Naukowców interesuje wzbogacenie hydroponicznych truskawek krzemem dla wzmocnienia kości i przeciwdziałania głodowi mineralnemu, a także podwyższenie trwałości produktów. W poszukiwaniu odpowiedzi na jedno pytanie naukowcy odkryli ważnego gracza w epifitycznej społeczności drobnoustrojów na powierzchni jagód
Grupa włoskich naukowców, badając perspektywy biofortyfikacji truskawek, określiła wpływ krzemu na mikrobiologiczną społeczność jagód, publikując wyniki w artykule w czasopiśmie Agronomy 2021 na portalu MDPI.
„Niedożywienie mineralne to zjawisko, które dotyka dwie trzecie światowej populacji zarówno w krajach uprzemysłowionych, jak i rozwijających się i ma głęboki wpływ na zdrowie ludzi. Biorąc pod uwagę, że truskawki są produktem popularnym, wzbogacenie ich o dobroczynne związki wydaje się obiecującym rozwiązaniem problemu.
W przypadku świeżych jagód, owoców i warzyw wzrost zawartości korzystnych związków można osiągnąć albo poprzez poprawę genotypów, poprzez programy hodowlane, albo poprzez zastosowanie pewnych metod agronomicznych, np. biofortyfikacji.
W szczególności biofortyfikację agronomiczną osiąga się poprzez dostarczanie roślinom powszechnie uprawianym w bezglebowych systemach produkcyjnych (takich jak hydroponika) specjalnych nawozów mineralnych mających na celu zwiększenie stężenia docelowego składnika odżywczego w jadalnych narządach.
Truskawki niezmiennie przodują w światowej czołówce jagód. Truskawki ogrodowe są uważane za bardzo cenne nie tylko ze względu na swoje właściwości sensoryczne, ale także ze względu na potencjalne korzyści zdrowotne, ponieważ są szczególnie bogate w związki przeciwutleniające, takie jak witamina C, antocyjany, związki fenolowe i flawonoidy.
Truskawki nie przechowują się jednak dobrze po zbiorze ze względu na ich wysoki metabolizm, co powoduje szybkie odwodnienie, utratę jędrności, pogorszenie koloru i miękkości tkanek.
Problemy te prowadzą do strat ekonomicznych, a przemysł nieustannie poszukuje sposobów na przedłużenie okresu przydatności truskawek.
Do tej pory metody po zbiorach mające na celu wydłużenie okresu przydatności do spożycia jagód obejmowały metody fizyczne (wysokie i niskie temperatury, napromienianie oraz zastosowanie zmodyfikowanej lub kontrolowanej atmosfery) lub chemiczne (fumigacja, zanurzanie w wapniu, powlekanie, ozonowanie) oraz zabiegi.
Na uwagę zasługuje jednak również wpływ podejścia biofortyfikacyjnego na życie truskawek po zbiorach.
Ilość danych zebranych w ciągu ostatnich dziesięcioleci pokazuje, że oprócz innych mikroelementów, krzem (Si) odgrywa fundamentalną rolę w promowaniu zdrowia ludzkiego poprzez udział w tworzeniu i mineralizacji kości.
Krzem, drugi najliczniej występujący pierwiastek w glebie, nie jest niezbędny dla roślin. Jednak włączenie Si do programów nawożenia wykazało pozytywny wpływ na uprawy, poprawiając odporność na stresory biotyczne i abiotyczne przy zwiększonych plonach.
W kontekście biofortyfikacji przeprowadzono szereg badań mających na celu zwiększenie stężenia Si w jadalnych organach roślinnych.
Na podstawie wyników wyłoniono najlepszych kandydatów: truskawki, warzywa liściaste i fasolkę szparagową.
Co ciekawe, biofortyfikacja truskawek doprowadziła do zróżnicowanej modulacji związków biologicznie czynnych, czyli obniżenia zawartości związków fenolowych i wzrostu flawonoidów.
Ponadto różne eksperymenty wykazały, że podejścia do biofortyfikacji z wykorzystaniem składników mineralnych mogą również wydłużyć okres trwałości produktów rolnych.
Celem pracy badawczej była ocena wpływu biopaliwa krzemowego truskawek hydroponicznych na zachowanie jakości jagód po zbiorze.
Rośliny truskawek hodowano w kontrolowanych warunkach i dodawano rosnące stężenie Si w standardowym roztworze pożywki. Truskawki oceniano następnie pod kątem parametrów jakościowych (tj. miareczkowalną kwasowość, twardość, Brix i słodkość), a następnie symulowano przechowywanie przy użyciu różnych temperatur i przedziałów czasowych.
Ponadto truskawki zostały również ocenione pod kątem składu epifitycznej społeczności drobnoustrojów, aby dowiedzieć się, czy może na nią wpływać dieta ustalona dla rośliny, aw konkretnym przypadku program biofortyfikacji Si.
Wyniki wykazały, że biofortyfikacja nie wpłynęła istotnie na twardość owoców, natomiast przy najwyższych stężeniach Si zaobserwowano wzrost kwasowości miareczkowej.
Analiza społeczności drobnoustrojów po raz pierwszy wykazała obecność bakterii probiotycznych, a mianowicie: Bacillus breve, które mogą mieć ciekawe cechy technologiczne w postaci szczepów przystosowanych do owocowej kuli truskawek.
Ponadto, wraz ze wzrostem poziomu biofortyfikacji Si, zaobserwowano również zubożenie potencjalnie patogennych mikroorganizmów, takich jak Escherichia coli i Terrisporobacter glikolicus.