Oamenii de știință sunt interesați de îmbogățirea căpșunilor hidroponice cu siliciu pentru oase puternice și împotriva înfometării minerale, precum și creșterea calității de păstrare a produselor. În căutarea unui răspuns la o întrebare, oamenii de știință au descoperit un jucător important în comunitatea microbiană epifită de pe suprafața fructelor de pădure.
Un grup de oameni de știință italieni, în timp ce studia perspectivele de biofortificare a căpșunilor, a determinat efectul siliciului asupra comunității microbiene a fructelor de pădure, publicând rezultatele într-un articol în jurnalul Agronomy 2021 pe portalul MDPI.
„Malnutriția minerală este un fenomen care afectează două treimi din populația lumii atât în țările industrializate, cât și în cele în curs de dezvoltare și are un impact profund asupra sănătății umane. Având în vedere că căpșunile sunt un produs popular, îmbogățirea lor cu compuși benefici pare o soluție promițătoare a problemei.
În cazul fructelor de pădure, fructelor și legumelor proaspete, o creștere a conținutului de compuși benefici se poate realiza fie prin îmbunătățirea genotipurilor, prin programe de ameliorare, fie prin utilizarea anumitor metode agronomice, de exemplu, biofortificarea.
În special, biofortificarea agronomică se realizează prin furnizarea plantelor cultivate în mod obișnuit în sistemele de producție fără sol (cum ar fi hidroponia) cu îngrășăminte minerale speciale menite să crească concentrația unui nutrient țintă în organele comestibile.
Căpșunile conduc în mod constant topul mondial al fructelor de pădure. Căpșunile de grădină sunt considerate foarte valoroase nu numai pentru caracteristicile lor senzoriale, ci și pentru potențialele beneficii pentru sănătate, deoarece sunt deosebit de bogate în compuși antioxidanti precum vitamina C, antociani, compuși fenolici și flavonoide.
Cu toate acestea, căpșunile nu se depozitează bine după recoltare din cauza ratei lor metabolice ridicate, care provoacă deshidratare rapidă, pierderea fermității, deteriorarea culorii și moliciunea țesuturilor.
Aceste probleme duc la pierderi economice, iar industria caută constant modalități de a prelungi durata de valabilitate a căpșunilor.
Până în prezent, metodele post-recoltare menite să prelungească perioada de valabilitate a fructelor de pădure au inclus fie metode fizice (temperaturi ridicate și scăzute, iradiere și utilizarea unei atmosfere modificate sau controlate), fie chimice (fumigație, scufundare cu calciu, acoperire, ozonare) și tratamente.
Totuși, este demn de remarcat impactul abordării biofortificării asupra vieții post-recoltare a căpșunilor.
Cantitatea de date colectate în ultimele decenii demonstrează că, printre alți micronutrienți, siliciul (Si) joacă un rol fundamental în promovarea sănătății umane prin participarea la formarea și mineralizarea oaselor.
Siliciul, al doilea cel mai abundent element din sol, nu este esențial pentru plante. Cu toate acestea, includerea Si în programele de fertilizare a demonstrat efecte pozitive asupra culturilor, îmbunătățind rezistența la factorii de stres biotici și abiotici cu randamente crescute.
În contextul biofortificării, au fost efectuate mai multe studii pentru a crește concentrația de Si în organele plantelor comestibile.
Pe baza rezultatelor au fost selectați cei mai buni candidați: căpșuni, legume cu frunze și fasole verde.
În mod interesant, biofortificarea căpșunilor a dus la modularea diferențială a compușilor biologic activi, și anume, o scădere a conținutului de compuși fenolici și o creștere a flavonoidelor.
În plus, diverse experimente au demonstrat că abordările de biofortificare folosind nutrienți minerali pot crește, de asemenea, durata de valabilitate a produselor agricole.
Scopul acestei lucrări de cercetare a fost de a evalua efectul biocombustibilului cu siliciu a căpșunilor hidroponice asupra calității de păstrare a fructelor de pădure după recoltare.
Plantele de căpșuni au fost cultivate în condiții controlate și s-a adăugat o concentrație crescândă de Si într-o soluție nutritivă standard. Căpșunile au fost apoi evaluate pentru parametrii de calitate (adică aciditatea titrabilă, duritatea, Brix și dulceața) și depozitarea a fost apoi simulată folosind diferite temperaturi și intervale de timp.
În plus, căpșunile au fost evaluate și pentru compoziția comunității microbiene epifite pentru a se afla dacă aceasta ar putea fi influențată de alimentația stabilită pentru plantă și, în cazul specific, de programul de biofortificare Si.
Rezultatele au arătat că biofortificarea nu a afectat semnificativ duritatea fructului, în timp ce la cele mai ridicate niveluri de Si s-a observat o creștere a acidității titrabile.
Analiza comunității microbiene a relevat pentru prima dată prezența bacteriilor probiotice și anume: Bacillus breve, care poate avea caracteristici tehnologice interesante sub formă de tulpini adaptate sferei fructifere a căpșunilor.
În plus, odată cu creșterea nivelului de biofortificare cu Si, s-a observat și epuizarea microorganismelor potențial patogene, cum ar fi Escherichia coli și Terrisporobacter glycolicus.