Ina Alsina 1, Ieva Erdberga 1*, Mara Duma 2, Reinis Alksnis3 at Laila Dubova 1
1 Faculty of Agriculture, Institute of Soil and Plant Sciences, Latvia University of Life Sciences and Technologies, Jelgava, Latvia,
2 Department of Chemistry, Faculty of Food Technology, Latvia University of Life Sciences and Technologies, Jelgava, Latvia,
3 Department of Mathematics, Faculty of Information Technologies, Latvia University of Life Sciences and Technologies, Jelgava, Latvia
PANIMULA
Habang lumalaki ang pag-unawa sa kahalagahan ng diyeta sa pagtiyak ng kalidad at pagpapanatili ng buhay ng tao, ang presyon sa sektor ng agrikultura bilang pangunahing elemento sa pagtiyak ng kalidad ng pagkain ay tumataas. Ang mga kamatis, bilang pangalawang pinakatinanim na gulay [ayon sa mga istatistika ng Food and Agriculture Organization (FAO) para sa 2019], ay isang mahalagang bahagi ng lutuin ng halos bawat bansa.
Ang limitadong supply ng caloric, medyo mataas na fiber content, at pagkakaroon ng mga elemento ng mineral, bitamina, at phenols, tulad ng flavonoids, ay ginagawang isang mahusay na "functional food" ang prutas ng kamatis na nagbibigay ng maraming benepisyo sa physiological at mga pangunahing pangangailangan sa nutrisyon. (1). Ang mga biochemically active substance na matatagpuan sa mga kamatis, higit sa lahat dahil sa kanilang mataas na antioxidant capacity, ay kinikilala hindi lamang para sa pangkalahatang pagpapabuti ng kalusugan, kundi pati na rin bilang therapeutic option laban sa iba't ibang sakit, tulad ng diabetes, sakit sa puso, at toxicity. (2-4). Ang hinog na prutas ng kamatis ay naglalaman ng average na 3.0-8.88% dry matter, na binubuo ng 25% fructose, 22% glucose, 1% sucrose, 9% citric acid, 4% malic acid, 8% mineral elements, 8% protein, 7% pectin , 6% cellulose, 4% hemicellulose, 2% lipids, at ang natitirang 4% ay mga amino acid, bitamina, phenolic compound, at pigment (5, 6). Ang komposisyon ng mga compound na ito ay nag-iiba depende sa genotype, lumalaking kondisyon, at yugto ng pag-unlad ng prutas. Ang mga halaman ng kamatis ay lubos na sensitibo sa mga kadahilanan sa kapaligiran, tulad ng mga kondisyon ng liwanag, temperatura, at dami ng tubig sa substrate, na humahantong sa mga pagbabago sa metabolismo ng halaman, na, sa turn, ay nakakaapekto sa kalidad at kemikal na komposisyon ng prutas. (7). Ang mga kondisyon sa kapaligiran ay nakakaapekto sa parehong pisyolohiya ng kamatis at ang synthesis ng mga pangalawang metabolite. Ang mga halaman na lumago sa ilalim ng mga kondisyon ng stress ay tumutugon sa pamamagitan ng pagtaas ng kanilang mga katangian ng antioxidant (8).
Ang pinagmulan ng mga kamatis bilang isang species ay naka-link sa rehiyon ng Central America (9) at mga pamamaraan, tulad ng pagtatayo ng mga greenhouse upang matustusan ang kinakailangang temperatura at liwanag para sa mga kamatis, ay madalas na kinakailangan upang magbigay ng mga kinakailangang kondisyon ng agroclimatic, lalo na sa mapagtimpi klimatiko zone at sa panahon ng taglamig. Sa ilalim ng gayong mga kondisyon, ang liwanag ay kadalasang ang limitasyon sa pag-unlad ng kamatis. Ang karagdagang pag-iilaw sa panahon ng taglamig at unang bahagi ng tagsibol ay nagbibigay-daan sa paggawa ng mataas na kalidad na mga kamatis sa panahon ng mababang solar irradiance.
(10) . Ang paggamit ng mga lamp na may iba't ibang mga wavelength ay hindi lamang matiyak ang isang sapat na ani ng kamatis, ngunit baguhin din ang biochemical na komposisyon ng prutas ng kamatis. Sa nakalipas na 60 taon, ang mga high-pressure sodium lamp (HPSLs) ay ginamit sa industriya ng greenhouse dahil sa kanilang mahabang buhay ng pagpapatakbo at mababang gastos sa pagkuha.
