אינה אלסינה 1, איווה ארדברגה 1*,מרה דומא 2, ריינס אלקסניס3 ולילה דובובה 1
1 הפקולטה לחקלאות, המכון למדעי הקרקע והצמחים, אוניברסיטת לטביה למדעי החיים והטכנולוגיות, Jelgava, לטביה,
2 המחלקה לכימיה, הפקולטה לטכנולוגיית מזון, אוניברסיטת לטביה למדעי החיים והטכנולוגיות, Jelgava, לטביה,
3 המחלקה למתמטיקה, הפקולטה לטכנולוגיות מידע, אוניברסיטת לטביה למדעי החיים והטכנולוגיות, Jelgava, לטביה
מבוא
ככל שגדלה ההבנה של חשיבות התזונה בהבטחת איכות וקיימות חיי אדם, הלחץ על המגזר החקלאי כמרכיב בסיסי בהבטחת איכות המזון הולך וגובר. עגבניות, כירק השני בגודלו [על פי הנתונים הסטטיסטיים של ארגון המזון והחקלאות (FAO) לשנת 2019], הן חלק חשוב מהמטבח של כמעט כל מדינה.
אספקת הקלוריות המוגבלת, תכולת הסיבים הגבוהה יחסית ונוכחותם של יסודות מינרלים, ויטמינים ופנולים, כגון פלבנואידים, הופכים את פרי העגבניה ל"מזון פונקציונלי" מצוין המספק יתרונות פיזיולוגיים רבים ודרישות תזונתיות בסיסיות. (1). החומרים הפעילים ביוכימית המצויים בעגבניות, בעיקר בשל יכולתם הגבוהה של נוגד חמצון, מוכרים לא רק לשיפור הבריאות הכללי, אלא גם כאפשרות טיפולית נגד מחלות שונות, כגון סוכרת, מחלות לב ורעילות. (2-4). פרי עגבניות בשל מכיל 3.0-8.88% חומר יבש בממוצע, המורכב מ-25% פרוקטוז, 22% גלוקוז, 1% סוכרוז, 9% חומצת לימון, 4% חומצה מאלית, 8% יסודות מינרלים, 8% חלבון, 7% פקטין. , 6% תאית, 4% המיצלולוזה, 2% ליפידים, ו-4% הנותרים הם חומצות אמינו, ויטמינים, תרכובות פנוליות ופיגמנטים (5, 6). הרכב התרכובות הללו משתנה בהתאם לגנוטיפ, תנאי הגידול ושלב התפתחות הפרי. צמחי העגבניות רגישים מאוד לגורמים סביבתיים, כגון תנאי אור, טמפרטורה וכמות המים במצע, מה שמוביל לשינויים בחילוף החומרים של הצמח, אשר בתורם משפיעים על איכות והרכב הפרי. (7). תנאים סביבתיים משפיעים הן על הפיזיולוגיה של העגבניות והן על הסינתזה של מטבוליטים משניים. צמחים הגדלים בתנאי לחץ מגיבים על ידי הגברת תכונותיהם נוגדות החמצון (8).
מקור העגבניות כמין קשור לאזור מרכז אמריקה (9) וטכניקות, כגון בניית חממות כדי לספק את הטמפרטורה והאור הנדרשים לעגבניות, נדרשות לעתים קרובות כדי לספק את התנאים האגרו-אקלימיים הדרושים, במיוחד באזור האקלים הממוזג ובעונת החורף. בתנאים כאלה, האור הוא לעתים קרובות הגורם המגביל להתפתחות העגבניות. תאורה משלימה בעונות החורף ותחילת האביב מאפשרת ייצור עגבניות באיכות גבוהה בתקופת קרינת השמש הנמוכה
(10) . השימוש במנורות בעלות אורכי גל שונים אינו יכול רק להבטיח תפוקת עגבניות מספקת, אלא גם לשנות את ההרכב הביוכימי של פרי העגבניות. במשך 60 השנים האחרונות, מנורות נתרן בלחץ גבוה (HPSLs) שימשו בתעשיית החממות בשל חיי התפעול הארוכים שלהן ועלויות רכישה נמוכות.
(11) . עם זאת, בשנים האחרונות, דיודות פולטות אור (LED) הפכו יותר ויותר פופולריות כחלופה חסכונית יותר באנרגיה (12). LED משלים שימש כמקור אור יעיל כדי לענות על הביקוש לייצור עגבניות. תכולת הליקופן והלוטאין בעגבניות הייתה גבוהה ב-18 וב-142% כאשר הן נחשפו לתאורת LED המשלימה. למרות זאת, вתכולת קרוטן לא הייתה שונה בין טיפולי האור (12). LED כחול ואדום הגדילו ליקופן ו в- תכולת קרוטן (13), וכתוצאה מכך הבשלה מוקדמת של פרי העגבניות (14). תכולת הסוכר המסיס של פרי העגבניות הבשלות ירדה על ידי משכי אור ארוכים יותר של אור אדום רחוק (FR) (15). מסקנות אנלוגיות הוסקו במחקר של Xie: אור אדום גורם להצטברות ליקופן, אך אור FR הופך את האפקט הזה (13). יש פחות מידע על השפעות האור הכחול על התפתחות פרי העגבניות, אך מחקרים מראים שלאור כחול יש השפעה פחותה על כמות התרכובות הביוכימיות בפרי העגבנייה, אלא יותר על יציבות התהליך. לדוגמה, קונג ואחרים מצאו שאור כחול עדיף להשתמש כדי להאריך את חיי המדף של עגבניות, שכן אור כחול מגביר באופן משמעותי את מוצקות הפרי (16), מה שבעצם אומר שאור כחול מאט את תהליך ההבשלה, מה שמוביל לעלייה בכמות הסוכרים והפיגמנטים. השימוש בכיסויי חממה כאמצעי לוויסות הרכב האור מוכיח דפוס דומה. השימוש בציפוי בעל העברת אור אדום וכחול גבוהה יותר מעלה את תכולת הליקופן בכ-25%. בשילוב עם מחזור צילום שעלה מ-11 ל-12 שעות, כמות הליקופן עולה בכ-70% (17). לא תמיד ניתן במחקרים להבחין במדויק בהשפעה של גורמים על שינויים בהרכב הכימי של פרי העגבניות. במיוחד, בתנאי חממה, ניתן להגדיל את הרכב הפרי על ידי טמפרטורות גבוהות או מופחתת מפלס המים. בנוסף, גורמים אלו עשויים להיות בקורלציה עם הגנוטיפ הספציפי למגוון ולשלב ההתפתחות (1, 18). מחסור במים עשוי להועיל לאיכות עגבניות עקב רמות מוגברות של סך מוצקים מסיסים (סוכרים, חומצות אמינו וחומצות אורגניות), שהן תרכובות עיקריות המצטברות בפירות. עלייה של מוצקים מסיסים משפרת את איכות הפירות מכיוון שהיא משפיעה על הטעם והטעם (8).
למרות ההשפעות המדווחות של ספקטרום האור על הצטברות מטבוליטים צמחיים, נדרש ידע רחב יותר על השפעות ספקטרום שונות לשיפור איכות העגבניות. בהתאם לכך, מטרת מחקר זה היא להעריך את ההשפעה של תאורה נוספת המשמשת בחממה על הצטברות של מטבוליטים ראשוניים ומשניים בזני עגבניות שונים. שינויים בתוכן הספקטרלי של מערכת התאורה יכולים לשנות את ההרכב של מטבוליטים ראשוניים ומשניים בפרי עגבניות. הידע הנרכש ישפר את הבנת השפעת האור על הקשר בין תפוקה ואיכותו.
חומרים ושיטות
חומר צמחי ותנאי גידול ניסויים נערכו בחממה (פוליקרבונט תאים של 4 מ"מ) של המכון למדעי הקרקע והצמח, אוניברסיטת לטביה למדעי החיים והטכנולוגיות 56°39'N 23°43'E במהלך עונות 2018/2019, 2019/2020 ו-2020/2021 סוף הסתיו-תחילת האביב.
