A tudósokat érdekli a hidroponikus eper szilícium dúsítása az erős csontozat és az ásványi éhezés ellen, valamint a termékek eltarthatóságának javítása. Egy kérdésre keresve a választ a tudósok felfedezték a bogyók felszínén az epifita mikrobiális közösség fontos szereplőjét.
Olasz tudósok egy csoportja, miközben a szamóca bioerősítésének kilátásait tanulmányozta, meghatározta a szilícium hatását a bogyók mikrobiális közösségére, és az eredményeket az Agronomy 2021 folyóiratban az MDPI portálon közzétett cikkében tette közzé.
„Az ásványi eredetű alultápláltság olyan jelenség, amely a világ népességének kétharmadát érinti mind az iparosodott, mind a fejlődő országokban, és jelentős hatással van az emberi egészségre. Figyelembe véve, hogy az eper népszerű termék, jótékony hatású vegyületekkel való gazdagítása ígéretes megoldásnak tűnik a problémára.
Friss bogyók, gyümölcsök és zöldségek esetében a jótékony hatású vegyületek tartalom növelése a genotípusok javításával, nemesítési programokkal, vagy bizonyos agronómiai módszerek, például biofortifikáció alkalmazásával érhető el.
Az agronómiai biofortifikációt különösen úgy érik el, hogy a talaj nélküli termesztési rendszerekben (például hidroponikában) általában termesztett növényeket speciális ásványi műtrágyákkal látják el, amelyek célja a céltápanyag koncentrációjának növelése az ehető szervekben.
Az eper folyamatosan vezeti a bogyók világának csúcsát. A kerti szamócát nem csak érzékszervi tulajdonságai miatt tartják nagyon értékesnek, hanem potenciális egészségügyi előnyei miatt is, mivel különösen gazdag antioxidáns vegyületekben, például C-vitaminban, antocianinban, fenolos vegyületekben és flavonoidokban.
A szamóca azonban a betakarítás után nem jól raktározódik magas anyagcsere-sebessége miatt, ami gyors kiszáradást, feszességének elvesztését, szín- és szövetpuhaság romlását okozza.
Ezek a problémák gazdasági veszteségekhez vezetnek, és az iparág folyamatosan keresi a módokat az eper eltarthatóságának meghosszabbítására.
A bogyók eltarthatóságának meghosszabbítását célzó szüret utáni módszerek mind a mai napig fizikai (magas és alacsony hőmérséklet, besugárzás és módosított vagy szabályozott atmoszféra alkalmazása), vagy kémiai (fertőtlenítés, kalciummártás, bevonat, ózonozás) módszerek, ill. kezelések.
Figyelemre méltó azonban a biofortifikációs megközelítés hatása a szamóca betakarítás utáni életére is.
Az elmúlt évtizedek során összegyűjtött adatok mennyisége azt mutatja, hogy más mikroelemek mellett a szilícium (Si) alapvető szerepet játszik az emberi egészség előmozdításában azáltal, hogy részt vesz a csontképzésben és a mineralizációban.
A szilícium, a második legnagyobb mennyiségben előforduló elem a talajban, nem nélkülözhetetlen a növények számára. A Si műtrágyázási programokba történő bevonása azonban pozitív hatást mutatott a növényekre, növelve a biotikus és abiotikus stresszorokkal szembeni rezisztenciát, megnövekedett hozam mellett.
A biofortifikációval összefüggésben számos tanulmányt végeztek az ehető növényi szervek Si-koncentrációjának növelésére.
Az eredmények alapján választották ki a legjobb jelölteket: eper, leveles zöldségek és zöldbab.
Érdekes módon az eper bioerősítése a biológiailag aktív vegyületek eltérő modulációjához vezetett, nevezetesen a fenolvegyület-tartalom csökkenéséhez és a flavonoidok növekedéséhez.
Emellett különböző kísérletek bizonyították, hogy az ásványi tápanyagok felhasználásával történő biofortizálási megközelítések is növelhetik a mezőgazdasági termékek eltarthatóságát.
A kutatás célja a hidroponikus szamóca szilícium bioüzemanyaggal való feltöltésének a bogyók betakarítás utáni eltarthatóságára gyakorolt hatásának értékelése volt.
Az eper növényeket ellenőrzött körülmények között neveltük, és növekvő koncentrációjú Si-t adtunk hozzá standard tápoldatban. Az eper minőségi paramétereit (pl. titrálható savasság, keménység, Brix és édesség) értékelték, majd a tárolást különböző hőmérsékletek és időintervallumok alkalmazásával szimulálták.
Ezen túlmenően az eper epifita mikrobaközösségének összetételét is értékelték, hogy kiderüljön, befolyásolhatja-e a növény számára kialakított étrend, illetve adott esetben a Si biofortification program.
Az eredmények azt mutatták, hogy a biofortifikáció nem befolyásolta szignifikánsan a gyümölcs keménységét, míg a legmagasabb Si-szinteknél a titrálható savtartalom növekedését figyelték meg.
A mikrobaközösség elemzése először tárta fel probiotikus baktériumok jelenlétét, nevezetesen: Bacillus breve, amely érdekes technológiai tulajdonságokkal rendelkezhet a szamóca termésszférájához alkalmazkodó törzsek formájában.
Ezen túlmenően, a Si biofortifikáció szintjének növekedésével a potenciálisan patogén mikroorganizmusok, például az Escherichia coli és a Terrisporobacter glycolicus kimerülését is megfigyelték.