(11) . Gayunpaman, sa mga nakaraang taon, ang mga light-emitting diode (LED) ay naging mas popular bilang isang alternatibong mas nakakatipid sa enerhiya. (12). Ang pandagdag na LED ay ginamit bilang isang mahusay na mapagkukunan ng liwanag upang matugunan ang pangangailangan para sa produksyon ng mga kamatis. Ang mga nilalaman ng lycopene at lutein sa mga kamatis ay 18 at 142% na mas mataas kapag nalantad sila sa pandagdag na LED lighting. gayunpaman, в-ang nilalaman ng carotene ay hindi naiiba sa pagitan ng mga light treatment (12). Ang LED na asul at pulang ilaw ay tumaas ang lycopene at в- nilalaman ng karotina (13), na nagreresulta sa maagang pagkahinog ng prutas ng kamatis (14). Ang mga natutunaw na nilalaman ng asukal ng hinog na prutas ng kamatis ay nabawasan ng mas mahabang far-red (FR) light duration (15). Ang mga katulad na konklusyon ay iginuhit sa pag-aaral ni Xie: ang pulang ilaw ay nag-uudyok ng akumulasyon ng lycopene, ngunit ang FR light ay binabaligtad ang epektong ito. (13). Mayroong mas kaunting impormasyon sa mga epekto ng asul na ilaw sa pag-unlad ng prutas ng kamatis, ngunit ang mga pag-aaral ay nagpapakita na ang asul na ilaw ay may mas mababang epekto sa dami ng biochemical compound sa prutas ng kamatis, ngunit higit pa sa katatagan ng proseso. Halimbawa, natuklasan ni Kong at ng iba pa na ang asul na ilaw ay mas mahusay na ginagamit upang pahabain ang shelflife ng mga kamatis, dahil ang asul na ilaw ay makabuluhang pinapataas ang katatagan ng prutas. (16), na mahalagang nangangahulugan na ang asul na liwanag ay nagpapabagal sa proseso ng pagkahinog, na humahantong sa pagtaas ng dami ng mga asukal at pigment. Ang paggamit ng mga greenhouse coverings bilang isang paraan ng pag-regulate ng komposisyon ng liwanag ay nagpapatunay ng isang katulad na pattern. Ang paggamit ng isang patong na may mas mataas na pula at mas mababang asul na pagpapadala ng liwanag ay nagpapataas ng nilalaman ng lycopene ng humigit-kumulang 25%. Sa kumbinasyon ng isang photoperiod ay tumaas mula 11 hanggang 12 h, ang halaga ng lycopene ay tumataas ng halos 70% (17). Hindi laging posible sa mga pag-aaral na tumpak na makilala ang epekto ng mga kadahilanan sa mga pagbabago sa kemikal na komposisyon ng prutas ng kamatis. Lalo na, sa mga kondisyon ng greenhouse, ang komposisyon ng prutas ay maaaring tumaas sa pamamagitan ng mataas na temperatura o pagbaba ng antas ng tubig. Bilang karagdagan, ang mga salik na ito ay maaaring nauugnay sa genotypespecific sa iba't-ibang at yugto ng pag-unlad (1, 18). Ang kakulangan sa tubig ay maaaring makinabang sa kalidad ng tomatofruit dahil sa tumaas na antas ng kabuuang natutunaw na solids (asukal, amino acid, at organic acids), na mga pangunahing compound na naipon sa prutas. Ang pagtaas ng mga natutunaw na solid ay nagpapabuti sa kalidad ng mga prutas dahil nakakaapekto ito sa lasa at lasa (8).
Sa kabila ng naiulat na mga epekto ng light spectrum sa akumulasyon ng mga metabolite ng halaman, ang mas malawak na kaalaman sa iba't ibang mga epekto ng spectrum para sa pagpapabuti ng kalidad ng mga kamatis ay kinakailangan. Alinsunod dito, ang layunin ng pag-aaral na ito ay suriin ang epekto ng karagdagang pag-iilaw na ginamit sa greenhouse sa akumulasyon ng pangunahin at pangalawang metabolite sa iba't ibang uri ng kamatis. Ang mga pagbabago sa spectral na nilalaman ng sistema ng pag-iilaw ay maaaring magbago sa komposisyon ng pangunahin at pangalawang metabolite sa prutas ng kamatis. Ang nakuhang kaalaman ay mapapabuti ang pag-unawa sa epekto ng liwanag sa relasyon sa pagitan ng ani at kalidad nito.
