शास्त्रज्ञांना मजबूत हाडांसाठी सिलिकॉनसह हायड्रोपोनिक स्ट्रॉबेरी समृद्ध करण्यात आणि खनिज उपासमार विरूद्ध तसेच उत्पादनांची गुणवत्ता वाढविण्यात स्वारस्य आहे. एका प्रश्नाच्या उत्तराच्या शोधात, शास्त्रज्ञांना बेरीच्या पृष्ठभागावर एपिफायटिक सूक्ष्मजीव समुदायातील एक महत्त्वाचा खेळाडू सापडला आहे.
इटालियन शास्त्रज्ञांच्या एका गटाने स्ट्रॉबेरीच्या बायोफोर्टिफिकेशनच्या संभाव्यतेचा अभ्यास करताना, बेरीच्या सूक्ष्मजीव समुदायावर सिलिकॉनचा प्रभाव निश्चित केला आणि MDPI पोर्टलवर ऍग्रोनॉमी 2021 या जर्नलमधील लेखात परिणाम प्रकाशित केले.
“खनिज कुपोषण ही एक अशी घटना आहे जी औद्योगिक आणि विकसनशील अशा दोन्ही देशांमध्ये जगातील दोन तृतीयांश लोकसंख्येला प्रभावित करते आणि मानवी आरोग्यावर खोलवर परिणाम करते. स्ट्रॉबेरी हे एक लोकप्रिय उत्पादन आहे हे लक्षात घेता, त्यांना फायदेशीर संयुगे समृद्ध करणे या समस्येचे एक आशादायक समाधान दिसते.
ताज्या बेरी, फळे आणि भाज्यांच्या बाबतीत, फायदेशीर संयुगेच्या सामग्रीमध्ये वाढ एकतर जीनोटाइप सुधारून, प्रजनन कार्यक्रमाद्वारे किंवा विशिष्ट कृषी पद्धतींचा वापर करून साध्य करता येते, उदाहरणार्थ, बायोफोर्टिफिकेशन.
विशेषतः, खाण्यायोग्य अवयवांमध्ये लक्ष्यित पोषक घटकांची एकाग्रता वाढविण्याच्या उद्देशाने विशेष खनिज खतांसह सामान्यतः मातीविरहित उत्पादन प्रणाली (जसे की हायड्रोपोनिक्स) मध्ये उगवलेल्या वनस्पतींचा पुरवठा करून कृषी बायोफोर्टिफिकेशन साध्य केले जाते.
स्ट्रॉबेरी सातत्याने बेरीच्या जागतिक अव्वल स्थानावर आहे. गार्डन स्ट्रॉबेरी केवळ त्यांच्या संवेदनात्मक वैशिष्ट्यांसाठीच नव्हे तर त्यांच्या संभाव्य आरोग्य फायद्यांसाठी देखील खूप मौल्यवान मानल्या जातात, कारण ते विशेषतः व्हिटॅमिन सी, अँथोसायनिन, फिनोलिक संयुगे आणि फ्लेव्होनॉइड्स सारख्या अँटिऑक्सिडंट संयुगेने समृद्ध असतात.
तथापि, स्ट्रॉबेरी त्यांच्या उच्च चयापचय दरामुळे कापणीनंतर चांगल्या प्रकारे साठवत नाहीत, ज्यामुळे जलद निर्जलीकरण, घट्टपणा कमी होणे, रंग खराब होणे आणि ऊती मऊपणा होतो.
या समस्यांमुळे आर्थिक नुकसान होते आणि उद्योग स्ट्रॉबेरीचे शेल्फ लाइफ वाढवण्याचे मार्ग सतत शोधत असतो.
आजपर्यंत, बेरीचे शेल्फ लाइफ वाढवण्याच्या उद्देशाने काढणीनंतरच्या पद्धतींमध्ये एकतर भौतिक (उच्च आणि कमी तापमान, विकिरण आणि सुधारित किंवा नियंत्रित वातावरणाचा वापर) किंवा रासायनिक (फ्युमिगेशन, कॅल्शियम डिपिंग, लेप, ओझोनेशन) पद्धतींचा समावेश आहे आणि उपचार
तथापि, स्ट्रॉबेरीच्या काढणीनंतरच्या जीवनावर बायोफोर्टिफिकेशन पद्धतीचा प्रभाव देखील लक्षणीय आहे.