זני עגבניות (Solanum lycopersicum L.) שהושתלו מסחרית "Bolzano F1" (צבע פרי - כתום), "Chocomate F1" (צבע פרי - אדום-חום), וזני פירות אדומים "Diamont F1", "Encore F1" ו-" נעשה שימוש ב- Strabena F1". לכל צמח היו שני ראשים מובילים ובמהלך הגדילה, הוא היה מסובך על מערכת חוטים גבוהים. צמחים שהושגו, תחילה, הושתלו במיכלי פלסטיק שחורים של 5 ליטר עם מצע כבול "לפלורה" KKS-2, pHKCl 5.2-6.0, וגודל שבר 0-20 מ"מ, תערובת PG (NPK 15-1020) 1.2 ק"ג מ'-3, Ca 1.78% ו-Mg 0.21%. כאשר הצמחים הגיעו לאנתזה, הם הושתלו לתוך מיכלי פלסטיק שחורים של 15 ליטר עם אותו מצע כבול "לפלורה" KKS-2. צמחים הופרו פעם בשבוע עם תמיסה של 1% של קריסטלון ירוק (NPK 18-18-18) עם Mg, S ומיקרו-אלמנטים בשלב הצומח של צמיחת הצמח ועם קריסטלון אדום (NPK 12-12-36) עם מיקרו-אלמנטים או 1 % Ca(NO3)2 במהלך שלב הרבייה, בפרופורציה של 300 מ"ל לליטר מצע.
תכולת המים במיכלי הצמחייה נשמרה ב-50-80% מכושר החזקת המים המלא. הטמפרטורות הממוצעות ביום/לילה היו 20-22°ג/17-18°C.
הטמפרטורה המקסימלית במהלך היום (מרץ) לא עלתה על 32°C וטמפרטורה מינימלית (נובמבר) במהלך הלילה לא היה <12°ג. נמדדה גם טמפרטורה מתחת למנורות במרחק 50, 100 ו-150 ס"מ מגוף התאורה. זוהה שתחת HPSL 50 ס"מ מגוף התאורה, הטמפרטורה הייתה 1.5°C גבוה יותר מאשר מתחת לאחרים. לא זוהו הבדלי טמפרטורה ברמת הפרי.
תנאי תאורה
עגבניות גדלו בעונות הסתיו-אביב על ידי שימוש בתאורה נוספת עם צילום של 16 שעות. נעשה שימוש בשלושה מקורות תאורה שונים: LED cob Helle top LED 280 (LED), מנורת אינדוקציה (IND) ו-HPSL Helle Magna (HPSL). בגובה הפסגה, צמחים קיבלו 200 ± 30 ^מול מ-2 s-1 תחת LED ו-HPSL ו-170 ± 30 ^מול מ-2 s-1 תחת מנורות IND. התפלגות זוהר האור מוצגת בדמויות 1,2. עוצמת האור והתפלגות הספקטרלית זוהו על ידי מד אור ספקטרלי כף יד MSC15 (Gigahertz Optik GmbH, Turkenfeld, גרמניה, בריטניה).
המנורות המשומשות נבדלו בפיזור הספקטרלי האור שלהן. הדומה ביותר לאור השמש בחלק האדום (625-700 ננומטר) של הספקטרום היה HPSL. מנורת IND בחלק זה של הספקטרום נתנה 23.5% פחות אור, אבל LED היה קרוב לפי 2 יותר. אור כתום (590-625 ננומטר) נפלט בעיקר על ידי HPSL, אור ירוק (500-565 ננומטר) נפלט בעיקר על ידי IND, אור כחול (450-485 ננומטר) נפלט בעיקר על ידי LED, אך אור סגול (380450 ננומטר) היה נפלט בעיקר על ידי מנורת IND. כאשר משווים את כל הספקטרום של האור הנראה, יש להתייחס למקור אור ה-LED כמקור הקרוב ביותר לאור השמש ויש להתייחס ל-IND כבלתי הולם ביותר מבחינת הספקטרום.
מיצוי וקביעת פיטוכימיקלים
פירות העגבניות נקטפו בשלב ההבשלה המלאה. פירות נקטפו פעם בחודש החל מאמצע נובמבר ועד מרץ. כל הפירות נספרו ושקלו. לפחות, 5 פירות מכל וריאנט (עבור cv "Strabena" -8-10 פירות) נדגמו לצורך ניתוח. פירות עגבניות נטחנו למחית באמצעות בלנדר ידני. עבור כל פרמטר שהוערך, נותחו שלושה שכפולים.
קביעת ליקופן ו в-קרוטן
כדי לקבוע את ריכוז הליקופן ו в-קרוטן, דגימה של 0.5 ± 0.001 גרם מרסק העגבניות נשקללה לאחר מכן לתוך צינור ונוספו 10 מ"ל של טטרהידרופורן (THF) (19). הצינורות נאטמו ונשמרו בטמפרטורת החדר למשך 15 דקות, רועדו מדי פעם, ולבסוף עברו צנטריפוגה למשך 10 דקות ב-5,000 סל"ד. הספיגה של הסופרנטנטים שהתקבלו נקבעה בצורה ספקטרופוטומטרית על ידי מדידת הספיגה ב-663, 645, 505 ו-453 ננומטר ולאחר מכן הליקופן вתכולת קרוטן (מ"ג 100 מ"ל-1) חושבו לפי המשוואה הבאה.
Clyc = -0.0458 x Аббз + 0.204 x Аb45 + 0.372 x A505– 0.0806 x A453 (1)
Cמכונית = 0.216 x A663 – 1.22 x A645 – 0.304 x A505+ 0.452 x A453 (2)
כאשר A663, A645, A505 ו-A453 - קליטה באורך גל מתאים (20).
הליקופן ו в-ריכוזי קרוטן מבוטאים כמ"ג גרםF-M1 .
קביעת סך הפנולים
דגימה של 1 ± 0.001 גרם מרסק העגבניות נשקללה לתוך שפופרת מדורגת ונוספו 10 מ"ל של ממס (מתנול/מים מזוקקים/חומצה הידרוכלורית 79:20:1). הצינורות המדורגים נאטמו ונערו במשך 60 דקות בשעה 20°C בחושך ולאחר מכן בצנטריפוגה למשך 10 דקות ב-5,000 סל"ד. ריכוז הפנול הכולל נקבע באמצעות השיטה הספקטרופוטומטרית Folin-Ciocalteu (21) עם כמה שינויים: ריאגנט Folin-Ciocalteu (מדולל פי 10 במים מזוקקים) הוסף ל-0.5 מ"ל מהתמצית ולאחר 3 דקות הוסף 2 מ"ל של נתרן קרבונט (Na2CO3) (75 גר"ל-1). הדגימה עורבבה ולאחר דגירה של שעתיים בטמפרטורת החדר בחושך, נמדדה הספיגה ב-2 ננומטר. הריכוז של סך כל התרכובות הפנוליות חושב באמצעות עקומת הכיול והתקבלה משוואה 760, והובע כשווי חומצה גאלית (GAE) לכל 3 גרם מסת עגבניות טריות.
x 0.556 (A760 + 0.09) x 100
Phe = 0.556 × (A760 + 0.09) × 100/מ' (3)
היכן ש760-בליטה באורך גל ו-m המקבילים- מסה של המדגם.
קביעת פלבנואידים
דגימה של 1 ± 0.001 גרם מרסק העגבניות נשקללה לתוך צינור מדורג ונוספו 10 מ"ל אתנול. הצינורות המדורגים נאטמו ונערו במשך 60 דקות בשעה 20oC בחושך ולאחר מכן בצנטריפוגה למשך 10 דקות ב-5,000 סל"ד. השיטה הקולורימטרית (22) שימש לקביעת פלבנואידים עם שינויים קלים: 2 מ"ל מים מזוקקים ו-0.15 מ"ל של 5% נתרן ניטריט (NaNO2פתרון נוספו ל-0.5 מ"ל מהתמצית. לאחר 5 דקות, 0.15 מ"ל של תמיסה 10% של אלומיניום כלוריד (AlCl3) הוסף. התערובת הורתה לעמוד עוד 5 דקות ונוספה 1 מ"ל 1 M נתרן הידרוקסיד (NaOH). הדגימה עורבבה ולאחר 15 דקות בטמפרטורת החדר, נמדדה הספיגה ב-415 ננומטר. ריכוז הפלבנואידים הכולל חושב באמצעות עקומת כיול ומשוואה 4 והובע ככמות המקבילות לקטצ'ין (CEs) לכל 100 גרם משקל עגבנייה טרייה.
