Para saintis berminat untuk memperkayakan strawberi hidroponik dengan silikon untuk tulang yang kuat dan melawan kelaparan mineral, serta meningkatkan kualiti penyimpanan produk. Dalam mencari jawapan kepada satu soalan, saintis telah menemui pemain penting dalam komuniti mikrob epifit di permukaan beri.
Sekumpulan saintis Itali, semasa mengkaji prospek untuk biofortifikasi strawberi, menentukan kesan silikon pada komuniti mikrob beri, menerbitkan hasilnya dalam artikel dalam jurnal Agronomi 2021 di portal MDPI.
“Kekurangan zat mineral adalah fenomena yang menjejaskan dua pertiga penduduk dunia di kedua-dua negara perindustrian dan membangun dan mempunyai kesan mendalam terhadap kesihatan manusia. Memandangkan strawberi adalah produk yang popular, memperkayakannya dengan sebatian bermanfaat kelihatan seperti penyelesaian yang menjanjikan untuk masalah itu.
Dalam kes beri segar, buah-buahan dan sayur-sayuran, peningkatan dalam kandungan sebatian bermanfaat boleh dicapai sama ada dengan memperbaiki genotip, melalui program pembiakan, atau melalui penggunaan kaedah agronomik tertentu, contohnya, biofortifikasi.
Secara khususnya, biofortifikasi agronomik dicapai dengan membekalkan tumbuhan yang biasa ditanam dalam sistem pengeluaran tanpa tanah (seperti hidroponik) dengan baja mineral khas bertujuan untuk meningkatkan kepekatan nutrien sasaran dalam organ yang boleh dimakan.
Strawberi secara konsisten mendahului teratas dunia beri. Strawberi taman dianggap sangat berharga bukan sahaja untuk ciri derianya, tetapi juga untuk potensi manfaat kesihatannya, kerana ia kaya dengan sebatian antioksidan seperti vitamin C, anthocyanin, sebatian fenolik dan flavonoid.
Walau bagaimanapun, strawberi tidak disimpan dengan baik selepas penuaian kerana kadar metabolisme yang tinggi, yang menyebabkan dehidrasi yang cepat, kehilangan ketegasan, kemerosotan warna dan kelembutan tisu.
Masalah ini membawa kepada kerugian ekonomi dan industri sentiasa mencari jalan untuk memanjangkan jangka hayat strawberi.
Setakat ini, kaedah lepas tuai yang bertujuan untuk memanjangkan jangka hayat beri termasuk kaedah fizikal (suhu tinggi dan rendah, penyinaran dan penggunaan suasana yang diubah suai atau terkawal) atau kimia (pengasapan, celupan kalsium, salutan, pengozonan) dan rawatan.
Walau bagaimanapun, kesan pendekatan biofortifikasi terhadap hayat pasca tuai strawberi juga perlu diberi perhatian.
Jumlah data yang dikumpul sepanjang dekad yang lalu menunjukkan bahawa, antara mikronutrien lain, silikon (Si) memainkan peranan asas dalam menggalakkan kesihatan manusia dengan mengambil bahagian dalam pembentukan tulang dan mineralisasi.
Silikon, unsur kedua paling banyak dalam tanah, tidak penting untuk tumbuh-tumbuhan. Walau bagaimanapun, kemasukan Si dalam program pembajaan telah menunjukkan kesan positif ke atas tanaman, meningkatkan daya tahan terhadap tekanan biotik dan abiotik dengan peningkatan hasil.
Dalam konteks biofortifikasi, beberapa kajian telah dijalankan untuk meningkatkan kepekatan Si dalam organ tumbuhan yang boleh dimakan.
Berdasarkan keputusan, calon terbaik telah dipilih: strawberi, sayur-sayuran berdaun dan kacang hijau.
Menariknya, biofortifikasi strawberi membawa kepada modulasi pembezaan sebatian aktif biologi, iaitu penurunan kandungan sebatian fenolik dan peningkatan flavonoid.
Di samping itu, pelbagai eksperimen telah menunjukkan bahawa pendekatan biofortifikasi menggunakan nutrien mineral juga boleh meningkatkan jangka hayat produk pertanian.
Matlamat kerja penyelidikan ini adalah untuk menilai kesan biofuel silikon strawberi hidroponik ke atas mengekalkan kualiti beri selepas penuaian.
Tumbuhan strawberi ditanam di bawah keadaan terkawal dan peningkatan kepekatan Si telah ditambah dalam larutan nutrien standard. Strawberi kemudiannya dinilai untuk parameter kualiti (iaitu keasidan boleh titrasi, kekerasan, Brix dan kemanisan) dan penyimpanan kemudiannya disimulasikan menggunakan suhu dan selang masa yang berbeza.
Di samping itu, strawberi juga dinilai untuk komposisi komuniti mikrob epifit untuk mengetahui sama ada ia boleh dipengaruhi oleh diet yang ditetapkan untuk tumbuhan, dan dalam kes tertentu, oleh program biofortifikasi Si.
Keputusan menunjukkan bahawa biofortifikasi tidak menjejaskan kekerasan buah dengan ketara, manakala pada tahap Si tertinggi, peningkatan keasidan boleh titrasi diperhatikan.
Analisis komuniti mikrob buat kali pertama mendedahkan kehadiran bakteria probiotik, iaitu: Bacillus breve, yang mungkin mempunyai ciri-ciri teknologi yang menarik dalam bentuk strain yang disesuaikan dengan sfera buah strawberi.
Di samping itu, apabila tahap biofortifikasi Si meningkat, pengurangan mikroorganisma berpotensi patogen seperti Escherichia coli dan Terrisporobacter glycolicus juga diperhatikan.