गेल्या दशकांमध्ये गोळा केलेल्या डेटाचे प्रमाण हे दर्शविते की, इतर सूक्ष्म पोषक घटकांसह, सिलिकॉन (Si) हाडांच्या निर्मितीमध्ये आणि खनिजीकरणात भाग घेऊन मानवी आरोग्यास चालना देण्यासाठी मूलभूत भूमिका बजावते.
सिलिकॉन, मातीतील दुसरा सर्वात मुबलक घटक, वनस्पतींसाठी आवश्यक नाही. तथापि, फर्टिलायझेशन कार्यक्रमांमध्ये Si चा समावेश केल्याने पिकांवर सकारात्मक परिणाम दिसून आले आहेत, वाढीव उत्पन्नासह जैविक आणि अजैविक ताणतणावांचा प्रतिकार सुधारला आहे.
बायोफोर्टिफिकेशनच्या संदर्भात, खाद्य वनस्पतींच्या अवयवांमध्ये Si एकाग्रता वाढवण्यासाठी अनेक अभ्यास केले गेले आहेत.
निकालांवर आधारित, सर्वोत्तम उमेदवार निवडले गेले: स्ट्रॉबेरी, पालेभाज्या आणि हिरवे बीन्स.
विशेष म्हणजे, स्ट्रॉबेरीच्या बायोफोर्टिफिकेशनमुळे जैविक दृष्ट्या सक्रिय यौगिकांचे विभेदक मॉड्युलेशन झाले, म्हणजे, फिनोलिक संयुगेच्या सामग्रीत घट आणि फ्लेव्होनॉइड्समध्ये वाढ.
याव्यतिरिक्त, विविध प्रयोगांनी हे सिद्ध केले आहे की खनिज पोषक तत्वांचा वापर करून बायोफोर्टीफिकेशनचा दृष्टीकोन देखील कृषी उत्पादनांचे शेल्फ लाइफ वाढवू शकतो.
या संशोधन कार्याचा उद्देश हायड्रोपोनिक स्ट्रॉबेरीच्या सिलिकॉन जैवइंधनाचा काढणीनंतर बेरींच्या गुणवत्तेवर होणाऱ्या परिणामाचे मूल्यांकन करणे हा होता.
स्ट्रॉबेरीची रोपे नियंत्रित परिस्थितीत उगवली गेली आणि प्रमाणित पोषक द्रावणात Si चे वाढते प्रमाण जोडले गेले. त्यानंतर स्ट्रॉबेरीचे गुणवत्तेच्या मापदंडांसाठी (म्हणजे टायट्रेटेबल आंबटपणा, कडकपणा, ब्रिक्स आणि गोडपणा) मूल्यमापन केले गेले आणि नंतर भिन्न तापमान आणि वेळेचे अंतर वापरून स्टोरेजचे अनुकरण केले गेले.
याव्यतिरिक्त, स्ट्रॉबेरीचे मूल्यमापन एपिफायटिक मायक्रोबियल समुदायाच्या रचनेसाठी देखील केले गेले जेणेकरून ते वनस्पतीसाठी स्थापित केलेल्या आहाराद्वारे प्रभावित होऊ शकते की नाही हे शोधण्यासाठी आणि विशिष्ट बाबतीत, सी बायोफोर्टिफिकेशन प्रोग्रामद्वारे.
परिणामांवरून असे दिसून आले की बायोफोर्टिफिकेशनमुळे फळांच्या कडकपणावर लक्षणीय परिणाम झाला नाही, तर उच्च Si स्तरांवर, टायट्रेटेबल अम्लतामध्ये वाढ दिसून आली.
मायक्रोबियल समुदायाच्या विश्लेषणात प्रथमच प्रोबायोटिक बॅक्टेरियाची उपस्थिती दिसून आली, म्हणजे: बॅसिलस ब्रीव्ह, ज्यात स्ट्रॉबेरीच्या फळांच्या गोलाकारांशी जुळवून घेतलेल्या स्ट्रेनच्या स्वरूपात मनोरंजक तांत्रिक वैशिष्ट्ये असू शकतात.
याव्यतिरिक्त, सी बायोफोर्टिफिकेशनची पातळी वाढल्यामुळे, एस्चेरिचिया कोलाई आणि टेरीस्पोरोबॅक्टर ग्लायकोलिकस सारख्या संभाव्य रोगजनक सूक्ष्मजीवांचा ऱ्हास देखील दिसून आला.