Fla = 0.444 × A415 × 100/מ' (4)
היכן ש415ספיגה באורך גל ו-m המקבילים - מסה של המדגם.
קביעת חומר יבש ומוצקים מסיסים החומר היבש נקבע על ידי ייבוש דגימות בתרמוסטט ב-60oC.
סך תכולת המוצקים המסיסים (מבוטא כ ◦Brix) נמדד עם רפרקטומטר (A.KRUSS Optronic Digital Handheld Refractometer Dr301-95) מכויל ב-20oC עם מים מזוקקים.
קביעת חומציות ניתנת לטיטרציה (TA)
דגימה של 2 ± 0.01 גרם מרסק העגבניות נשקללה לתוך שפופרת מדורגת והוספו מים מזוקקים עד 20 מ"ל. הצינורות המדורגים נאטמו ונערו במשך 60 דקות בטמפרטורת החדר ולאחר מכן עברו צנטריפוגה למשך 10 דקות ב-5,000 סל"ד. מנות של 5 מ"ל עברו טיטרציה עם 0.1 M NaOH בנוכחות פנולפטלין.
TA = VNaOH × Vt/Vs × m (5)
איפה VNaoH-נפח של 0.1 M NaOH, Vt - נפח כולל (20 מ"ל) ו-Vs - נפח דגימה (5 מ"ל).
התוצאות מבוטאות כמ"ג חומצת לימון לכל 100 גרם משקל עגבנייה טרייה. 1 מ"ל 0.1 M NaOH מתאים ל-6.4 מ"ג חומצת לימון.
קביעת מדד הטעם (TI)
TI חושב באמצעות משוואה 6 (23).
TI = ◦Brix/(20 × TA)+ TA (6)
ניתוח סטטיסטי
הנורמליות וההומוגניות של הסטטיסטיקה התיאורית נבדקו עבור 354 תצפיות. מבחן שפירו-וילק שימש להערכת תקינות בכל שילוב של מגוון וטיפול בתאורה. כדי להעריך הומוגניות של שונות, הבדיקה של Levene נערכה. מבחן Kruskal-Wallis שימש לבחינת ההבדלים בין תנאי התאורה. כאשר זוהו הבדלים מובהקים סטטיסטית, נעשה שימוש במבחן הפוסט-הוק של Wilcoxon עם תיקוני Bonferroni להשוואות זוגיות. רמת המובהקות המשמשת בטקסט, בטבלאות ובגרפים היא a = 5%, אלא אם צוין אחרת.
תוצאות
גודל פרי העגבניות ופרמטרים ביוכימיים של פרי הם פרמטרים שנקבעו גנטית, אך לתנאי הגידול יש השפעה משמעותית על תכונות אלו. הפירות הגדולים ביותר נקטפים מ"דיאמונט" (88.3 ± 22.9 גרם) והפירות הקטנים ביותר נקטפים מ"סטרבנה" (13.0 ± 3.8 גרם), שהם מגוון של עגבניות שרי. גם גודל הפרי בזן השתנה מזמן הקטיף. הפירות הגדולים ביותר נקטפו בתחילת הייצור וגודל העגבניות ירד ככל שהצמחים גדלו. עם זאת, יש לציין כי עם השיעור המוגדל של האור הטבעי בסוף מרץ, גודל העגבניות גדל מעט.
בכל שלוש השנים, יבול העגבניות הגבוה ביותר נקטף באמצעות HPSL כתאורה נוספת. הירידה בתשואה תחת LED's הייתה 16.0%, ותחת IND – 17.7% בהשוואה ל-HPSL. זנים שונים של עגבניות הגיבו בצורה שונה לתאורה משלימה. עלייה בתשואה, אם כי לא מובהקת סטטיסטית, נצפתה עבור ה-CV "Strabena", "Chocomate" ו-"Diamont" תחת נוריות LED. עבור CV "Bolzano" לא תאורה נוספת LED או IND התאימה, נצפתה הפחתה של התשואה הכוללת ב-25-31%.
בממוצע, פירות עגבניות גדולים יותר מכילים פחות חומר יבש ומוצקים מסיסים, הם לא כל כך טעימים, ומכילים פחות קרוטנואידים ופנולים. הגורם שהכי פחות מושפע מגודל הפרי הוא תכולת החומצה. נצפה מתאם גבוה בין החומר היבש ותכולת המוצקים המסיסים לבין ה-TI (rn=195 > 0.9). מקדם המתאם בין תכולת החומר היבש או המוצקים המסיסים לבין הקרוטנואיד (ליקופן וקרוטן) ותכולת הפנול נע בין 0.7 ל-0.8 (איור 3).
ניסויים הראו שלמרות שההבדלים בפרמטרים הנחקרים בין האורות שבהם נעשה שימוש הם לפעמים גדולים, ישנם מעט פרמטרים כאלה שישתנו באופן משמעותי בהשפעת מקור האור המשמש במהלך כל עונת הגידול ובהתחשב במגוון ושלושה. עונות גידול (לוח 1). ניתן לקבוע כי בעגבניות מכל הזנים הגדלים תחת HPSL יש יותר חומר יבש (לוח 1ואיור 5).
משקל טרי, חומר יבש ומוצקים מסיסים
משקל וגודל הפרי תלויים באופן משמעותי בתנאי הגידול של הצמח. למרות שהיו הבדלים בין הזנים, הפרי הממוצע של עגבניות שגדלו תחת מנורות אינדוקציה היה קטן ב-12% מאשר תחת HPSL או LED. נראה כי זנים שונים מגיבים בצורה שונה לנורת ה-LED המשלימה. פירות גדולים יותר נוצרים מתחת לנוריות ה-LED על ידי "Chocomate" ו-"Diamont", אבל המשקל הטרי של "Bolzano" הוא בממוצע רק 72% ממשקל העגבנייה תחת HPSL. פירות של "הדרן" ו"סטרבנה" הגדלים תחת תאורת LED ו-IND משלימה דומים במשקלם וקטנים ב-10 ו-7%, בהתאמה, מאשר עגבניות שגדלו תחת HPSL (איור 4).
תכולת החומר היבש היא אחד המדדים לאיכות הפרי. זה מתאם עם תכולת המוצקים המסיסים ומשפיע על טעם העגבניות. בניסויים שלנו, תכולת החומר היבש של העגבניות נעה בין 46 ל-113 מ"ג גרם-1. תכולת החומר היבש הגבוהה ביותר (בממוצע 95 מ"ג גרם-1) נמצא עבור זן הדובדבן "Strabena". בין שאר זני העגבניות, תכולת החומר היבש הגבוהה ביותר (בממוצע 66 מ"ג גרם-1) נמצא ב-"Chocomate" (איור 5).
במהלך הניסוי, תכולת החומצה האורגנית, מבוטאת כשווי חומצת לימון (CA) בעגבניות, הייתה בממוצע בין 365 ל-640 מ"ג 100 גרם-1 . תכולת החומצה האורגנית הגבוהה ביותר נמצאה בעגבניות השרי "Strabena", בממוצע של 596 ± 201 מ"ג CA 100 גרם-1, אך תכולת החומצה האורגנית הנמוכה ביותר נמצאה בפרי הצהוב "Bolzano", ממוצע של 545 ± 145 מ"ג CA 100 גרם-1. תכולת החומצה האורגנית השתנתה מאוד לא רק בין זנים, אלא גם בין זמני הדגימה; עם זאת, בממוצע, נמצאה תכולת חומצה אורגנית גבוהה יותר בעגבניות שגדלו תחת מנורות IND (מעל HPSL ו-LED ב-10.2%).
