Forskere er interesserede i at berige hydroponiske jordbær med silicium for stærke knogler og mod mineraludsultning, samt at øge holdbarheden af produkter. På jagt efter et svar på et spørgsmål har forskere opdaget en vigtig aktør i det epifytiske mikrobielle samfund på overfladen af bær
En gruppe italienske forskere, mens de studerede udsigterne for bioberigelse af jordbær, bestemte effekten af silicium på det mikrobielle samfund af bær og offentliggjorde resultaterne i en artikel i tidsskriftet Agronomy 2021 på MDPI-portalen.
”Mineral underernæring er et fænomen, der påvirker to tredjedele af verdens befolkning i både industrialiserede lande og udviklingslande og har en dyb indvirkning på menneskers sundhed. I betragtning af at jordbær er et populært produkt, ser det ud som en lovende løsning på problemet at berige dem med gavnlige forbindelser.
For friske bær, frugter og grøntsager kan en stigning i indholdet af gavnlige forbindelser opnås enten ved at forbedre genotyper, gennem avlsprogrammer eller ved brug af visse agronomiske metoder, for eksempel bioberigning.
Især agronomisk bioforstærkning opnås ved at forsyne planter, der almindeligvis dyrkes i jordfri produktionssystemer (såsom hydroponics), med specielle mineralgødninger, der sigter mod at øge koncentrationen af et målnæringsstof i spiselige organer.
Jordbær fører konsekvent i bærverdenstoppen. Havejordbær anses for meget værdifulde, ikke kun for deres sensoriske egenskaber, men også for deres potentielle sundhedsmæssige fordele, da de er særligt rige på antioxidantforbindelser såsom C-vitamin, anthocyanin, phenolforbindelser og flavonoider.
Men jordbær opbevares ikke godt efter høst på grund af deres høje stofskifte, hvilket forårsager hurtig dehydrering, tab af fasthed, forringelse af farve og vævsblødhed.
Disse problemer fører til økonomiske tab, og industrien leder konstant efter måder at forlænge holdbarheden af jordbær.
Til dato har efterhøstmetoder, der har til formål at forlænge holdbarheden af bær, omfattet enten fysiske (høje og lave temperaturer, bestråling og brug af en modificeret eller kontrolleret atmosfære) eller kemiske (fumigation, calciumdypning, coating, ozonering) metoder og behandlinger.
Imidlertid er virkningen af biobefæstelsestilgangen på jordbærs efterhøsts liv også bemærkelsesværdig.
Mængden af data indsamlet i løbet af de seneste årtier viser, at blandt andre mikronæringsstoffer spiller silicium (Si) en grundlæggende rolle i at fremme menneskers sundhed ved at deltage i knogledannelse og mineralisering.
Silicium, det næstmest almindelige element i jorden, er ikke afgørende for planter. Imidlertid har inkluderingen af Si i gødningsprogrammer vist positive effekter på afgrøder, hvilket forbedrer resistens over for biotiske og abiotiske stressfaktorer med øget udbytte.
I forbindelse med biobefæstelse er der udført flere undersøgelser for at øge Si-koncentrationen i spiselige planteorganer.
På baggrund af resultaterne blev de bedste kandidater udvalgt: jordbær, bladgrøntsager og grønne bønner.
Interessant nok førte bioforstærkningen af jordbær til differentiel modulering af biologisk aktive forbindelser, nemlig et fald i indholdet af phenoliske forbindelser og en stigning i flavonoider.
Derudover har forskellige eksperimenter vist, at tilgange til bioberigning ved hjælp af mineralske næringsstoffer også kan øge holdbarheden af landbrugsprodukter.
Formålet med dette forskningsarbejde var at evaluere effekten af silicium biobrændstof på hydroponiske jordbær på holdbarheden af bær efter høst.
Jordbærplanter blev dyrket under kontrollerede forhold, og en stigende koncentration af Si blev tilsat i en standard næringsopløsning. Jordbærene blev derefter vurderet for kvalitetsparametre (dvs. titrerbar surhed, hårdhed, Brix og sødme), og opbevaring blev derefter simuleret ved brug af forskellige temperaturer og tidsintervaller.
Derudover blev jordbær også vurderet for sammensætningen af det epifytiske mikrobielle samfund for at finde ud af, om det kunne påvirkes af den kost, der er etableret for planten, og i det konkrete tilfælde af Si-bioforstærkningsprogrammet.
Resultaterne viste, at bioforstærkning ikke signifikant påvirkede frugtens hårdhed, mens der ved de højeste Si-niveauer blev observeret en stigning i titrerbar surhed.
Analyse af det mikrobielle samfund for første gang afslørede tilstedeværelsen af probiotiske bakterier, nemlig: Bacillus breve, som kan have interessante teknologiske egenskaber i form af stammer tilpasset jordbærs frugtkugle.
Efterhånden som niveauet af Si-biofortifikation steg, blev der også observeret udtømning af potentielt patogene mikroorganismer såsom Escherichia coli og Terrisporobacter glycolicus.