Η χρήση της ακτινοβολίας UV-B στην αμπελουργία διεγείρει την παραγωγή δευτερογενών μεταβολιτών, ουσιών χρήσιμων για τα φυτά και πλούσιων σε θρεπτικές ιδιότητες για τον άνθρωπο. Τι έχει ανακαλυφθεί;
Η αξιοποίηση της ακτινοβολίας UV-B στην αμπελουργία για μια καινοτομία διατροφοθεραπείας που μπορεί να προσφέρει υγιέστερες και πιο ωφέλιμες καλλιέργειες χωρίς συμβιβασμούς στην ποιότητα: με αυτόν τον τρόπο η έρευνα δοκιμάζει νέα σύνορα, ανοίγοντας τη δυνατότητα να προστεθεί περαιτέρω αξία στην παραγωγή επιτραπέζιων σταφυλιών.
Πρόσφατα, τα θεωρητικά και πρακτικά αποτελέσματα ορισμένων πρωτοποριακών ερευνών στον τομέα της αλληλεπίδρασης της ηλιακής ακτινοβολίας στα φυτά προκαλούν μεγάλο ενθουσιασμό που προαναγγέλλει μια νέα επανάσταση στη γεωργία. Η παραδοχή είναι ότι ένα φυτό, υπό συνθήκες κανονικής βλαστικής δραστηριότητας, παράγει πρωτογενείς μεταβολίτες (αλυσίδα σακχάρων) μέσω της φωτοσύνθεσης, οι οποίοι είναι απαραίτητοι για την ανάπτυξη, την αύξηση και την παραγωγή. Σε επικίνδυνες συνθήκες, όμως, όταν ένα φυτό δέχεται επίθεση από παράσιτα, είτε ζωικά είτε φυτικά, παράγει δευτερογενείς μεταβολίτες για να αμυνθεί, μειώνοντας την παραγωγή των πρωτογενών. Οι ουσίες αυτές, ανάλογα με την περίπτωση, μπορεί να είναι τοξικές, κολλώδεις, όξινες, απωθητικές κ.ο.κ.
Οι ακτίνες UV-B στην αμπελουργία: πώς βελτιώνουν την ποιότητα των επιτραπέζιων σταφυλιών
Η επίδραση των υπεριωδών ακτίνων Β (UV-B), οι οποίες αποτελούν μέρος της ηλιακής ακτινοβολίας, διεγείρει την παραγωγή δευτερογενών μεταβολιτών στα φυτά, επειδή εκλαμβάνονται από αυτά ως «εχθρός» που πρέπει να αμυνθούν.Στην προκειμένη περίπτωση, οι δευτερογενείς μεταβολίτες που παράγονται παρουσία της ακτινοβολίας UV-B, όπως οι πολυφαινόλες, οι ανθοκυανίνες, τα λυκοπένια, τα καροτενοειδή και τα φλαβονοειδή, είναι ουσίες που είναι ιδιαίτερα ευεργετικές για την ανθρώπινη υγεία.
Ειδικότερα, τα φλαβονοειδή, αντιοξειδωτικές ουσίες που είναι απαραίτητες για την άμυνα κατά των καρδιαγγειακών παθήσεων και ορισμένων μορφών καρκίνου (κυρίως του παχέος εντέρου και του δέρματος). Η διεθνής επιστημονική βιβλιογραφία είναι γεμάτη από άρθρα που αναφέρουν τους μηχανισμούς παραγωγής αυτών των ουσιών από το φυτό, τα οφέλη και τις διάφορες αγρονομικές πτυχές που διαπιστώνονται σε διάφορες καλλιέργειες όπως η ντομάτα, η φράουλα, το μαρούλι και άλλες.
Ο ρόλος των πλαστικών μεμβρανών στέγης στην επιλογή της ηλιακής ακτινοβολίας
Η υπεριώδης ακτινοβολία, ωστόσο, είναι υπεύθυνη για την πρόωρη γήρανση των πλαστικών μεμβρανών. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο, στην περίπτωση θερμοκηπίων ή προστατευμένων περιβαλλόντων, η διέλευση της υπεριώδους ακτινοβολίας περιορίζεται πάντα ή εξαλείφεται σχεδόν εντελώς με την προσθήκη «πρόσθετων» που αντανακλούν την υπεριώδη ακτινοβολία. Ένας μηχανισμός που, από την άλλη πλευρά, με την έλευση της καλλιέργειας σε προστατευμένο περιβάλλον, έχει οδηγήσει σε ακύρωση των χρήσιμων μορίων και ενώσεων από θρεπτικής άποψης που μπορούν να βρεθούν στα φρούτα και τα λαχανικά.