MGA MATERYAL AT MGA PARAAN
Materyal ng Halaman at Lumalagong Kondisyon Ang mga eksperimento ay isinagawa sa greenhouse (4 mm cell polycarbonate) ng Institute of Soil and Plant Sciences, Latvia University of Life Sciences and Technologies 56°39'N 23°43'E sa panahon ng 2018/2019, 2019/2020, at 2020/2021 sa huling bahagi ng taglagas-unang bahagi ng tagsibol.
Commercially grafted tomato (Solanum lycopersicum L.) cultivars “Bolzano F1” (kulay ng prutas—orange), “Chocomate F1” (kulay ng prutas—red-brown), at pulang fruit cultivars “Diamont F1,” “Encore F1,” at “ Strabena F1” ang ginamit. Ang bawat halaman ay may dalawang nangungunang mga ulo at sa panahon ng paglaki, ito ay na-trellised sa isang high-wire system. Ang mga nakuhang halaman, una, ay inilipat sa itim na 5 L na plastic na lalagyan na may "Laflora" peat substrate KKS-2, pHKCl 5.2-6.0, at laki ng fraction 0-20 mm, PG mixture (NPK 15-1020) 1.2 kg m-3, Ca 1.78%, at Mg 0.21%. Kapag ang mga halaman ay umabot sa anthesis, sila ay inilipat sa 15 L itim na mga lalagyan ng plastik na may parehong "Laflora" peat substrate KKS-2. Ang mga halaman ay pinataba isang beses sa isang linggo na may 1% na solusyon ng Kristalon Green (NPK 18-18-18) na may Mg, S, at microelements sa panahon ng vegetative phase ng paglago ng halaman at may Kristalon Red (NPK 12-12-36) na may microelements o 1 % Ca(NO3)2 sa panahon ng reproductive phase, sa proporsyon na 300 ML bawat L ng substratum.
Ang nilalaman ng tubig sa mga lalagyan ng halaman ay pinananatili sa 50-80% ng buong kapasidad ng paghawak ng tubig. Ang average na temperatura ng araw/gabi ay 20-22°C/17-18°C.
Ang maximum na temperatura sa araw (Marso) ay hindi lalampas sa 32°C at minimal na temperatura (Nobyembre) sa gabi ay hindi <12°C. Sinukat din ang temperatura sa ilalim ng mga lamp sa layong 50, 100, at 150 cm mula sa luminaire. Natukoy na sa ilalim ng HPSL 50 cm mula sa luminaire, ang temperatura ay 1.5°C mas mataas kaysa sa ilalim ng iba. Ang mga pagkakaiba sa temperatura sa antas ng prutas ay hindi nakita.
Mga Kondisyon sa Pag-iilaw
Ang mga kamatis ay nilinang sa taglagas-tagsibol sa pamamagitan ng paggamit ng karagdagang pag-iilaw na may 16 h photoperiod. Tatlong magkakaibang pinagmumulan ng ilaw ang ginamit: Led cob Helle top LED 280 (LED), induction (IND) lamp, at HPSL Helle Magna (HPSL). Sa tuktok na taas, ang mga halaman ay nakatanggap ng 200 ± 30 ^mol m-2 s-1 sa ilalim ng LED at HPSL at 170 ± 30 ^mol m-2 s-1 sa ilalim ng mga IND lamp. Ang pamamahagi ng liwanag na ningning ay ipinapakita saMga numero 1,2. Ang light intensity at spectral distribution ay nakita ng handheld spectral light meter MSC15 (Gigahertz Optik GmbH, Turkenfeld, Germany, UK).
Ang mga ginamit na lamp ay naiiba sa kanilang light spectral distribution. Ang pinakakatulad sa sikat ng araw sa pulang bahagi (625-700 nm) ng spectrum ay HPSL. Ang IND lamp sa bahaging ito ng spectrum ay nagbigay ng 23.5% na mas kaunting liwanag, ngunit ang LED ay malapit sa 2 beses na higit pa. Ang orange na ilaw (590-625 nm) ay kadalasang inilabas ng HPSL, ang berdeng ilaw (500-565 nm) ay kadalasang inilabas ng IND, ang asul na ilaw (450-485 nm) ay karamihang inilabas ng LED, ngunit ang lilang ilaw (380450 nm) ay karamihan ay inilalabas ng IND lamp. Kapag ikinukumpara ang buong spectrum ng nakikitang liwanag, ang LED light source ay dapat ituring na pinakamalapit sa sikat ng araw at ang IND ay dapat ituring na pinaka-hindi naaangkop sa mga tuntunin ng spectrum.
