นักวิทยาศาสตร์สนใจที่จะเพิ่มคุณค่าของสตรอเบอร์รี่ไฮโดรโปนิกส์ด้วยซิลิกอนสำหรับกระดูกที่แข็งแรงและต่อต้านความอดอยากของแร่ธาตุ ตลอดจนเพิ่มคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ในการค้นหาคำตอบสำหรับคำถามหนึ่งข้อ นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบผู้เล่นคนสำคัญในชุมชนจุลินทรีย์อิงอาศัยบนผิวผลเบอร์รี่
นักวิทยาศาสตร์ชาวอิตาลีกลุ่มหนึ่งได้ศึกษาถึงโอกาสในการเสริมความแข็งแรงทางชีวภาพของสตรอเบอร์รี่ ได้กำหนดผลกระทบของซิลิกอนต่อชุมชนจุลินทรีย์ของผลเบอร์รี่ โดยเผยแพร่ผลลัพธ์ในบทความในวารสาร Agronomy 2021 บนพอร์ทัล MDPI
“ภาวะทุพโภชนาการจากแร่ธาตุเป็นปรากฏการณ์ที่ส่งผลกระทบต่อสองในสามของประชากรโลกทั้งในประเทศอุตสาหกรรมและประเทศกำลังพัฒนา และมีผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อสุขภาพของมนุษย์ เมื่อพิจารณาว่าสตรอเบอร์รี่เป็นผลิตภัณฑ์ยอดนิยม การเสริมคุณค่าด้วยสารประกอบที่เป็นประโยชน์ดูเหมือนจะเป็นวิธีแก้ปัญหาที่มีแนวโน้มดี
ในกรณีของผลเบอร์รี่สด ผลไม้และผัก การเพิ่มเนื้อหาของสารประกอบที่เป็นประโยชน์สามารถทำได้โดยการปรับปรุงจีโนไทป์ ผ่านโปรแกรมการเพาะพันธุ์ หรือโดยการใช้วิธีการทางพืชไร่บางอย่าง เช่น การทำให้เป็นชีวภาพ
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การทำให้สมบูรณ์ทางชีวภาพทางการเกษตรทำได้โดยการจัดหาพืชที่ปลูกทั่วไปในระบบการผลิตแบบไม่ใช้ดิน (เช่น ไฮโดรโปนิกส์) ด้วยปุ๋ยแร่ธาตุพิเศษที่มีเป้าหมายเพื่อเพิ่มความเข้มข้นของสารอาหารเป้าหมายในอวัยวะที่กินได้
สตรอเบอร์รี่เป็นผู้นำระดับโลกของเบอร์รี่อย่างต่อเนื่อง สตรอเบอร์รี่ในสวนนั้นถือว่ามีค่ามาก ไม่เพียงแต่สำหรับลักษณะทางประสาทสัมผัสเท่านั้น แต่ยังมีประโยชน์ต่อสุขภาพอีกด้วย เนื่องจากพวกมันอุดมไปด้วยสารต้านอนุมูลอิสระโดยเฉพาะ เช่น วิตามินซี แอนโธไซยานิน สารประกอบฟีนอลิก และฟลาโวนอยด์
อย่างไรก็ตาม สตรอเบอร์รี่เก็บได้ไม่ดีหลังการเก็บเกี่ยว เนื่องจากมีอัตราการเผาผลาญสูง ซึ่งทำให้ขาดน้ำอย่างรวดเร็ว สูญเสียความกระชับ สีเสื่อมสภาพ และความนุ่มของเนื้อเยื่อ
ปัญหาเหล่านี้นำไปสู่ความสูญเสียทางเศรษฐกิจ และอุตสาหกรรมกำลังมองหาวิธียืดอายุสตรอเบอร์รี่อยู่เสมอ
จนถึงปัจจุบัน วิธีการหลังการเก็บเกี่ยวที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อยืดอายุการเก็บของผลเบอร์รี่ได้รวมถึงวิธีการทางกายภาพ (อุณหภูมิสูงและต่ำ การฉายรังสี และการใช้บรรยากาศที่ดัดแปลงหรือควบคุม) หรือวิธีการทางเคมี (การรมควัน การจุ่มแคลเซียม การเคลือบ โอโซน) และ การรักษา
