. 'Haden'; besides evaluating postharvest treatments based on an edible coating (Cera) and 1-Methylcyclopropene (1-MCP) to prolong shelf life. Both applications were made separately, 1-MCP was applied to a batch of fruits with a concentration of 750 ppb for 12 h at 20 ºC. Meanwhile, another was applied Cera and both were evaluated under marketing conditions (20 ºC and 70-75% RH). We evaluated percentage of weight loss, fruit firmness, titratable acidity, total soluble solids (ºBrix), internal color, respiratory rate and ethylene production. We observe the normal behavior of the inverse relationship between the loss of water, determined as accumulated mass loss, and the firmness in the treated and control fruits. The weight loss at day 15 averaged 3.27% for Testigo, followed by 1-MCP and Cera without presenting significant differences during the other days. In firmness, in spite of the fact that on day 1 there were differences (p≤0.05) between the Testigo and treatments, this was not the case during the rest of storage. Differences were observed (p≤0.05) in SST at day 4 and at 15 between the treatments, but not with respect to Testigo. In titratable acidity and pH, no statistical differences were found. The general trend, until the end of storage, was an increase of 1.09 times SST, 1.30 times pH and a decrease in acidity by 8.51 times. The increase in descending order was similar for SST and pH in 1-MCP, Cera and Testigo. For titratable acidity of the mangoes, the decrease in descending order was for Cera, 1-MCP and Testigo. The trend in the production of CO2 and ethylene had a normal behavior for this fruit, presenting maximum peaks at day 7 and 6, respectively. The maximum production of CO2 (≈ 46 mL/kg.h) was related to the increase in the values of SST and decrease in titratable acidity at day 8, without presenting significant differences between treatments. Cera presented the lowest values in a* (red). The b* values, tending to the yellow tone, were higher in 1-MCP treatment, followed by Cera and to a lesser extent in Testigo. However, the differences (p≤0.05) were on days 1 and 12. Cera maintained higher values of hue. The same occurred in saturation and luminosity of the color in the pulp, although only in one day it presented a significant difference with 1-MCP. The treatments applied to "Haden" mango did not modify to a large extent the quality variables analyzed; However, favorable trends were observed where the treatment with Cera managed to differentiate itself from the treatment with 1-MCP and Testigo.

Keywords: internal color, storage, physico-chemical parameters.

INTRODUCCIÓN

El mango (Mangifera indica L.), por su capacidad de adaptación a diferentes condiciones adversas, es uno de los frutales más ampliamente explotados a nivel mundial. En México, mantiene una importancia significativa en el contexto agrícola, debido a que se dedican alrededor de 193, 343 hectáreas para la producción de este fruto, con un volumen anual de 1.88 millones de toneladas en el año 2016 (SAGARPA, 2017). La producción y el comercio internacional de esta fruta se están expandiendo rápidamente; sin embargo, la corta vida útil, la alta susceptibilidad al daño por frío, las enfermedades postcosecha y la demanda de los consumidores para mantener la calidad externa e interna de la fruta son los principales desafíos que afectan el mercadeo de mango (Osorio y Fernie, 2013; Singh et al., 2013). El nivel de madurez es un factor crítico tanto para el importador como para el minorista, quienes consideran que es necesario mejorar la tecnología utilizada, tanto precosecha como postcosecha, para lograr una definición más precisa del nivel óptimo de calidad (Sivakumar et al., 2011).

Con el objetivo de mantener la calidad postcosecha se ha estado trabajando con diferentes tecnologías, entre las que se encuentran la temperatura de almacenamiento, atmósfera controlada, aplicación de ceras comestibles y 1-Metilciclopropeno (1-MCP) (Singh y Singh, 2012; Singh et al., 2013). Éste último, ha sido probado en diferentes frutos y ornamentales, obteniendo resultados diversos, debido a que éstos difieren dependiendo del fruto, variedad, cultivar, estado de madurez, tiempo de exposición al gas y temperatura, entre otros (Lurie, 2007; Pongprasert y Srilaong, 2014). El almacenamiento a bajas temperaturas ha sido una de las tecnologías más utilizadas para mantener la calidad postcosecha del mango (Seymour et al., 1990; Baloch y Bibi, 2012; Emongor, 2015). Siendo una temperatura de 13 ºC la más recomendada para este fruto, debido a que temperaturas inferiores causan daño por frío (Nair y Singh, 2009; Patel et al., 2016) y deterioro de los frutos (Baloch y Bibi, 2012). Mientras que el almacenamiento en atmósfera modificada tiene sus limitaciones debido a la alta incidencia de enfermedades, los olores provenientes de la fermentación y los daños internos en los frutos (Singh y Zaharah, 2015).