בממוצע, תכולת החומר היבש הגבוהה ביותר נמצאה בפירות שגדלו תחת HPSL. מתחת למנורת IND, תכולת החומר היבש של פרי העגבניות יורדת ב-4.7-16.1%, מתחת ל-LED של 9.9-18.2%. הזנים המשמשים בניסויים הם רגישים אחרת לאור. הירידה הקטנה ביותר בחומר היבש בתנאי אור שונים נצפתה עבור cv "Strabena" (5.8% עבור IND ו-11.1% עבור LED, בהתאמה) והירידה הגדולה ביותר בחומר היבש בתנאי אור שונים נצפתה עבור cv "Diamont" (16.1% ו-18.2 .XNUMX% בהתאמה).
בממוצע, תכולת המוצקים המסיסים נעה בין 3.8 ל-10.2 ◦בריקס. באופן דומה, עבור חומר יבש, תכולת המוצקים המסיסים הגבוהה ביותר זוהתה בזן עגבניות שרי "Strabena" (בממוצע 8.1 ± 1.0 ◦בריקס). קורות העגבניות "Diamont" היו הכי פחות מתוקות (בממוצע 4.9 ± 0.4 ◦בריקס).
תאורה משלימה השפיעה באופן משמעותי על תכולת המוצקים המסיסים של זני העגבניות "בולצאנו", "דיאמונט" ו"הדרן". תחת אור LED, תכולת המוצקים המסיסים בזנים אלה ירדה משמעותית בהשוואה ל-HPSL. ההשפעה של מנורת IND הייתה פחותה. בתנאי תאורה אלה, בגידול עגבניות של cv "Bolzano" ו-"Strabena" היה בממוצע 4.7 ו-4.3% יותר סוכר מאשר ב-HPSL שגודלו. למרבה הצער, עלייה זו אינה מובהקת סטטיסטית (איור 6).
עגבניות TI משתנה בין 0.97 ל-1.38. הטעימה ביותר הייתה עגבניות של cv "Strabena", בממוצע TI היה 1.32 ± 0.1 והפחות טעים היה עגבניות של cv "Diamont", בממוצע TI היה רק 1.01 ± 0.06. ל-TI גבוה יש זן עגבניות "Bolzano", בממוצע TI (1.12 ± 0.06), ואחריו "Chocomate", בממוצע TI (1.08 ± 0.06).
בממוצע, ה-TI אינו מושפע משמעותית ממקור התאורה, למעט cv "Strabena", שם הפירות מתחת למנורת IND
טבלה 1 | P-ערכים (מבחן Kruskal-Wallis) של ההשפעות של תאורות משלימות שונות על איכות פרי העגבניות (n = 118).
פרמטר |
"בולצאנו" |
"שוקולד" |
"הַדרָן" |
"דיאמונט" |
"סטרבנה |
משקל פרי |
0.013 * |
0.008 ** |
0.110 |
0.400 |
0.560 |
חומר יבש |
0.022 * |
0.013 * |
0.011 * |
0.001 ** |
0.015 * |
מוצקים מסיסים |
0.027 * |
0.030 |
0.030 * |
0.001 ** |
0.270 |
חומציות |
0.078 |
0.022 |
0.160 |
0.001 ** |
0.230 |
מדד הטעם |
0.370 |
0.140 |
0.600 |
0.001 ** |
0.023 * |
ליקופן |
0.052 |
0.290 |
0.860 |
0.160 |
0.920 |
в-קרוטן |
<0.001 *** |
0.007 ** |
0.940 |
0.110 |
0.700 |
פנולים |
0.097 |
0.750 |
0.450 |
0.800 |
0.420 |
פלבונואידים |
0.430 |
0.035 * |
0.720 |
0.440 |
0.170 |
רמות מובהקות"***" 0.001, "**"0.01, ו"*"0.05. |
|
זוהתה העלייה ב-TI בהשוואה ל-HPSL ב-7.4% (LED ב-4.2%) בהשוואה ל-HPSL ו-CV "Diamont" בשני תנאי התאורה שהוזכרו קודם לכן ב-5.3 וב-8.4%, בהתאמה.
תוכן קרוטנואידים
ריכוז הליקופן בעגבניות נע בין 0.07 (Cv "Bolzano") ל-7 מ"ג 100 גרם-1 FM ("סטרבנה"). תכולת ליקופן מעט גבוהה יותר בהשוואה ל"דיאמונט" (4.40 ± 1.35 מ"ג 100 גרם-1 FM) ו-"הדרן" (4.23 ± 1.33 מ"ג 100 גרם-1 FM) נמצאה בפירות בצבע אדום חום של "שוקומטה" (4.74 ± 1.48 מ"ג 100 גרם-1 FM).
בממוצע, פירות מצמחים שגדלו תחת מנורות IND מכילים 17.9% יותר ליקופן בהשוואה ל- HPSL. תאורת LED קידמה גם את סינתזת הליקופן, אך במידה פחותה, בממוצע של 6.5%. השפעת מקורות האור השתנתה בהתאם לזן. ההבדלים הגדולים ביותר בביו-סינתזה של ליקופן נצפו עבור "צ'וקומטה". העלייה בתכולת הליקופן תחת IND בהשוואה ל-HPSL הייתה 27.2% ומטה LED ב-13.5%. "Strabena" היה הכי פחות רגיש, עם שינויים של 3.2 ו-1.6%, בהתאמה, בהשוואה ל-HPSL (איור 7). למרות התוצאות המשכנעות יחסית, העיבוד המתמטי של הנתונים אינו מאשר את מהימנותם (לוח 1).
במהלך הניסוי, вתכולת קרוטן בעגבניות הייתה בממוצע בין 4.69 ל-9.0 מ"ג 100 גרם-1 FM. הגבוה ביותר вנמצאה תכולת קרוטן בעגבניות השרי "Strabena", בממוצע של 8.88 ± 1.58 מ"ג 100 גרם-1 FM, אבל הנמוך ביותר вנמצאה תכולת קרוטן בפרי הצהוב "Bolzano", בממוצע של 5.45 ± 1.45 מ"ג 100 גרם-1 FM.
ההבדלים המשמעותיים בתכולת קרוטן נמצאו בין זנים שגדלו תחת תאורה משלימה שונה. Cv "Bolzano" שגדל תחת LED מראה ירידה משמעותית בתכולת קרוטן (ב-18.5% בהשוואה ל-HPSL), בעוד של-"Chocomate" יש את תכולת הקרוטן הנמוכה ביותר ממש מתחת ל-HPL בפרי עגבניות (5.32 ± 1.08 מ"ג 100 גרם FM-1) והוא גדל ב-34.3% תחת LED ו-46.4% תחת מנורות IND (איור 8).
סך התוכן של פנולים ופלבונואידים
תכולת הפנול של פירות העגבניות משתנה בממוצע בין 27.64 ל-56.26 מ"ג GAE 100 גרם-1 FM (לוח 2). תכולת הפנול הגבוהה ביותר נצפתה עבור הזן "Strabena" ותכולת הפנול הנמוכה ביותר נצפית עבור הזן "Diamont". תכולת הפנול בעגבניות משתנה בהתאם לעונת ההבשלה של הפרי, ולכן יש תנודות גדולות בין זמני דגימה שונים. זה מוביל לכך שההבדלים בין העגבניות הגדלות מתחת למנורות שונות אינם משמעותיים.
למרות שהבדלים משמעותיים בין גרסאות האור המשלימות מופיעים רק במקרה של ה-CV "Chocomate", תכולת הפלבנואידים הממוצעת של פירות הגדלים מתחת למנורה היא ב-33.3%, אך מתחת ל-LED גבוה ב-13.3%. תחת מנורות IND, נצפים הבדלים גדולים בין זנים, אך מתחת ל-LED השונות היא בטווח של 10.3-15.6%.
ניסויים הראו שזני עגבניות שונים מגיבים בצורה שונה לתאורה המשלימה המשמשת.
לא מומלץ לגדל cv "Bolzano" תחת מנורת LED או IND כי בתאורה זו, הפרמטרים דומים לאלו המתקבלים תחת HPSL או נמוכים משמעותית. תחת מנורות LED, משקלו של פרי אחד, החומר היבש, תכולת המוצקים המסיסים והקרוטן מופחתים באופן משמעותי ( איור 9 ).