อย่างไรก็ตาม ผลกระทบของวิธีการเสริมฤทธิ์ทางชีวภาพต่อชีวิตหลังการเก็บเกี่ยวของสตรอเบอร์รี่ก็เป็นที่น่าสังเกตเช่นกัน
ปริมาณข้อมูลที่เก็บรวบรวมในช่วงทศวรรษที่ผ่านมาแสดงให้เห็นว่า ซิลิกอน (Si) มีบทบาทสำคัญในการส่งเสริมสุขภาพของมนุษย์โดยมีส่วนร่วมในการสร้างกระดูกและการทำให้เป็นแร่
ซิลิคอน ซึ่งเป็นธาตุที่มีมากเป็นอันดับสองในดิน ไม่จำเป็นสำหรับพืช อย่างไรก็ตาม การรวม Si ไว้ในโปรแกรมการปฏิสนธิได้แสดงผลในเชิงบวกต่อพืชผล ปรับปรุงความต้านทานต่อความเครียดจากสิ่งมีชีวิตและไม่มีชีวิตด้วยผลผลิตที่เพิ่มขึ้น
ในบริบทของการเสริมฤทธิ์ทางชีวภาพ มีการศึกษาหลายครั้งเพื่อเพิ่มความเข้มข้นของ Si ในอวัยวะพืชที่กินได้
จากผลลัพธ์ที่ได้ คัดเลือกผู้ที่ดีที่สุด ได้แก่ สตรอเบอร์รี่ ผักใบเขียว และถั่วเขียว
ที่น่าสนใจคือ การเสริมฤทธิ์ทางชีวภาพของสตรอเบอร์รี่ทำให้เกิดการปรับสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพที่แตกต่างกัน กล่าวคือ เนื้อหาของสารประกอบฟีนอลิกลดลงและฟลาโวนอยด์เพิ่มขึ้น
นอกจากนี้ การทดลองต่างๆ ได้แสดงให้เห็นว่าแนวทางการเสริม biofortification โดยใช้แร่ธาตุอาหารสามารถเพิ่มอายุการเก็บของผลิตภัณฑ์ทางการเกษตร
งานวิจัยนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อประเมินผลของการใช้ซิลิคอนเชื้อเพลิงชีวภาพของสตรอเบอร์รี่ไฮโดรโปนิกส์ต่อคุณภาพการเก็บรักษาผลเบอร์รี่หลังการเก็บเกี่ยว
พืชสตรอเบอร์รี่ปลูกภายใต้สภาวะควบคุมและเติม Si ความเข้มข้นที่เพิ่มขึ้นในสารละลายธาตุอาหารมาตรฐาน จากนั้นจึงประเมินสตรอเบอร์รี่เพื่อหาพารามิเตอร์คุณภาพ (เช่น ความเป็นกรดที่ไตเตรท ความแข็ง ค่า Brix และความหวาน) จากนั้นจึงจำลองการจัดเก็บโดยใช้อุณหภูมิและช่วงเวลาที่ต่างกัน
นอกจากนี้ สตรอเบอร์รี่ยังได้รับการประเมินสำหรับองค์ประกอบของชุมชนจุลินทรีย์อิงอาศัย เพื่อดูว่าอาจได้รับอิทธิพลจากอาหารที่กำหนดไว้สำหรับพืชหรือไม่ และในกรณีเฉพาะ โดยโปรแกรม Si biofortification
ผลการวิจัยพบว่าการเพิ่มความแข็งแรงทางชีวภาพไม่ได้ส่งผลต่อความแข็งของผลอย่างมีนัยสำคัญ ในขณะที่ระดับ Si สูงสุด พบว่ามีความเป็นกรดที่ไตเตรทเพิ่มขึ้น
การวิเคราะห์ชุมชนจุลินทรีย์เป็นครั้งแรกเผยให้เห็นการมีอยู่ของแบคทีเรียโปรไบโอติก กล่าวคือ บาซิลลัส บรีฟ ซึ่งอาจมีลักษณะทางเทคโนโลยีที่น่าสนใจในรูปแบบของสายพันธุ์ที่ปรับให้เข้ากับทรงกลมผลไม้ของสตรอเบอร์รี่
นอกจากนี้ เมื่อระดับของ Si biofortification เพิ่มขึ้น การพร่องของจุลินทรีย์ที่อาจก่อให้เกิดโรค เช่น Escherichia coli และ Terrisporobacter glycolicus ก็ถูกสังเกตเช่นกัน