Con respecto a las cubiertas comestibles, se han desarrollado formulaciones que resaltan ciertas características de algunos frutos (Amariz et al., 2010; Ploto et al., 2010; Barboza de Lima et al., 2012). Este tipo de materiales puede reducir la pérdida de peso, retardar el proceso de maduración y dar brillo a los frutos mejorando de esta forma su apariencia (Abbasi et al., 2011; Cissé et al., 2015; Onias et al., 2016). Los recubrimientos comestibles ofrecen una alternativa atractiva al empaque con película plástica debido a sus características favorables al medio ambiente (Singh et al., 2013). En diferente proporción todas estas cubiertas protectoras promueven un intercambio selectivo de gases entre la atmósfera de almacenamiento y los frutos (Baldwin et al., 1999). En consecuencia, se requiere desarrollar tecnologías apropiadas para extender la vida de los frutos en almacenamiento y reducir las pérdidas poscosecha y de esta forma explotar el mercado potencial que existe. Por tal motivo, nosotros nos enfocamos en la aplicación de 1-MCP y cera comestible en los frutos de mango cultivar ‘Haden’, buscando mantener una calidad óptima de los mismos hasta llegar al consumidor final.

MATERIALES Y MÉTODOS

Materia prima

Se obtuvieron frutos de mango (Mangifera indica L.) cv. ‘Haden’ en estado de madurez fisiológica provenientes de una huerta experimental ubicada en Bacobampo, Sonora. Los frutos no recibieron tratamiento hidrotérmico debido a que provienen de una zona libre de mosca de la fruta y se seleccionaron de acuerdo a peso y tamaño, desechando aquellos que presentaron algún tipo de daño. Los frutos seleccionados se lavaron con una solución de hipoclorito de sodio al 6% a una concentración de 200 ppm y se dejaron secar a temperatura ambiente.

Tratamientos aplicados

Aplicación de cera comestible. Se llevó a cabo por inmersión del fruto en la misma (3 segundos por fruto), se secaron al aire libre y posteriormente, se almacenaron directamente a temperatura de mercadeo (20 ºC), durante 15 días. La cera se elaboró a partir de carbohidratos (1.5 %), polipropilenglicol (2.0 %), ácidos grasos (3.0 %), antimicrobiano (0.01 %), surfactante (0.01 %) y antioxidante (0.001 %), todos ingredientes GRAS (Generalmente reconocidos como seguros).

Aplicación de 1-MCP. Se aplicó un tratamiento con 1-MCP (0.14%, Smartfresh, Rohm and Hass Co.) a una concentración de 750 ppb durante 12 horas a 20ºC. La exposición de los frutos con el gas se realizó en una cámara de plástico herméticamente cerrada, colocando el 1-MCP en contacto con agua caliente (50 mL) para la liberación del gas en un recipiente de vidrio dentro de la cámara. Los frutos que no recibieron el tratamiento con 1-MCP, también se sometieron a las mismas condiciones de aplicación para minimizar errores en el análisis de los resultados. El experimento se llevó a cabo a una temperatura de mercadeo (20ºC, 65-70% H.R.).

Análisis realizados

Se llevaron a cabo evaluaciones de calidad y fisiológicas tendientes a verificar el efecto de la aplicación de 1-MCP, cera comestible (CC) y control (T) en la vida de anaquel y calidad de los frutos. Las evaluaciones se realizaron por triplicado cada 3 días, a excepción de la tasa de respiración, producción de etileno y pérdida de peso que se realizaron diariamente.

Pérdida de peso. Se registró diariamente durante el almacenamiento en 10 frutos por tratamiento. Se utilizó una balanza Voyager OHAUS (2100 g x 0.01 g, Ohaus Corporation, Suiza). Los resultados se reportaron como porcentaje de pérdida de peso acumulada, mediante la siguiente fórmula: % Pérdida de Peso = ((Peso inicial – Peso diario/Peso inicial) x 100).