טבלה 2 | תכולת סך הפנולים [מ"ג שווה ערך לחומצה גאלית (GAE) 100 גרם-1 FM] ופלבונואידים [מ"ג חומצת לימון (CA) 100 גרם-1 FM] בפירות העגבניות שגדלו תחת תאורה משלימה שונה.
פרמטר |
"בולצאנו" |
"שוקולד" |
"הַדרָן" |
"דיאמונט" |
"סטרבנה" |
פנולים |
|||||
HPSL |
36.33 ± 5.34 |
31.23 ± 5.67 |
27.64 ± 7.12 |
30.26 ± 5.71 |
48.70 ± 11.24 |
IND |
33.21 ± 4.05 |
34.77 ± 6.39 |
31.00 ± 6.02 |
30.63 ± 5.11 |
56.26 ± 13.59 |
לד |
36.16 ± 6.41 |
31.70 ± 6.80 |
30.44 ± 3.01 |
30.98 ± 6.52 |
52.57 ± 10.41 |
פלבונואידים |
|||||
HPSL |
4.50 ± 1.32 |
3.78 ± 0.65a |
2.65 ± 1.04 |
2.57 ± 1.15 |
5.17 ± 2.33 |
IND |
4.57 ± 0.75 |
5.24 ± 0.79b |
4.96 ± 1.46 |
2.84 ± 0.67 |
6.65 ± 1.64 |
לד |
4.96 ± 1.08 |
4.37 ± 1.18ab |
3.02 ± 1.04 |
2.88 ± 1.08 |
5.91 ± 1.20 |
אמצעים שונים באופן משמעותי מסומנים באותיות שונות. |
בניגוד ל"בולצאנו", "שוקומטה" תחת תאורת LED מגדילה את המשקל של פרי אחד וכמות הקרוטן עולה. פרמטרים אחרים שאינם כוללים חומר יבש ותכולת מוצקים מסיסים גבוהים גם הם מאשר בפירות שהושגו תחת HPSL. במקרה של מגוון זה, גם מנורת האינדוקציה מציגה תוצאות טובות (איור 9).
עבור ה-CV "Diamont", האינדיקטורים הקובעים את תכונות הטעם מופחתים באופן משמעותי תחת אור LED, אך תכולת הפיגמנטים והפלבנואידים גדלה (איור 9).
הזנים "הדרן" ו"סטרבנה" הם הכי לא מגיבים לטיפול משלים באור. עבור "הדרן", הפרמטר היחיד המושפע באופן משמעותי מספקטרום האור של LED הוא תכולת המוצקים המסיסים. "סטרבנה" גם סובלנית יחסית לשינויים בהרכב הספקטרלי של האור. זה יכול להיות בגלל המאפיינים הגנטיים של הזן, שכן זה היה זן עגבניות השרי היחיד שנכלל בניסוי. זה התאפיין ברמות גבוהות משמעותית של כל הפרמטרים שנחקרו. לכן, לא ניתן היה לזהות שינויים בפרמטרים שנחקרו בהשפעת האור (איור 9).
דיון
המשקל הממוצע של פרי העגבנייה מתאם למשקל המיועד של הזן; עם זאת, זה לא מושג. זה יכול לנבוע משיטת הגידול ולא מאיכות התאורה, שכן ניתן להשתמש בפחות מים במצע כבול, מה שעשוי להפחית את משקל הפרי, אך להעלות את ריכוז החומרים הפעילים ולשפר את רווית הטעם. (24). התנודה הקטנה ביותר של משקל הפרי הממוצע של "הדרן F1" כתוצאה ממקור התאורה יכולה להצביע על סבילות של זן זה לאיכות התאורה. זה תואם את הסקירה של הנושא (25). היבול והאיכות של העגבניות מושפעות לא רק מעוצמת האור המשלים בשימוש, אלא גם מאיכותה. התוצאות מראות שתפוקה נמוכה יותר נוצרה תחת מנורות IND. עם זאת, ייתכן שתוצאות פחותות הראו עקב עוצמה קטנה יותר של מנורות אינדוקציה למרות העובדה שהמאפיין העיקרי של מנורות אינדוקציה הוא פס הגלים הירוקים רחב יותר. מהנתונים עולה כי העלייה בכמות האור האדום תורמת לעלייה במשקל הטרי של העגבניות, אך אינה משפיעה על העלייה בתכולת החומר היבש. נראה שהאור האדום עורר את העלייה בתכולת המים בעגבניות. לעומת זאת, העלייה באור הכחול מפחיתה את תכולת החומר היבש של כל זני העגבניות. הפחות רגיש הוא זן עגבניות צהובות "Balzano". מספר מחקרים הראו שפוטוסינתזה בשילוב של אור אדום וכחול נוטה להיות גבוהה יותר מאשר בתאורת HPS, אבל תפוקת הפירות שווה (12). אולה ווירסיל (26) מצאו שנורות לד אדומות משפרות את יבול העגבניות וזה מדגיש את ממצאי המחקר שלנו שקובעים שבדרך כלל עם תוספת גבוהה יותר של גלים אדומים מגדילה את היבול. בדעה דומה, Zhang et al. (14) מגדיר שאפילו הוספת אור FR בשילוב עם נוריות LED אדומות ו- HPSL מגדילה את מספר הפירות הכולל. אור LED כחול ואדום משלים הביא להבשלה מוקדמת של פרי העגבניות. זה יכול להצביע על הסיבה למסת פרי גבוהה יותר תחת נוריות LED עבור זני "Chocomate F1" ו-"Diamont F1", שכן הבשלה מוקדמת הובילה להקצאה מוקדמת יותר של פירות חדשים. מבחינת תפוקה, הנתונים שלנו מראים שלא העלייה באור האדום חשובה יותר בהגדלת התפוקה, אלא השיעור המוגבר של האור האדום על פני האור הכחול.
מכיוון שאחת התכונה האהובה של העגבנייה של הלקוח היא מתיקות, חשוב להבין את הדרכים האפשריות לשפר תכונה זו. עם זאת, הוא משתנה בדרך כלל על ידי גורמים סביבתיים שונים (27). ישנן עדויות לכך שההרכב האיכותי של האור משפיע גם על התוכן הביוכימי של פרי העגבניות. תכולת הסוכר המסיס של פרי העגבניות הבשלות ירדה על ידי משכי אור FR ארוכים יותר (15). קונג וחב'. (16) התוצאות הראו שטיפול באור כחול הוביל באופן משמעותי ליותר מוצקים מסיסים. תכולת הסוכר בצמחים מוגברת על ידי אור ירוק, כחול ואדום (28). הניסויים שלנו לא מאשרים זאת, מכיוון שהגדלת האור הכחול והאדום בנפרד הפחיתה את תכולת המוצקים המסיסים ברוב המקרים. התוצאות שלנו הראו שהרמה הגבוהה ביותר של סוכרים מסיסים נמצאה תחת HPSL שמביאה את השיעור הגדול ביותר של אור אדום מאשר מנורות אחרות וגם מעלה את הטמפרטורה ליד המנורות. זה מתכתב עם מחקרים קודמים שבהם מחקרים של Erdberga et al. (29) הראה כי התוכן של סוכרים מסיסים, חומצות אורגניות עולה עם הגדלת מינוני גלים אדומים. תוצאות דומות התקבלו במחקרים אחרים. משקל פרי עגבניות ממוצע גבוה יותר התקבל בצמחים משלימים המוארים במנורות HPS בהשוואה לצמחים מנורות LED (8.7-12.2% בהתאם לזן) (30).