Προκειμένου να αξιοποιηθεί στο έπακρο η συμβολή της UV-B στις καλλιέργειες αυτές, χωρίς να επηρεαστούν καθόλου οι μηχανικές ιδιότητες των μεμβρανών (και έτσι να εξασφαλιστεί και η αντοχή τους), αναπτύχθηκε μια μεμβράνη κάλυψης για θερμοκήπια που επιτρέπει τη διέλευση ενός ποσοστού της UV-B ακτινοβολίας του ήλιου, η οποία μπορεί να διεγείρει την παραγωγή θρεπτικών ουσιών στις καλλιέργειες θερμοκηπίων που βελτιώνουν σημαντικά το καλλιεργούμενο προϊόν. Στην ουσία, αυτές οι νεοαναπτυχθείσες πλαστικές μεμβράνες προσφέρουν στις γεωργικές εκμεταλλεύσεις τη δυνατότητα καλλιέργειας φρούτων ή/και λαχανικών με τα ίδια οργανοληπτικά χαρακτηριστικά, αλλά με την προσθήκη ενός ποσοστού βασικών θρεπτικών στοιχείων που εμπλουτίζουν το καλλιεργούμενο προϊόν και το καθιστούν πιο ελκυστικό για τον καταναλωτή.Ένας από τους κύριους στόχους της γεωργικής παραγωγής στο άμεσο μέλλον είναι να προσφέρει στους καταναλωτές προϊόντα που όχι μόνο ικανοποιούν τον «ουρανίσκο» αλλά είναι και πλούσια σε θρεπτικά συστατικά.Η κατάλληλη εκμετάλλευση της υπεριώδους ακτινοβολίας, χάρη στη χρήση καινοτόμων υφασμάτων, θα επιτρέψει την καλλιέργεια φρούτων και λαχανικών πλούσιων σε «φάρμακα», ικανών να ενισχύσουν την ανοσολογική άμυνα του οργανισμού, να προστατεύσουν από καρδιαγγειακές παθήσεις και να αμυνθούν κατά της εμφάνισης διαφόρων νεοπλασιών.
Πειραματικά αποτελέσματα: νέες προοπτικές για την αμπελουργία
Προκειμένου να περάσουμε από τη θεωρία στην πράξη, ξεκινήσαμε πριν από μερικά χρόνια διάφορες συγκριτικές δοκιμές στον τομέα της τέταρτης σειράς, των επιτραπέζιων ντοματών και των επιτραπέζιων σταφυλιών. Οι δοκιμές επικεντρώθηκαν στη σύγκριση των διατροφικών περιεχομένων που προέκυψαν σε προϊόντα που καλλιεργήθηκαν σε δύο γειτονικά θερμοκήπια, το ένα καλυμμένο με παραδοσιακό μουσαμά και το άλλο με ειδικά σχεδιασμένο μουσαμά που επιτρέπει τη διέλευση μιας στοχευμένης ποσότητας υπεριώδους ακτινοβολίας Β από τον ήλιο.Κατά την εποχή της συγκομιδής, ελήφθησαν δείγματα λαχανικών ή φρούτων και στάλθηκαν στο Τμήμα Γεωργίας του Πανεπιστημίου της Νάπολης «Federico II» για την εξαγωγή των προς ανίχνευση θρεπτικών ουσιών.
Τα πειραματικά αποτελέσματα ξεπέρασαν τις προσδοκίες, επιβεβαιώνοντας την εξαιρετική συμβολή της ακτινοβολίας UV-B στα φυτά στις θρεπτικές ιδιότητες των προϊόντων που καλλιεργούνται κάτω από λειτουργικά φύλλα.