Firmeza. Se midió en los lados opuestos del diámetro ecuatorial del fruto después de retirar la cáscara. Se utilizó un penetrómetro digital Chatillon DMF-50 (AMETEK Inc., USA), equipado con un puntal cónico de 8 mm de diámetro. Los datos se registraron en Newtons (N).

Acidez titulable. Se tomaron 5 mL de jugo de los frutos, agregando 50 mL de agua destilada ajustada a pH 7.0. La titulación se llevó a cabo en un titulador automático Mettler DL67 equipado con un Rondo Tower 60 (Mettler Toledo, Suiza). Se utilizó NaOH 0.1 N como estándar. Los resultados obtenidos se expresaron como % de ácido cítrico (AOAC, 1998).

Sólidos solubles totales. Se midieron colocando unas gotas de jugo en un refractómetro digital ATAGO Palette PR-101 (0-45%) (Japón). Los resultados se expresaron en ºBrix (AOAC, 1984).

Tasa de respiración y producción de etileno. Esta medición se llevó a cabo mediante el método de sistema cerrado (Watada y Massie, 1981), donde el triplicado de los tratamientos se colocó en recipientes de plástico. Los recipientes se sellaron diariamente una hora antes de determinar las concentraciones de CO2 y etileno. Con una jeringa se tomó 1 mL del espacio de cabeza para inyectarlo en un cromatógrafo de gases Varian Star 3400, equipado con detectores de ionización de flama (FID) y de conductividad térmica (TCD), una columna (Supelco) metálica de 2 m de largo y 1/8¨ de diámetro interno, empacada con Hayesep N 80/100. Las condiciones del equipo fueron: temperaturas de inyección y columna a 100 y 80ºC, respectivamente; los detectores a 120ºC para el FID y 170ºC para el TCD. Se utilizó nitrógeno como gas acarreador a un flujo de 25 mL/min. Para la cuantificación de los gases se utilizaron estándares de concentración conocida (CO2 al 5% y etileno a 1 ppm).

Color interno. Su evolución se midió en dos secciones opuestas ubicadas en el límite entre el mesocarpio y la semilla del fruto, mediante un colorímetro Minolta CR-300 (Minolta Co., Ltd. Japón). Determinando los valores L*, a* y b*. Con estos parámetros se calculó el Croma (C*) y el ángulo hue (h*).

Análisis de los datos

El diseño fue completamente al azar. Se bloqueó el tiempo y para cada variable analizada, después de probar la normalidad de los datos, se realizó ANOVA de una sola vía para comparación de medias mediante Tukey-Kramer. En los casos donde no se encontró normalidad de los datos se realizó la comparación de las medianas mediante Kruskal-Wallis. El nivel de confianza fue del 95 % utilizando el paquete estadístico NCSS 2011.

RESULTADOS

Observamos el comportamiento normal de la relación inversa entre la pérdida de agua, determinada como pérdida acumulada de masa, y la firmeza en los frutos tratados y testigo (Figura 1). La pérdida de peso al día 15 fue en promedio de 3.27 % para Testigo, seguida de 1-MCP y Cera sin presentar diferencias significativas durante los demás días. En la firmeza, a pesar de que al día 1 se encontraron diferencias (p≤0.05) entre Testigo y los tratamientos, no fue así durante el resto del almacenamiento. Esto pudo deberse, entre otros factores, a una condición de estabilidad por los tratamientos aplicados ya que estos contienen agua. La semejanza del comportamiento de los tratamientos y el Testigo hasta el día 15, corrobora lo anterior. Al día 4 se alcanzó una firmeza en promedio de 10 N por lo que al final del almacenamiento, tanto los frutos tratados como el Testigo, perdieron un 37.28 % de firmeza. La temperatura del almacén, así como el estado fisiológico del fruto, determinan en gran medida la disminución de la firmeza y la velocidad con que se pierde el agua de los tejidos. Sin embargo, aparentemente esta tendencia natural no fue reducida por ninguno de los tratamientos aplicados. Se esperaba que el tratamiento con Cera actuara como barrera dificultando la pérdida de agua, aunque aparentemente en la gráfica fue ligeramente menor su comportamiento comparado con el Testigo. Los resultados obtenidos por Estrada et al. (2015), concuerdan con estas diferencias mínimas en pérdida de peso firmeza entre tratamientos al aplicar dos recubrimientos comestibles a frutos de mango. Ellos infieren, que los recubrimientos comestibles proporcionaron una barrera protectora que restringió la transferencia de agua, comparable con los resultados obtenidos por Valera et al. (2011). Los resultados obtenidos con la aplicación de 1-MCP son contrastantes con los publicados por Cocozza et al. (2004), en cuanto al comportamiento de la firmeza de los mangos.