עם זאת, מחקרים של Dzakovich et al. (31) הוכיח כי איכות אור משלימה (HPSL באמצעות נוריות LED) לא השפיעה באופן משמעותי על המאפיינים הפיזיקליים-כימיים (סה"כ מוצקים מסיסים, חומציות ניתנת לטיטרציה, תכולת חומצה אסקורבית, pH, סך הפנולים ופלבנואידים וקרוטנואידים בולטים) או תחושתיות של עגבניות שגודלו בחממה. זה מראה שכמות הסוכרים המסיסים בפירות יכולה להיות מושפעת לא רק מגורמים בודדים, אלא גם מהשילובים שלהם. גם בניסויים שלנו לא ניתן היה למצוא חוקיות בין השפעות האור על תכולת החומצה. בפרט, מחקר עתידי צריך להתמקד לא רק בקשר בין מינים לאור, אלא גם ביחס בין זן לאור. תכולת החומר היבש הייתה גבוהה יותר ב-"Chocomate F1" ו-"Strabena F1". זה מתכתב עם Kurina et al. (6), שם בממוצע, האדומים-חומים צברו יותר חומר יבש (6.46%). מחקרים של Duma et al. (32) הראה שכאשר משווים בין מסת פירות ל-TI, ניתן לראות ש-TI גבוה יותר הוא עבור עגבניות קטנות או גדולות יותר. ניסויים של Rodica et al. (23) הראו שעגבניות שרי ועגבניות בצבע אדום חום מכילות יותר מוצקים מסיסים. במחקר זה מודגש כי כמות התרכובות האורגניות הקובעות את טעם הפרי תלויה בתפוקה של הזן.
החשיפה לתאורת לד אדום וכחול משלימה מגבירה את הליקופן ו в- תכולת קרוטן (13, 29, 33, 34). Dannehl et al. (12) מחקרים הראו שתכולת הליקופן והלוטאין בעגבניות הייתה גבוהה ב-18 וב-142% כאשר הן נחשפו למתקן LED. למרות זאת, вתכולת קרוטן לא הייתה שונה בין טיפולי האור. Ntagkas et al. (35) הראה שזאקסנטין, התוצר של в-המרת קרוטן, עלייה בפירות העגבניות באור כחול ולבן. במחקר זה, ההצהרות הללו נכונות בחלקן רק במקרה של "Bolzano F1" שבו נמצאה כמות גדולה משמעותית של ליקופן בטיפול LED, אך в-קרוטן אכן הגיב בצורה שלילית לטיפול זה. זה יכול להיות בגלל מאפיינים גנטיים שכן "Bolzano F1" הוא רק זן בעל פרי כתום במחקר זה. במחקרים אחרים, עם זנים אדומים וחום, הכמות הגבוהה ביותר של ליקופן ו в-קרוטן נמצאו תחת מנורות אינדוקציה שאינן מאשרות את המגמות של שנים קודמות (29). הניסויים שלנו הראו שתכולת הליקופן בכל זני עגבניות הפירות האדומות גדלה עם הגדלת האור הכחול. לעומת זאת, שינויים בתכולת קרוטן בזנים שונים אינם מצליחים לבסס חוקיות משותפת לכל זני העגבניות המשמשים בניסויים. אי התאמה זו מצביעה על הצורך בבדיקה נוספת של הנבדק בעתיד. אותו דפוס של תגובה לאור עקב תכונות הזן נצפה עם כמות פנולים ופלבנואידים. כל הזנים בעלי הפירות האדומים והחומים הראו תוצאות טובות יותר תחת מנורות IND, בעוד "Bolzano F1" הגיב עם תוצאות גבוהות יותר לנורות HPSL ו-LED ללא הבדל משמעותי. מחקר זה תואם את הממצאים של קונג: הטיפול באור כחול הוביל באופן משמעותי ליותר ריכוז של תרכובות פנוליות בודדות (חומצה כלורוגנית, חומצה קפאית ורוטין) (16). אור אדום מתמשך העלה משמעותית את הליקופן, в-קרוטן, תכולת פנולים כוללת, ריכוז פלבנואידים כולל ופעילות נוגדת חמצון בעגבניות (36). במחקרים הקודמים שלנו, הפלבנואידים השתנו בתנודות; לכן, אין לציין השפעות של אורך גל אור כמשמעותיות.
כמות הפנולים גדלה עם השיעור ההולך וגדל של אור כחול המסופק על ידי מנורות LED (29), זה מתכתב גם עם המחקר שלנו. מוזכר בעבודות של חוקרים אחרים שחשיפה לאור UV או LED לא השפיעה על סך כל התרכובות הפנוליות, למרות העובדה ששני טיפולי האור ידועים כמאפננים את הביטוי של מערך גנים המעורבים בביוסינתזה של תרכובות פנוליות וקרוטנואידים. (36). יש לציין שבדומה למשקל הפרי, אין הבדלים משמעותיים בתרכובות הכימיות ב"הדרן F1" עקב טיפול באור. זה מאפשר להכריז שזן "הדרן F1" יכול להיות סובלני להרכב האור. הניסויים שלנו מאשרים את נתוני הספרות לפיהם הסינתזה של מטבוליטים משניים מוגברת הן על ידי הכמות הכמותית של האור הכחול והן על ידי השיעור המוגבר של האור הכחול במערכת התאורה הכוללת.
התוצאות שהתקבלו מראות שהרכיבים הכימיים, לרבות הסוכרים המסיסים בחומצה ויחסם, האחראים לטעם האופייני לזן, תלויים בעיקר בגנטיקה של הזן. הטעם הטוב של עגבניות מאופיין לא רק בשילוב של פיגמנטים ספציפיים למין וחומרים פעילים ביולוגית, אלא גם בכמותם. במיוחד יחס וכמות החומצות והסוכרים מאפיינים את הטעם הרווי והאיכותי. במחקר זה, המתאם החיובי בין סוכרים מסיסים לחומצות שניתנות לטיטרציה הוא ~0.4, אשר נמצא בקורלציה עם מחקר של הרננדז סוארז, כאשר המתאם החיובי בין שני האינדיקטורים נמצא כ-0.39 (37). במחקרים של Dzakovich et al. (31), עגבניות טופלו עבור סך מוצקים מסיסים, חומציות ניתנת לטיטרציה, תכולת חומצה אסקורבית, pH, סך פנולים ופלבנואידים וקרוטנואידים בולטים. המחקרים שלהם הצביעו על כך שאיכות פרי עגבניות החממה הושפעה רק באופן שולי מטיפולי אור משלימים. יתרה מכך, נתוני פאנל חושים של הצרכנים הצביעו על כך שעגבניות שגדלו בטיפולי תאורה שונים היו דומות בין טיפולי התאורה שנבדקו. מחקר הציע כי סביבת האור הדינמית הטבועה במערכות ייצור חממה עשויה לבטל את ההשפעות של אורכי גל של אור המשמשים במחקריהם על היבטים ספציפיים של חילוף חומרים משני של פירות (31). זה תואם בחלקו את המחקר הזה, שכן הנתונים שהתקבלו אינם מציגים מגמות ברורות וחד משמעיות, המאפשרות לנו לומר שאחת מהתאורה שימושית יותר לעגבניות מהאחרות. עם זאת, ניתן להשתמש במנורות מסוימות עבור זנים מסוימים, לדוגמה, מנורות HPSL יתאימו יותר ל-"Bolzano F1" ותאורת LED מומלצת עבור "Chocomate F1". זה מתאים למחקר שבו נחקרה ההשפעה של קווי רוחב גיאוגרפיים שונים על התכונות הכימיות של העגבניות. Bhandari etal. (38) הבהיר כי בעוד שהשילוב של מיקום השמש כלפי השמים, וכתוצאה מכך, השילוב של גלי האור הנראה, הוא ממלא תפקיד חשוב בשינוי ההרכב הכימי של העגבניות; ישנם זנים חסינים לתהליכים אלו. כל המסקנות הללו מאפשרות להדגיש שההרכב הכימי של העגבנייה תלוי בעיקר בגנוטיפ, מכיוון שיחסי הזנים עם גורמים גדלים, במיוחד עם תאורה, הם בעלי נטייה גנטית.
סיכום
זני עגבניות שונים מגיבים בצורה שונה לתאורה המשלימה המשמשת. הזנים "הדרן" ו"סטרבנה" הם הכי לא מגיבים לאור משלים. עבור "הדרן", הפרמטר היחיד המושפע באופן משמעותי מספקטרום האור של LED הוא תכולת המוצקים המסיסים. "סטרבנה" גם סובלנית יחסית לשינויים בהרכב הספקטרלי של האור. זה יכול להיות בגלל המאפיינים הגנטיים של הזן, שכן זה היה זן עגבניות השרי היחיד שנכלל בניסוי. לא מומלץ לגדל פירות בצבע כתום cv "Bolzano" תחת מנורת LED או IND כי בתאורה זו, הפרמטרים הם ברמה של HPSL או גרוע יותר באופן משמעותי. תחת מנורות LED, משקל פרי אחד, חומר יבש, תכולת מוצקים מסיסים ו в-הקרוטן מופחתים באופן משמעותי. משקל הפרי האחד וכמות в-קרוטן של פרי צבע אדום-חום cv "Chocomate" תחת תאורת LED עולה באופן משמעותי. פרמטרים אחרים שאינם כוללים חומר יבש ותכולת מוצקים מסיסים גבוהים גם הם מאשר בפירות שהושגו תחת HPSL.
