На биофортифицированной клубнике выявили полезный для лежкости ягод микроб
Обогащение ягод гидропонной клубники кремнием для крепких костей и против минерального голодания интересует ученых, равно и повышение лежкости продуктов. В поисках ответа на один вопрос ученые обнаружили важного игрока в эпифитном микробном сообществе на поверхности ягод.
Группа итальянских ученых во время изучения перспектив биофортификации клубники, определила влияние кремния на микробное сообщество ягод, опубликовав результаты в статье журнала Agronomy 2021 на портале MDPI.
«Минеральное недоедание — явление, затрагивающее две трети населения мира как в промышленно развитых, так и в развивающихся странах, и оказывает сильное влияние на здоровье людей. Учитывая, что клубника – популярный продукт, обогащение его полезными соединениями выглядит перспективным решением проблемы
В случае ягод, фруктов и овощей, потребляемых в свежем виде, увеличение содержания полезных соединений может быть достигнуто либо за счет улучшения генотипов, посредством программ селекции, либо за счет применения определенных агрономических методов, например, биофортификации.
В частности, агрономическое биообогащение достигается путем снабжения растений, обычно выращиваемых в системах беспочвенного производства (например, гидропоники), специальными минеральными удобрениями, направленными на повышение концентрации целевого питательного вещества в съедобных органах.
Клубника стабильно возглавляет ягодный мировой топ. Ягоды земляники садовой считаются очень ценными не только из-за их сенсорных характеристик, но и по причине потенциальной пользы для здоровья человека, поскольку они особенно богаты антиоксидантными соединениями, такими как витамин С, антоцианин, фенольные соединения и флавоноиды.
Однако плоды клубники хранятся плохо после сбора из-за высокой скорости метаболизма, которая вызывает быстрое обезвоживание, потерю упругости, ухудшение цвета и мягкость тканей.
Эти проблемы ведут к экономическим потерям и промышленность постоянно ищет способы продлить лежкость клубники.
До настоящего времени послеуборочные методы, направленные на продление срока хранения ягод, включают либо физические (высокие и низкие температуры, облучение и использование модифицированной или контролируемой атмосферы), либо химические (фумигация, окунания с кальцием, нанесение покрытия, озонирование) методы и обработки.
Тем не менее, влияние подхода биофортификации на послеуборочную жизнь ягод клубники также заслуживает внимания.
Количество данных, собранных за последние десятилетия, демонстрирует, что, среди других питательных микроэлементов, кремний (Si) играет фундаментальную роль в укреплении здоровья человека, участвуя в формировании костей и их минерализации.
Кремний — второй наиболее распространенный элемент в почве — не является существенным для растений. Тем не менее, включение Si в программы удобрений показало положительный эффект на сельскохозяйственные культуры, улучшив устойчивость к биотическим и абиотическим стрессорам с повышением урожая.
В контексте биофортификации было проведено несколько исследований с целью увеличения концентрации Si в съедобных органах растений.
По результатам отобраны наилучшие кандидаты: клубника, листовые овощи и зеленая фасоль.
Интересно, что биообогащение клубники привело к дифференциальной модуляции биологически активных соединений, а именно уменьшение содержание фенольных соединений и увеличение флавоноидов.
Кроме того, различные опыты продемонстрировали, что подходы к биофортификации с использованием минеральных питательных веществ также могут способствовать увеличению срока хранения сельскохозяйственных продуктов.
Цель этой исследовательской работы состояла в том, чтобы оценить влияние биообогащения кремнием гидропонной клубники на лежкость ягод после сбора урожая.
Растения клубники выращивали в контролируемых условиях и добавляли увеличивающуюся концентрацию Si в стандартном питательном растворе. Затем клубнику оценивали по параметрам качества (т. е. титруемой кислотности, твердости, индексу Брикса и сладости), а затем моделировали хранение с использованием различных температур и временных интервалов.
Кроме того, плоды клубники также оценивались на предмет состава эпифитного микробного сообщества, чтобы выяснить, мог ли на него повлиять режим питания, установленный для растения, и в конкретном случае программа биофортификации Si.
Результаты показали, что биообогащение не оказало значительного влияния на твердость плодов, тогда как при самых высоких уровнях Si наблюдалось повышение титруемой кислотности.
Анализ микробного сообщества впервые выявил присутствие пробиотических бактерий, а именно: Bacillus breve, который может иметь интересные технологические особенности в виде штаммов, адаптированных к плодовой сфере клубники.
Кроме того, с повышением уровня биофортификации Si также наблюдалось истощение потенциально патогенных микроорганизмов, таких как Escherichia coli и Terrisporobacter glycolicus.
Представленные здесь данные впервые подчеркивают возможную роль режима питания растений клубники в формировании состава эпифитного микробного сообщества плодов».
