Bilim adamları, güçlü kemikler ve mineral açlığına karşı topraksız çilekleri silikonla zenginleştirmenin yanı sıra ürünlerin muhafaza kalitesini arttırmayla ilgileniyorlar. Bir soruya cevap arayan bilim insanları, yemişlerin yüzeyindeki epifitik mikrobiyal toplulukta önemli bir oyuncu keşfettiler
Bir grup İtalyan bilim adamı, çileklerin biyolojik olarak zenginleştirilmesine yönelik olasılıkları incelerken, silikonun meyvelerin mikrobiyal topluluğu üzerindeki etkisini belirledi ve sonuçları MDPI portalında Agronomy 2021 dergisinde bir makalede yayınladı.
“Mineral yetersiz beslenme, hem sanayileşmiş hem de gelişmekte olan ülkelerde dünya nüfusunun üçte ikisini etkileyen ve insan sağlığı üzerinde derin etkileri olan bir olgudur. Çileğin popüler bir ürün olduğu göz önüne alındığında, onu faydalı bileşiklerle zenginleştirmek soruna umut verici bir çözüm gibi görünüyor.
Taze yemişler, meyveler ve sebzeler söz konusu olduğunda, faydalı bileşiklerin içeriğinde bir artış, ya genotiplerin iyileştirilmesi, yetiştirme programları yoluyla ya da biyolojik zenginleştirme gibi belirli tarımsal yöntemlerin kullanılmasıyla sağlanabilir.
Özellikle, tarımsal biyo-güçlendirme, genellikle topraksız üretim sistemlerinde (hidroponik gibi) yetiştirilen bitkilere, yenilebilir organlardaki hedef besin maddesinin konsantrasyonunu arttırmayı amaçlayan özel mineral gübreler sağlanarak gerçekleştirilir.
Çilekler sürekli olarak meyve dünyasının zirvesine liderlik ediyor. Bahçe çilekleri sadece duyusal özellikleri açısından değil, aynı zamanda potansiyel sağlık yararları açısından da çok değerli kabul ediliyor çünkü özellikle C vitamini, antosiyanin, fenolik bileşikler ve flavonoidler gibi antioksidan bileşikler açısından zengindir.
Ancak çilekler yüksek metabolizma hızları nedeniyle hasattan sonra iyi depolanmazlar, bu da hızlı dehidrasyona, sertlik kaybına, renk ve doku yumuşaklığının bozulmasına neden olur.
Bu sorunlar ekonomik kayıplara neden olmakta ve sektör sürekli olarak çileğin raf ömrünü uzatmanın yollarını aramaktadır.
Bugüne kadar, meyvelerin raf ömrünü uzatmayı amaçlayan hasat sonrası yöntemler ya fiziksel (yüksek ve düşük sıcaklıklar, ışınlama ve değiştirilmiş veya kontrollü atmosfer kullanımı) ya da kimyasal (fümigasyon, kalsiyum daldırma, kaplama, ozonlama) yöntemleri ve tedaviler.
Ancak biyofortifikasyon yaklaşımının çileğin hasat sonrası ömrü üzerindeki etkisi de dikkat çekicidir.
Geçtiğimiz yıllarda toplanan veriler, diğer mikro besinlerin yanı sıra silikonun (Si) kemik oluşumuna ve mineralizasyonuna katılarak insan sağlığının geliştirilmesinde temel bir rol oynadığını göstermektedir.
Toprakta en çok bulunan ikinci element olan silikon bitkiler için gerekli değildir. Ancak gübreleme programlarına Si'nin dahil edilmesinin mahsuller üzerinde olumlu etkiler gösterdiği, verimin artmasıyla birlikte biyotik ve abiyotik stres faktörlerine karşı direncin arttığı görüldü.
Biyofortifikasyon kapsamında yenilebilir bitki organlarında Si konsantrasyonunun arttırılmasına yönelik çeşitli çalışmalar yapılmaktadır.
Sonuçlara göre en iyi adaylar seçildi: çilek, yapraklı sebzeler ve yeşil fasulye.
İlginç bir şekilde, çileklerin biyolojik olarak zenginleştirilmesi, biyolojik olarak aktif bileşiklerin farklı modülasyonuna, yani fenolik bileşiklerin içeriğinde bir azalmaya ve flavonoidlerde bir artışa yol açmıştır.
Ayrıca çeşitli deneyler, mineral besin maddelerinin kullanıldığı biyolojik zenginleştirme yaklaşımlarının da tarım ürünlerinin raf ömrünü uzatabileceğini göstermiştir.
Bu araştırma çalışmasının amacı, topraksız çileklere silikon biyoyakıt uygulamasının, hasattan sonra meyvelerin kalitesinin korunması üzerindeki etkisini değerlendirmektir.
Çilek bitkileri kontrollü koşullar altında büyütüldü ve standart besin çözeltisine artan Si konsantrasyonu eklendi. Daha sonra çilekler kalite parametreleri (yani titre edilebilir asitlik, sertlik, Briks ve tatlılık) açısından değerlendirildi ve depolama daha sonra farklı sıcaklıklar ve zaman aralıkları kullanılarak simüle edildi.
Ek olarak, bitki için oluşturulan diyetten ve özel durumda Si biyogüçlendirme programından etkilenip etkilenmediğini öğrenmek amacıyla çilekler epifitik mikrobiyal topluluğun bileşimi açısından da değerlendirildi.
Sonuçlar, biyolojik zenginleştirmenin meyve sertliğini önemli ölçüde etkilemediğini, en yüksek Si seviyelerinde ise titre edilebilir asitlikte bir artış gözlemlendiğini gösterdi.
Mikrobiyal topluluğun analizi ilk kez probiyotik bakterilerin varlığını ortaya çıkardı: Bacillus breve, çileğin meyve küresine adapte olmuş türler şeklinde ilginç teknolojik özelliklere sahip olabilir.
Ayrıca Si biyolojik zenginleştirme düzeyi arttıkça Escherichia coli ve Terrisporobacter glikolicus gibi potansiyel patojen mikroorganizmaların da tükendiği gözlendi.