ניסויים הראו כי HPSL מגרה הצטברות של מטבוליטים ראשוניים בפרי עגבניות. בכל המקרים, תכולת המוצקים המסיסים הייתה גבוהה ב-4.7-18.2% בהשוואה למקורות תאורה אחרים.
מכיוון שמנורות LED ו-IND פולטות כ-20% אור כחול-סגול, התוצאות מצביעות על כך שחלק זה של הספקטרום מגרה הצטברות של תרכובות פנוליות בפרי ב-1.6-47.4% בהשוואה ל-HPSL. תכולת הקרוטנואידים כמטבוליטים משניים תלויה הן במגוון והן במקור האור. זני פירות אדומים נוטים לסנתז יותר в-קרוטן תחת נורית LED ו-IND משלימה.
החלק הכחול של הספקטרום ממלא תפקיד גדול יותר בהבטחת איכות היבול. עלייה או כימות של חלקו בספקטרום הכולל מקדמת את הסינתזה של מטבוליטים משניים (ליקופן, פנולים ופלבנואידים), מה שמוביל לירידה בחומר היבש ובתכולת המוצקים המסיסים.
בהתחשב בהשפעה הגדולה של השונות הגנוטיפית בעגבניות וביחסי האור, מחקר נוסף צריך להמשיך ולהתמקד בשילובים של זנים וספקטרום אור משלים שונים כדי להגדיל את התוכן של תרכובות פעילות ביולוגית.
הצהרת זמינות נתונים
הנתונים הגולמיים התומכים במסקנות מאמר זה יהפכו לזמינים על ידי המחברים, ללא הסתייגות מיותרת.
תרומות
IE הייתה אחראית על גידול ודגימת עגבניות, עבודת מעבדה, כימות תרכובות וגם תרמה לכתיבת כתב היד. IA העלתה את הרעיון, תרמה לתפיסה ולעיצוב המחקר, הייתה אחראית על דגימת עגבניות, עבודת מעבדה, כימות תרכובות, וגם תרמה לכתיבת כתב היד. MD תרם לתפיסה ועיצוב המחקר, אופטימיזציה של שיטות אנליטיות, ניתח את הדגימות במעבדה והציע המלצות והצעות. RA תרם לניתוח הסטטיסטי, פרשנות הנתונים והציע המלצות והצעות לגבי כתב היד. LD תרם לתפיסה ועיצוב המחקר, היה אחראי על דגימת עגבניות, עבודת מעבדה, כימות תרכובות, והציע המלצות והצעות לגבי כתב היד. כל המחברים תרמו למאמר ואישרו את הגרסה שהוגשה של כתב היד.
מימון
מחקר זה מומן על ידי התוכנית לפיתוח הכפר הלטבי 2014-2020 שיתוף פעולה, קרא 16.1 פרויקט מס. 19-00-A01612-000010 חקירת פתרונות חדשניים ופיתוח שיטות חדשות ליעילות ואיכות הגדלת מגזר החממות הלטבי (IRIS).
ביבליוגרפיה
- 1. Vijayakumar A, Shaji S, Beena R, Sarada S, Sajitha Rani T, Stephen R, et al. טמפרטורה גבוהה שנגרמה לשינויים בפרמטרי איכות ותפוקה של עגבניה (Solanum lycopersicum L) ומקדמי דמיון בין גנוטיפים באמצעות סמני SSR. הליון. (2021) 7:e05988. doi: 10.1016/j.heliyon.2021.e0 5988
- 2. Duzen IV, Oguz E, Yilmaz R, Taskin A, Vuruskan A, Cekici Y, et al. ליקופן יש השפעה מגנה על פגיעה לבבית הנגרמת על ידי הלם ספטי בחולדות. Bratisl Med J. (2019) 120:919-23. דוי: 10.4149/BLL_2019_154
-
3. Dogukan A, Tuzcu M, Agca CA, Gencoglu H, Sahin N, Onderci M, et al. קומפלקס ליקופן עגבניות מגן על הכליה מפציעה הנגרמת על ידי ציספלטין באמצעות השפעה על עקה חמצונית כמו גם Bax, Bcl-2 ו-HSPs ביטוי. נוטר סרטן. (2011) 63:427-34. doi: 10.1080/01635581.2011.5 35958
- 4. Warditiani NK, Sari PMN, Wirasuta MAG. אפקט פיטוכימי והיפוגליקמיה של תמצית ליקופן עגבניות (TLE). Sys Rev Pharm. (2020) 11:50914. דוי: 10.31838/srp.2020.4.77
- 5. Ando A. "תרכובות טעם בעגבניות". בתוך: Higashide T, עורך. Solanum Lycopersicum: ייצור, ביוכימיה ויתרונות בריאותיים. ניו יורק, Nova Science Publishers (2016). ע. 179-187.
- 6. Kurina AB, Solovieva AE, Khrapalova IA, Artemyeva AM. הרכב ביוכימי של פירות עגבניות בצבעים שונים. Vavilovskii Zhurnal Genet Selektsii. (2021) 25:514-27. דוי: 10.18699/VJ21.058
- 7. Murshed R, Lopez-Lauri F, Sallanon H. השפעת לחץ מים על מערכות נוגדי חמצון ופרמטרים חמצוניים בפירות של עגבניה (Solanum lycopersicon L, cvMicro-tom). Physiol Mol Biol Plants. (2013) 19:36378. דוי: 10.1007/s12298-013-0173-7
- 8. Klunklin W, Savage G. אפקט של מאפייני איכות של עגבניות שגדלו בתנאי מים ומים ובצורת בצורת. מזונות. (2017) 6:56. דוי: 10.3390/מזונות6080056
- 9. Chetelat RT, Ji Y. ציטוגנטיקה ואבולוציה. אימפרוב גנטי גידולים סולניים. (2007) 2:77-112. דוי: 10.1201/b10744-4
- 10. Wang W, Liu D, Qin M, Xie Z, Chen R, Zhang Y. השפעות של תאורה משלימה על הובלת אשלגן וצביעת פירות של עגבניות שגדלו בהידרופוניקה. Int J Mol Sci. (2021) 22:2687. דוי: 10.3390/ijms22052687
- 11. Ouzounis T, Giday H, Kj^r KH, Ottosen CO. LED או HPS בנוי? מקרה בוחן בשושנים וקמפנולות. Eur J Hortic Sci. (2018) 83:16672. דוי: 10.17660/eJHS.2018/83.3.6
- 12. Dannehl D, Schwend T, Veit D, Schmidt U. עלייה בתכולת היבול, הליקופן והלוטאין בעגבניות הגדלות תחת ספקטרום PAR רציף תאורת LED. Front Plant Sci. (2021) 12:611236. doi: 10.3389/fpls.2021.61 1236
- 13. Xie BX, Wei JJ, Zhang YT, Song SW, Su W, Sun GW, et al. אור כחול ואדום משלים מעודדים סינתזה של ליקופן בפירות עגבניות. J Integr Agric. (2019) 18:590-8. דוי: 10.1016/S2095-3119(18)62062-3
- 14. Zhang JY, Zhang YT, Song SW, Su W, Hao YW, Liu HC. אור אדום משלים מביא להבשלה מוקדמת יותר של פרי העגבניות בהתאם לייצור אתילן. Environ Exp Bot. (2020) 175:10404. דוי: 10.1016/j.envexpbot.2020.104044
- 15. Zhang Y, Zhang Y, Yang Q, Li T. אור אדום מרחוק משלים מעליו מגרה את צמיחת העגבניות תחת תאורה תוך-חופה עם נוריות LED. J Integr Agric. (2019)18:62-9. דוי: 10.1016/S2095-3119(18)62130-6
- 16. Kong D, Zhao W, Ma Y, Liang H, Zhao X. השפעות של תאורת דיודה פולטת אור על איכות עגבניות שרי טריות חתוכות במהלך הקירור אִחסוּן. Int J Food Sci Technol. (2021) 56: 2041-52. doi: 10.1111/ijfs. 14836
- 17. Jarkum-Enriquez L, Mercado-Silva EM, Maldonado JL, Lopez-Baltazar J. תכולת ליקופן ואינדקס הצבעים של עגבניות מושפעות מהחממה כיסוי. Sc Horticulturae. (2013) 155:43-8. doi: 10.1016/j.scienta.2013. 03.004
- 18. Wahid A, Gelani S, Ashraf M, Foolad MR. סבילות לחום
בצמחים: סקירה כללית. Environ Exp Bot. (2007) 61:199
223. עשו you 10.1016/j.envexpbot.2007.05.011
- 19. Duma M, Alsina I. תכולת הפיגמנטים הצמחיים בפלפל אדום וצהוב. Sci Pap B Horticulture. (2012) 56:105-8.