Εδώ αναφέρουμε πειραματικά δεδομένα από δοκιμές που πραγματοποιήθηκαν σε επιτραπέζια σταφύλια το 2022 και το 2023 στην Azienda Agricola F.lli Trovisi στην Castellaneta (TA), κατά τη διάρκεια των οποίων συγκρίθηκε η επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας σε διάφορες ποικιλίες επιτραπέζιων σταφυλιών. Για να δοθεί επίσης επιστημονική και στατιστική σημασία, 2 εκτάρια αμπελώνων καλύφθηκαν με παραδοσιακή μεμβράνη (χωρίς μετάδοση της υπεριώδους ακτινοβολίας) και 2 με διχτυωτό ύφασμα πολυαιθυλενίου με μετάδοση της υπεριώδους ακτινοβολίας πάνω από 70%, το οποίο ερευνήθηκε και αναπτύχθηκε από ισραηλινή εταιρεία.
Θρεπτικές δοκιμές σε επιτραπέζια σταφύλια
Το 2022, η δοκιμή αφορούσε την ποικιλία Sweet Celebration®. Η εκχύλιση των θρεπτικών ουσιών στα δείγματα που δόθηκαν κατά τη συγκομιδή πραγματοποιήθηκε στο Τμήμα Φαρμακευτικής του Πανεπιστημίου της Νάπολης «Federico II». Μέσω της δοκιμής Folin, τα στοιχεία που πιστοποιήθηκαν από το εργαστήριο Χημείας έδειξαν σημαντική αύξηση της περιεκτικότητας σε ολικές φαινόλες (TPC) στα σταφύλια που καλλιεργήθηκαν με ισραηλινό ύφασμα σε σύγκριση με το παραδοσιακό ύφασμα του 40%.
Η δεύτερη δοκιμή (έτος 2023) διεξήχθη σε δύο ποικιλίες (Pristine® και Autumn Crisp®) με τη λήψη τσαμπιών κατά τη συγκομιδή (που έγινε σε δύο διαφορετικές χρονικές στιγμές) σε δύο άλλα αγροτεμάχια, αλλά στην ίδια περιοχή, και πάλι με τυχαίο τρόπο. Εκτός από την εξαγωγή της περιεκτικότητας σε θρεπτικά συστατικά, οι γεωπονικές δοκιμές επεκτάθηκαν σε αξιολογήσεις του βαθμού Brix και της σκληρότητας (σκληρότητα) των μούρων. Η τελευταία μετρήθηκε με διεισδυσιόμετρο για την αξιολόγηση της αντίστασης, μετρούμενης σε Newton (N), στις μηχανικές πιέσεις που ασκούνται στο μούρο. Τα δεδομένα παρουσιάζονται στον Πίνακα 1, ο οποίος συγκρίνει τις μετρήσεις στα δείγματα που συλλέχθηκαν σύμφωνα με το φύλλο P (Innovative Retinato) με εκείνα που συλλέχθηκαν σύμφωνα με το φύλλο T (Traditional) και αναφέρονται στην ποικιλία Pristine®, και συγκεκριμένα στα τσαμπιά που ελήφθησαν στο αγρόκτημα Trovisi κατά τη διάρκεια της συγκομιδής του Σεπτεμβρίου.
Πίνακας 1 - Δεδομένα για την ποικιλία Pristine®, συγκομιδή Σεπτέμβριος 2023. AAI: Υδρόφιλη αντιοξειδωτική δραστηριότητα- AAL: Λιπόφιλη αντιοξειδωτική δραστηριότητα.
Ως σύντομο σχόλιο για τα δεδομένα που παρουσιάζονται στον Πίνακα 1 (σύγκριση μεταξύ της σειράς P και της σειράς Τ), υπήρξε αύξηση σχεδόν κατά ένα βαθμό Brix, σημαντική αύξηση της σκληρότητας των καρπών κατά 23%, αύξηση κατά 33% των καροτενοειδών, αύξηση κατά 36% της αντιοξειδωτικής λιποφιλικής δραστηριότητας (AAL) και, τέλος, σημαντική αύξηση των ολικών φαινολών κατά 33%, και πάλι σε σύγκριση με τα σταφύλια που καλλιεργήθηκαν υπό παραδοσιακή κάλυψη. Τον Οκτώβριο του περασμένου έτους, ολοκληρώθηκε μια αγρονομική δοκιμή στην ποικιλία Autumn Crisp®, λαμβάνοντας τσαμπιά, με τον ίδιο πειραματικό τρόπο, κατά τη διάρκεια του τρύγου. Τα δεδομένα σχετικά με την εκχύλιση των θρεπτικών ουσιών παρουσιάζονται στον πίνακα 2.
