Naučnici su zainteresovani za obogaćivanje hidroponskih jagoda silicijumom za jačanje kostiju i protiv mineralnog gladovanja, kao i za povećanje očuvanosti kvaliteta proizvoda. U potrazi za odgovorom na jedno pitanje, naučnici su otkrili važnog igrača u epifitskoj mikrobnoj zajednici na površini bobica
Grupa italijanskih naučnika, proučavajući izglede za biofortifikaciju jagoda, utvrdila je dejstvo silicijuma na mikrobnu zajednicu bobičastog voća, objavivši rezultate u članku u časopisu Agronomija 2021 na portalu MDPI.
„Mineralna pothranjenost je fenomen koji pogađa dvije trećine svjetske populacije u industrijaliziranim zemljama i zemljama u razvoju i ima dubok utjecaj na zdravlje ljudi. S obzirom da su jagode popularan proizvod, njihovo obogaćivanje korisnim spojevima izgleda kao obećavajuće rješenje problema.
U slučaju svježeg bobičastog voća, voća i povrća povećanje sadržaja korisnih spojeva može se postići ili poboljšanjem genotipova, kroz oplemenjivačke programe, ili korištenjem određenih agronomskih metoda, na primjer, biofortifikacije.
Konkretno, agronomska biofortifikacija se postiže snabdijevanjem biljaka koje se obično uzgajaju u proizvodnim sistemima bez tla (kao što je hidroponika) posebnim mineralnim đubrivima čiji je cilj povećanje koncentracije ciljnog nutrijenta u jestivim organima.
Jagode konstantno vode svjetski vrh bobičastog voća. Baštenske jagode smatraju se vrlo vrijednim ne samo zbog svojih senzornih karakteristika, već i zbog potencijalnih zdravstvenih koristi, jer su posebno bogate antioksidativnim spojevima poput vitamina C, antocijana, fenolnih spojeva i flavonoida.
Međutim, jagode se ne čuvaju dobro nakon berbe zbog visoke brzine metabolizma, što uzrokuje brzu dehidraciju, gubitak čvrstoće, pogoršanje boje i mekoće tkiva.
Ovi problemi dovode do ekonomskih gubitaka i industrija stalno traži načine da produži rok trajanja jagoda.
Do danas su metode nakon berbe usmjerene na produženje roka trajanja bobičastog voća uključivale ili fizičke (visoke i niske temperature, zračenje i korištenje modificirane ili kontrolirane atmosfere) ili kemijske (fumigacija, uranjanje kalcijem, premazivanje, ozoniranje) i tretmani.
Međutim, značajan je i uticaj pristupa biofortifikacije na život jagoda nakon berbe.
Količina podataka prikupljenih u proteklim decenijama pokazuje da, između ostalih mikronutrijenata, silicijum (Si) igra fundamentalnu ulogu u promicanju zdravlja ljudi učestvujući u formiranju i mineralizaciji kostiju.
Silicijum, drugi najzastupljeniji element u tlu, nije bitan za biljke. Međutim, uključivanje Si u programe gnojidbe pokazalo je pozitivne učinke na usjeve, poboljšavajući otpornost na biotičke i abiotičke stresore uz povećanje prinosa.
U kontekstu biofortifikacije, provedeno je nekoliko studija za povećanje koncentracije Si u jestivim biljnim organima.
Na osnovu rezultata odabrani su najbolji kandidati: jagode, lisnato povrće i boranija.
Zanimljivo je da je biofortifikacija jagoda dovela do diferencijalne modulacije biološki aktivnih jedinjenja, odnosno do smanjenja sadržaja fenolnih jedinjenja i povećanja flavonoida.
Osim toga, različiti eksperimenti su pokazali da pristupi biofortifikaciji korištenjem mineralnih hranjivih tvari također mogu povećati rok trajanja poljoprivrednih proizvoda.
Cilj ovog istraživačkog rada bio je procijeniti učinak silicijumskog biogoriva hidroponskih jagoda na očuvanje kvaliteta bobičastog voća nakon berbe.
Biljke jagode su uzgajane u kontrolisanim uslovima i sve veća koncentracija Si je dodavana u standardni rastvor hranljivih materija. Jagode su zatim ocjenjivane u pogledu parametara kvaliteta (tj. titrabilna kiselost, tvrdoća, Brix i slatkoća) i skladištenje je zatim simulirano korištenjem različitih temperatura i vremenskih intervala.
Osim toga, jagode su ocjenjivane i na sastav epifitske mikrobne zajednice kako bi se utvrdilo da li na nju može utjecati ishrana utvrđena za biljku, au konkretnom slučaju program biofortifikacije Si.
Rezultati su pokazali da biofortifikacija nije značajno uticala na tvrdoću ploda, dok je na najvišim nivoima Si uočeno povećanje titrabilne kiselosti.
Analizom mikrobne zajednice po prvi put je otkriveno prisustvo probiotičkih bakterija, i to: Bacillus breve, koje mogu imati zanimljive tehnološke karakteristike u vidu sojeva prilagođenih plodnoj sferi jagode.
Osim toga, kako se nivo biofortifikacije Si povećavao, uočeno je i iscrpljivanje potencijalno patogenih mikroorganizama kao što su Escherichia coli i Terrisporobacter glycolicus.