- 20. Nagata M, Yamashita I. שיטה פשוטה לקביעה בו-זמנית של כלורופיל וקרוטנואידים בפרי עגבניות. J Jpn Food Sci Technol. (1992) 39:925-8. דוי: 10.3136/nskkk1962.39.925
- 21. Singleton VL, Orthofer R, Lamuela-Raventos RM. ניתוח של סך הפנולים ומצעי חמצון אחרים ונוגדי חמצון באמצעות ריאגנט פולין-ציוקלטאו. שיטות אנזימול. (1999) 299:152-78. דוי: 10.1016/S0076-6879(99)99017-1
- 22. Kim D, Jeond S, Lee C. יכולת נוגדת חמצון של פיטוכימיקלים פנוליים מזנים שונים של שזיפים. Food Chem. (2003) 81:321-6. דוי: 10.1016/S0308-8146(02)00423-5
- 23. Rodica S, Maria D, Alexandru-Ioan A, Marin S. האבולוציה של כמה פרמטרים תזונתיים של פרי העגבנייה במהלך שלבי הקטיף. Hort Sci. (2019) 46:132-7. doi: 10.17221/222/2017-HORTSCI
- 24. מטה MD, Szalokine Zima I. פיתוח ויבול של עגבניות שדה תחת אספקת מים שונה. Res J Agric Sci. (2020) 52:167-77.
- 25. Mauxion JP, Chevalier C, Gonzalez N. אירועים תאיים ומולקולריים מורכבים הקובעים את גודל הפרי. Trends Plant Sci. (2021) 26:1023-38. דוי: 10.1016/j.tplants.2021.05.008
- 26. Olle M, Alsina I. השפעת אורך הגל של האור על הצמיחה, התפוקה והאיכות התזונתית של ירק החממה. Proc Latvian Acad Sci B. (2019) 73:1-9. דוי: 10.2478/prolas-2019-0001
- 27. Kawaguchi K, Takei-Hoshi R, Yoshikawa I, Nishida K, Kobayashi M, Kushano M, et al. הפרעה תפקודית של מעכב דופן תא אינברטאז על ידי עריכת גנום מגבירה את תכולת הסוכר של פרי העגבנייה ללא להפחית את משקל הפרי. Sci Rep. (2021) 11:1-12. doi: 10.1038/s41598-021-00966-4
- 28. Olle M, Virsile A. השפעת אורך הגל של האור על הצמיחה, התפוקה והאיכות התזונתית של ירקות החממה. חקלאי מזון מדע. (2013) 22:22334. דוי: 10.23986/afsci.7897
- 29. Erdberga I, Alsina I, Dubova L, Duma M, Sergejeva D, Augspole I, et al. שינויים בהרכב הביוכימי של פרי העגבניות בהשפעת איכות ההארה. Key Eng Mater. (2020) 850:172
-
8. עשו you 10.4028/www.scientific.net/KEM.850.172
- 30. Gajc-Wolska J, Kowalczyk K, Metera A, Mazur K, Bujalski D, Hemka L. השפעת תאורה משלימה על פרמטרים פיזיולוגיים נבחרים ותפוקה של צמחי עגבניות. Folia Horticulturae. (2013) 25:153
-
9. עשו you 10.2478/fhort-2013-0017
- 31. Dzakovich M, Gomez C, Ferruzzi MG, Mitchell CA. התכונות הכימיות והחושיות של עגבניות חממה נשארות ללא שינוי בתגובה לאור משלים אדום, כחול ואדום רחוק מפולטת אור. מדע הורטנס. (2017) 52:1734-41. דוי: 10.21273/HORTSCI12469-17
- 32. Duma M, Alsina I, Dubova L, Augspole I, Erdberga I. הצעות לצרכנים לגבי התאמה של עגבניות בצבעים שונים בתזונה. ב:
FoodBalt 2019: הליכים של הכנס הבלטי ה-13 על מדע וטכנולוגיה של מזון; 2019-2 במאי 3. Jelgava, לטביה: LLU (2019). ע. 261-4.
- 33. Ngcobo BL, Bertling I, Clulow AD. הארה של עגבניות שרי לפני הקטיף מפחיתה את תקופת ההבשלה, משפרת את ריכוז הקרוטנואידים של הפרי ואת איכות הפרי הכוללת. J Hortic Sci Biotechnol. (2020) 95:617-27. דוי: 10.1080/14620316.2020.1743771
- 34. Najera C, Guil-Guerrero JL, Enriquez LJ, Alvaro JE, Urrestarazu
M. איכויות תזונתיות ואורגנולפטיות משופרות ב-LED ב
פרי עגבניות לאחר הקטיף. Postharvest Biol Technol. (2018)
145:151-6. דוי: 10.1016/j.postharvbio.2018.07.008
- 35. Ntagkas N, de Vos RC, Woltering EJ, Nicole C, Labrie C, Marcelis L F. Modulation ofthe מטבולום פרי העגבניות על ידי אור LED. מטבוליטים. (2020) 10:266. דוי: 10.3390/metabo10060266
- 36. Baenas N, Iniesta C, Gonzalez-Barrio R, Nunez-Gomez V, Periago MJ, Garda-Alonso FJ. שימוש לאחר הקציר באור אולטרה סגול (UV) ובדיודה פולטת אור (LED) כדי לשפר תרכובות ביו-אקטיביות ב עגבניות בקירור. מולקולות. (2021) 26:1847. doi: 10.3390/molecules260 71847
- 37. הרננדז סוארז מ., רודריגז ER, CD רומרו. ניתוח תכולת חומצה אורגנית בזני עגבניות שנקטפו בטנריף. Eur Food Res Technol. (2008) 226:423-35. דוי: 10.1007/s00217-006-0553-0
- 38. Bhandari HR, Srivastava K, Tripathi MK, Chaudhary B, Biswas S. Shreya Environmentx שילוב יכולת אינטראקציה לתכונות איכות בעגבניה (Solanum lycopersicum L.). Int J Bio-Resour מתח ניהול. (2021) 12:455-62. דוי: 10.23910/1.2021.2276
ניגוד עניינים: המחברים מצהירים כי המחקר נערך בהיעדר קשרים מסחריים או פיננסיים כלשהם שעלולים להתפרש כניגוד עניינים אפשרי.
הערת המו"ל: כל הטענות המובעות במאמר זה הן אלה של המחברים בלבד ואינן מייצגות בהכרח את אלה של הארגונים הקשורים אליהם, או של המוציא לאור, העורכים והסוקרים. כל מוצר שעשוי להיות מוערך במאמר זה, או טענה שעשויה להיות על ידי היצרן שלו, אינו מובטח או מאושר על ידי המפרסם.
זכויות יוצרים © 2022 Alsina, Erdberg, Duma, Alksnis and Dubova. זהו מאמר בגישה פתוחה המופץ תחת התנאים של Creative Commons Attribution License (CC BY).
הזדמנויות חדשות בתחום התזונה | www.frontiersin.org