Πίνακας 2 - Στοιχεία για την ποικιλία Autumn Crisp®, συγκομιδή τον Οκτώβριο του 2023
Τα δεδομένα που συλλέχθηκαν για την ποικιλία αυτή, και πάλι μεταξύ των δειγμάτων που συγκομίστηκαν με τα δύο υφάσματα, δεν έδειξαν αξιόλογες διαφοροποιήσεις στον βαθμό Brix, τη σκληρότητα, τα καροτενοειδή και την Υδρόφιλη Αντιοξειδωτική Δραστηριότητα (AAI), ενώ διαπιστώθηκε σημαντική αύξηση της AAL (+40,5%) και των ολικών φαινολών (+37%), και πάλι σε σύγκριση με τα σταφύλια που καλλιεργήθηκαν με τα παραδοσιακά υφάσματα. Τα δεδομένα που παρουσιάζονται στον Πίνακα 2 απεικονίζονται επίσης στο Σχήμα 1 για να αναδειχθούν καλύτερα οι σημαντικές διαφορές μεταξύ των θρεπτικών τιμών που βρέθηκαν, συγκρίνοντας δείγματα επιτραπέζιων σταφυλιών που καλλιεργήθηκαν κάτω από υφάσματα που αφήνουν την υπεριώδη ακτινοβολία να περάσει με εκείνα που συνήθως συναντώνται στην αγορά και εμποδίζουν σχεδόν πλήρως την υπεριώδη ακτινοβολία.
Σχήμα 1 - Σύγκριση των τιμών που καταγράφηκαν για την AAL (λιπόφιλη αντιοξειδωτική δράση) και τις ολικές φαινόλες για το Τ (παραδοσιακό ύφασμα) και το Ρ (ύφασμα οθόνης με διαφανή υπεριώδη ακτινοβολία)
Ως σχόλιο σε αυτή τη σύντομη έκθεση, θα θέλαμε να επισημάνουμε ότι τα πειραματικά αποτελέσματα απλώς επιβεβαιώνουν, από επιστημονική άποψη, τις προσδοκίες που βασίζονται στις γνώσεις που έχουν εδραιωθεί σε δεκαετίες έρευνας σχετικά με τους μηχανισμούς αλληλεπίδρασης μεταξύ της υπεριώδους ακτινοβολίας και των φυτών. Για την επιβεβαίωση της θετικής επίδρασης της υπεριώδους ακτινοβολίας στα επιτραπέζια σταφύλια από θρεπτικής άποψης, σημειώνουμε ότι ορισμένα επιστημονικά άρθρα έχουν επίσης ασχοληθεί με την αύξηση των θρεπτικών ουσιών στα επιτραπέζια σταφύλια με την ακτινοβόληση δειγμάτων στο εργαστήριο (μετά τη συγκομιδή) με τεχνητές λάμπες υπεριώδους ακτινοβολίας, η οποία είναι ανέφικτη σε μεγάλη κλίμακα, ενώ η χρήση πλαστικών μεμβρανών με υψηλή διαφάνεια στην υπεριώδη ακτινοβολία, όπως αυτή που δοκιμάσαμε, είναι πιο εφικτή.
Τέλος, θα θέλαμε να προσθέσουμε ότι τα πειραματικά αποτελέσματα που προέκυψαν μέχρι στιγμής από τη σύγκριση μεταξύ του καινοτόμου δικτυωτού φιλμ και των πλαστικών φιλμ που κυκλοφορούν στην αγορά, με την ίδια στρεμματική απόδοση, έχουν σίγουρα καταδείξει τη δυνατότητα προστιθέμενης αξίας στην παραγωγή επιτραπέζιων σταφυλιών, τα οποία είναι ήδη εξαιρετικής ποιότητας, όσον αφορά την υψηλή περιεκτικότητα σε χρήσιμες ουσίες σε θρεπτικά συστατικά, με τη δυνατότητα ικανοποίησης των απαιτήσεων των ολοένα και πιο απαιτητικών καταναλωτών που προσέχουν τα υψηλής ποιότητας, υγιεινά, νόστιμα και υγιεινά γεωργικά προϊόντα, και ενισχύοντας έτσι την παρουσία των Ιταλών παραγωγών στις ξένες αγορές, οι οποίοι θα έχουν την ευκαιρία να ενισχύσουν περαιτέρω την αξία των επιτραπέζιων σταφυλιών τους.
A cura di Pasquale Mormile – ISASI-CNR di Pozzuoli (NA)
©uvadatavola.com
