Znanstveniki se zanimajo za obogatitev hidroponskih jagod s silicijem za močne kosti in proti mineralnemu stradanju ter za izboljšanje kakovosti izdelkov. V iskanju odgovora na eno vprašanje so znanstveniki odkrili pomembnega akterja v epifitski mikrobni skupnosti na površini jagodičja.
Skupina italijanskih znanstvenikov je med preučevanjem možnosti za biofortifikacijo jagod ugotavljala vpliv silicija na mikrobno združbo jagodičja, rezultate pa je objavila v članku v reviji Agronomy 2021 na portalu MDPI.
»Podhranjenost z minerali je pojav, ki prizadene dve tretjini svetovnega prebivalstva tako v industrializiranih državah kot v državah v razvoju in ima velik vpliv na zdravje ljudi. Glede na to, da so jagode priljubljen izdelek, je njihova obogatitev s koristnimi spojinami obetavna rešitev problema.
Pri svežem jagodičevju, sadju in zelenjavi je mogoče povečanje vsebnosti koristnih spojin doseči bodisi z izboljšanjem genotipov, z vzrejnimi programi ali z uporabo določenih agronomskih metod, na primer biofortifikacije.
Zlasti se agronomska biofortifikacija doseže z oskrbo rastlin, ki se običajno gojijo v proizvodnih sistemih brez tal (kot je hidroponika), s posebnimi mineralnimi gnojili, katerih cilj je povečati koncentracijo ciljnega hranila v užitnih organih.
Jagode dosledno vodijo svetovni vrh jagodičja. Vrtne jagode veljajo za zelo dragocene ne le zaradi svojih senzoričnih lastnosti, temveč tudi zaradi potencialnih koristi za zdravje, saj so še posebej bogate z antioksidativnimi spojinami, kot so vitamin C, antocian, fenolne spojine in flavonoidi.
Vendar se jagode po obiranju slabo skladiščijo zaradi visoke hitrosti presnove, kar povzroča hitro dehidracijo, izgubo čvrstosti, poslabšanje barve in mehkobe tkiva.
Te težave vodijo v gospodarske izgube in industrija nenehno išče načine za podaljšanje roka uporabnosti jagod.
Do danes so metode po obiranju, namenjene podaljšanju roka uporabnosti jagodičja, vključevale fizične (visoke in nizke temperature, obsevanje in uporaba spremenjene ali nadzorovane atmosfere) ali kemične (fumigacija, namakanje s kalcijem, premazovanje, ozoniranje) in zdravljenja.
Vendar pa je omembe vreden tudi vpliv pristopa biofortifikacije na življenjsko dobo jagod po spravilu.
Količina podatkov, zbranih v zadnjih desetletjih, kaže, da ima silicij (Si) med drugimi mikrohranili temeljno vlogo pri spodbujanju zdravja ljudi, saj sodeluje pri tvorbi in mineralizaciji kosti.
Silicij, drugi najpogostejši element v tleh, ni bistvenega pomena za rastline. Vendar pa je vključitev Si v programe gnojenja pokazala pozitivne učinke na pridelke, izboljšala odpornost na biotske in abiotske stresorje s povečanim pridelkom.
V okviru biofortifikacije je bilo izvedenih več študij za povečanje koncentracije Si v užitnih rastlinskih organih.
Na podlagi rezultatov so bili izbrani najboljši kandidati: jagode, listnata zelenjava in stročji fižol.
Zanimivo je, da je biofortifikacija jagod povzročila diferencialno modulacijo biološko aktivnih spojin, in sicer zmanjšanje vsebnosti fenolnih spojin in povečanje flavonoidov.
Poleg tega so različni poskusi pokazali, da lahko pristopi k biofortifikaciji z uporabo mineralnih hranil podaljšajo rok uporabnosti kmetijskih proizvodov.
Namen tega raziskovalnega dela je bil oceniti učinek silicijevega biogoriva hidroponskih jagod na ohranjanje kakovosti jagodičja po obiranju.
Rastline jagod smo gojili v nadzorovanih pogojih in v standardni hranilni raztopini dodali naraščajočo koncentracijo Si. Jagode so nato ovrednotili glede parametrov kakovosti (tj. titrirane kislosti, trdote, Brix in sladkosti) ter nato simulirali shranjevanje z uporabo različnih temperatur in časovnih intervalov.
Poleg tega so jagode ocenjevali tudi glede sestave epifitske mikrobne združbe, da bi ugotovili, ali nanjo lahko vpliva prehrana rastline, v konkretnem primeru pa program biofortifikacije Si.
Rezultati so pokazali, da biofortifikacija ni bistveno vplivala na trdoto plodov, pri najvišjih količinah Si pa je bilo opaziti povečanje titracijske kislosti.
Analiza mikrobne skupnosti je prvič pokazala prisotnost probiotičnih bakterij, in sicer: Bacillus breve, ki ima lahko zanimive tehnološke lastnosti v obliki sevov, prilagojenih plodnemu krogu jagod.
Poleg tega, ko se je raven biofortifikacije Si povečala, so opazili tudi izčrpavanje potencialno patogenih mikroorganizmov, kot sta Escherichia coli in Terrisporobacter glycolicus.