Vědci mají zájem o obohacení hydroponických jahod křemíkem pro silné kosti a proti minerálnímu hladovění a také o zvýšení trvanlivosti produktů. Při hledání odpovědi na jednu otázku objevili vědci důležitého hráče v epifytické mikrobiální komunitě na povrchu bobulí.
Skupina italských vědců při studiu vyhlídek biofortifikace jahod zjišťovala vliv křemíku na mikrobiální komunitu bobulí a výsledky publikovala v článku v časopise Agronomy 2021 na portálu MDPI.
„Minerální podvýživa je fenomén, který postihuje dvě třetiny světové populace v průmyslových i rozvojových zemích a má hluboký dopad na lidské zdraví. Vzhledem k tomu, že jahody jsou oblíbeným produktem, jejich obohacení o prospěšné sloučeniny vypadá jako slibné řešení problému.
V případě čerstvých bobulovin, ovoce a zeleniny lze zvýšení obsahu prospěšných látek dosáhnout buď zlepšením genotypů, šlechtitelskými programy, nebo použitím určitých agronomických metod, například biofortifikace.
Agronomické biofortifikace se dosahuje zejména zásobováním rostlin běžně pěstovaných v bezpůdních produkčních systémech (jako je hydroponie) speciálními minerálními hnojivy zaměřenými na zvýšení koncentrace cílové živiny v jedlých orgánech.
Jahody trvale vedou světovou špičku v oblasti bobulí. Zahradní jahody jsou považovány za velmi cenné nejen pro své senzorické vlastnosti, ale také pro jejich potenciální zdravotní přínosy, protože jsou obzvláště bohaté na antioxidační sloučeniny, jako je vitamín C, antokyany, fenolické sloučeniny a flavonoidy.
Jahody se však po sklizni špatně skladují kvůli vysoké rychlosti metabolismu, což způsobuje rychlou dehydrataci, ztrátu pevnosti, zhoršení barvy a měkkosti tkání.
Tyto problémy vedou k ekonomickým ztrátám a průmysl neustále hledá způsoby, jak prodloužit trvanlivost jahod.
Dosud posklizňové metody zaměřené na prodloužení trvanlivosti bobulí zahrnovaly buď fyzikální (vysoké a nízké teploty, ozařování a použití upravené nebo řízené atmosféry) nebo chemické (fumigace, máčení vápníkem, obalování, ozonizace) a léčby.
Pozoruhodný je však také dopad biofortifikačního přístupu na posklizňovou životnost jahod.
Množství dat shromážděných v posledních desetiletích ukazuje, že kromě jiných mikroživin hraje křemík (Si) zásadní roli při podpoře lidského zdraví tím, že se podílí na tvorbě a mineralizaci kostí.
Křemík, druhý nejrozšířenější prvek v půdě, není pro rostliny nezbytný. Zařazení Si do programů hnojení však prokázalo pozitivní účinky na plodiny, zlepšení odolnosti vůči biotickým a abiotickým stresorům se zvýšenými výnosy.
V souvislosti s biofortifikací bylo provedeno několik studií na zvýšení koncentrace Si v jedlých rostlinných orgánech.
Na základě výsledků byli vybráni nejlepší kandidáti: jahody, listová zelenina a zelené fazolky.
Je zajímavé, že biofortifikace jahod vedla k rozdílné modulaci biologicky aktivních látek, a to ke snížení obsahu fenolických sloučenin a zvýšení flavonoidů.
Různé experimenty navíc prokázaly, že přístupy k biofortifikaci využívající minerální živiny mohou také zvýšit trvanlivost zemědělských produktů.
Cílem této výzkumné práce bylo zhodnotit vliv křemíkového biopaliva hydroponických jahod na uchování kvality bobulí po sklizni.
Rostliny jahodníku byly pěstovány za kontrolovaných podmínek a zvyšující se koncentrace Si byla přidávána ve standardním živném roztoku. U jahod byly následně hodnoceny kvalitativní parametry (tj. titrační kyselost, tvrdost, Brix a sladkost) a následně bylo simulováno skladování s použitím různých teplot a časových intervalů.
Kromě toho bylo u jahod hodnoceno také složení epifytického mikrobiálního společenstva, aby se zjistilo, zda jej lze ovlivnit stravou stanovenou pro rostlinu a v konkrétním případě programem biofortifikace Si.
Výsledky ukázaly, že biofortifikace významně neovlivnila tvrdost ovoce, zatímco při nejvyšších hladinách Si byl pozorován nárůst titrační kyselosti.
Analýza mikrobiální komunity poprvé odhalila přítomnost probiotických bakterií, a to: Bacillus breve, které mohou mít zajímavé technologické vlastnosti v podobě kmenů přizpůsobených ovocné sféře jahod.
Kromě toho, jak se úroveň biofortifikace Si zvyšovala, bylo také pozorováno vyčerpání potenciálně patogenních mikroorganismů, jako jsou Escherichia coli a Terrisporobacter glycolicus.