Cambios en la pérdida acumulada de masas (%) y firmeza (N) de frutos de mango “Haden”
tratados (1-MCP o cera) o no (Testigo) durante 15 días a 20 °C
Figura 1
Cambios en la pérdida acumulada de masas (%) y firmeza (N) de frutos de mango “Haden” tratados (1-MCP o cera) o no (Testigo) durante 15 días a 20 °C

Literales distintas en el mismo día de almacenamiento presentan diferencias significativas (n=10).

En cuanto a las variables físico-químicas, algunos estudios aplicando recubrimientos comestibles en mango han observado un retraso en la maduración de algunos días (Dhalla y Hanson, 1988; Feygenberg et al., 2005; Dang et al., 2008; Cissé et al., 2015), aunque la variación en la respuesta normalmente es no significativa. Es decir, los cambios observados en ellas no son pronunciados o son muy semejantes. De manera similar, la aplicación de 1-MCP en estos frutos, no son consistentes con respecto al nivel de concentración de dicho compuesto requerido para alcanzar el retraso deseado de la maduración (Jiang y Joyce, 2000; Hofman et al., 2001; Lalel et al., 2003; Alves et al., 2004; Wang et al., 2006; Sozzi y Beaudry, 2007). En este sentido, y haciendo referencia a nuestros resultados, es posible que las metodologías utilizadas no permiten ver los cambios sutiles por efecto de los tratamientos aplicados, o que deben considerarse respuestas alternativas para explicar el efecto de los tratamientos para valorar una determinada característica de calidad. Con referencia en lo anterior, en la tabla 1 observamos que, al mismo día de muestreo, solo hubo diferencias (p≤0.05) en SST al día 4 y al 15 entre los tratamientos, pero no respecto al Testigo. En acidez total y pH no se encontraron diferencias estadísticas. La tendencia general, hasta el final del almacenamiento, fue a un incremento de 1.09 veces los SST, 1.30 veces el pH y una disminución de la acidez en 8.51 veces. Aunque no se realizó un análisis estadístico entre los días de muestreo, apreciamos que el incremento en orden descendente fue semejante para SST y pH en 1-MCP, Cera y Testigo. Para el parámetro de acidez total de los mangos, la disminución en orden descendente fue para Cera, 1-MCP y Testigo.

Tabla 1
Pruebas físico-químicas en mango “Haden” durante 15 días a 20 °C tratados con 1-MCP, Cera o sin tratamiento
Pruebas físico-químicas en mango “Haden” durante 15 días a 20 °C tratados con 1-MCP,
Cera o sin tratamiento
Media ± error estándar (n=5). Diferencias (p≤0.05) en letras distintas al mismo día para cada variable respuesta.

La tendencia en la producción de dióxido de carbono y etileno tuvo un comportamiento normal para este fruto, presentando picos máximos al día 7 y 6 respectivamente (Figura 2). El máximo de producción de CO2 (≈ 46 mL/kg.h) se relacionó con el aumento en los valores de SST y disminución de la acidez al día 8 (Tabla 1), sin presentar diferencias significativas entre los tratamientos. Este valor cae dentro del intervalo de producción de CO2 publicado por Kader (1997), que va desde 35-80 mL/kg.h en mango almacenado a 20 °C, mientras que el rango de emisión de etileno va de 0.5-8 µL/kg.h. En la tasa respiratoria, las diferencias (p≤0.05) entre Testigo y Cera se apreciaron los días 6, 8 y, a partir del 10, hasta el 15. Aun así, fueron valores menores los del tratamiento con Cera. El máximo de etileno se presentó un día antes al de CO2 con un valor promedio de 0.17 µL/kg.h, de igual manera sin diferencias estadísticas entre los tratamientos. Los frutos tratados con 1-MCP mostraron un comportamiento errático al presentar valores semejantes de CO2 respecto al Testigo, pero con valores mayores de C2H4 que este, incluso con diferencias significativas. Este comportamiento supondría una mayor actividad metabólica, incrementando los valores de las variables arriba revisadas, lo cual no sucedió. Quizás, pudo haber influenciado la baja emisión de etileno del mango por efecto de los tratamientos y la temperatura de almacenamiento, la cual fue menor a la reportada por Kader (1997).

Producción de CO2 y C2H4 de mango “Haden” tratados
con 1-MCP, Cera o sin tratamiento durante 15 días a 20 °C
Figura 2
Producción de CO2 y C2H4 de mango “Haden” tratados con 1-MCP, Cera o sin tratamiento durante 15 días a 20 °C

Literales distintas en el mismo día de muestreo presentan diferencias significativas (n=3).

La valoración de los parámetros de color en pulpa de mango realizada cercana al hueso permitió observar diferencias significativas, al menos en algunos días, entre los tratamientos y los frutos testigo (Figura 3). Los valores en a*, tendientes a rojo no fueron percibidos debido a que fueron menores a 30 en la esfera de color, ubicándolos en la zona de los grises (Figura 3A). Aun así, se apreció que Cera presentó los valores más bajos en el color rojo. Los valores de b*, tendientes al tono amarillo, fueron más altos en el tratamiento 1-MCP, seguido de Cera y en menor medida en los Testigo. Sin embargo, las diferencias (p≤0.05) fueron solo al día 1 y 12 (Figura 3B). Esto mismo se observó en el cambio de matiz en la pulpa, donde los Testigo no variaron después de 4 días hasta el final del almacenamiento. De igual forma, los tratamientos Cera y 1-MCP fueron diferentes (p≤0.05) en algunos días respecto a Testigo (Figura 3C). Aunque Cera mantuvo valores más altos de matiz. Esto mismo fue observado en la saturación del color y la luminosidad en pulpa, aunque solo en un día presentó diferencias significativas comparado con 1-MCP (Figura 3D y E). Los valores bajos en la saturación del color y luminosidad se relacionan con procesos de maduración avanzados e incremento en el contenido de carotenoides (Ornelas-Paz et al., 2008), por lo que se especularía que el tratamiento con Cera redujo tales efectos.

Cambios en
color de pulpa cercana a la semilla en mango “Haden” tratado con 1-MCP, Cera o sin
tratamiento durante 15 días a 20 °C
Figura 3
Cambios en color de pulpa cercana a la semilla en mango “Haden” tratado con 1-MCP, Cera o sin tratamiento durante 15 días a 20 °C

Letras distintas en el mismo día representan diferencias significativas (n=10).

CONCLUSIONES

Los tratamientos aplicados al mango “Haden” no modificaron en gran medida las variables de calidad analizadas; sin embargo, se apreciaron tendencias favorables donde el tratamiento con Cera logró diferenciarse del tratamiento con 1-MCP y Testigo. Con base a estos resultados, sugerimos modificar las proporciones en la formulación de la cera, lo cual podría establecer diferencias claras con respecto a los mangos sin tratar para mantener su calidad durante su mercadeo.

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Notas de autor

1 Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C. Coordinación de Tecnología de Alimentos de Origen Vegetal. Carretera a La Victoria Km. 0.6, Apartado Postal #1735. Hermosillo, Sonora, 83304 México. E-mail: jemagaro@ciad.mx
2 Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C. Coordinación de Tecnología de Alimentos de Origen Vegetal. Carretera a La Victoria Km. 0.6, Apartado Postal #1735. Hermosillo, Sonora, 83304 México.
3 Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo, A.C. Coordinación de Tecnología de Alimentos de Origen Vegetal. Carretera a La Victoria Km. 0.6, Apartado Postal #1735. Hermosillo, Sonora, 83304 México.

Autor de correspondencia Jesús Manuel García-Robles. E-mail: jemagaro@ciad.mx

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