Pagkuha at Pagpapasiya ng Phytochemicals
Ang mga prutas ng kamatis ay inani sa buong yugto ng pagkahinog. Ang mga prutas ay inaani minsan sa isang buwan simula sa kalagitnaan ng Nobyembre at nagtatapos sa Marso. Ang lahat ng prutas ay binilang at tinimbang. Hindi bababa sa, 5 prutas mula sa bawat variant (para sa cv "Strabena" -8-10 prutas) ang na-sample para sa mga pagsusuri. Ang mga prutas ng kamatis ay giniling upang maging katas sa pamamagitan ng paggamit ng hand blender. Para sa bawat nasuri na parameter, tatlong replikasyon ang nasuri.
Pagpapasiya ng Lycopene at в-Karotina
Upang matukoy ang konsentrasyon ng lycopene at в-carotene, isang sample ng 0.5 ± 0.001 g mula sa tomato puree ay pagkatapos ay tinimbang sa isang tubo at 10 mL ng tetrahydrofuran (THF) ay idinagdag (19). Ang mga tubo ay tinatakan at pinananatili sa temperatura ng silid sa loob ng 15 min, nanginginig paminsan-minsan, at sa wakas ay na-centrifuge ng 10 min sa 5,000 rpm. Ang pagsipsip ng mga supernatant na nakuha ay tinutukoy ng spectrophotometrically sa pamamagitan ng pagsukat ng absorbance sa 663, 645, 505, at 453 nm at pagkatapos ay ang lycopene at в-mga nilalaman ng carotene (mg 100 mL-1) ay kinakalkula ayon sa sumusunod na equation.
Clyc = -0.0458 x Аббз + 0.204 x Аб45 + 0.372 x A505– 0.0806 x A453 (1)
Ckotse = 0.216 x A663 – 1.22 x A645 – 0.304 x A505+ 0.452 x A453 (2)
kung saan ang A663, A645, A505, at A453—absorption sa kaukulang wavelength (20).
Ang lycopene at в-ang mga konsentrasyon ng karotina ay ipinahayag bilang mg gF-M1 .
Pagpapasiya ng Kabuuang Phenols
Ang isang sample ng 1 ± 0.001 g mula sa tomato puree ay tinimbang sa isang graduated tube at 10 ml ng solvent (methanol/distilled water/hydrochloric acid 79:20:1) ay idinagdag. Ang mga nagtapos na tubo ay tinatakan at inalog ng 60 min sa 20°C sa dilim at pagkatapos ay centrifuge sa loob ng 10 min sa 5,000 rpm. Ang kabuuang konsentrasyon ng phenol ay natutukoy sa pamamagitan ng paggamit ng Folin-Ciocalteu spectrophotometric na pamamaraan (21) na may ilang mga pagbabago: Ang Folin-Ciocalteu reagent (diluted 10-fold sa distilled water) ay idinagdag sa 0.5 ml ng extract at pagkatapos ng 3 min magdagdag ng 2 mL ng sodium carbonate (Na2CO3) (75 gL-1). Ang sample ay halo-halong at pagkatapos ng 2 h incubation sa temperatura ng silid sa dilim, ang pagsipsip sa 760 nm ay sinusukat. Ang konsentrasyon ng kabuuang phenolic compound ay kinakalkula sa pamamagitan ng paggamit ng calibration curve at nakuha ang equation 3, at ipinahayag bilang gallic acid equivalent (GAE) bawat 100 g ng sariwang masa ng kamatis.
0.556 x (A760 + 0.09) x 100
Phe = 0.556 × (A760 + 0.09) × 100/m (3)
kung saan A760-absorption sa kaukulang wavelength at m— masa ng sample.
Pagpapasiya ng Flavonoid
Ang isang sample ng 1 ± 0.001 g mula sa tomato puree ay tinimbang sa isang graduated tube at 10 mL ethanol ay idinagdag. Ang mga nagtapos na tubo ay tinatakan at inalog ng 60 min sa 20oC sa dilim at pagkatapos ay centrifuge sa loob ng 10 min sa 5,000 rpm. Ang pamamaraang colorimetric (22) ay ginamit upang matukoy ang mga flavonoid na may maliliit na pagbabago: 2 mL ng distilled water at 0.15 mL ng 5% sodium nitrite (NaNO2) solusyon ay idinagdag sa 0.5 mL ng katas. Pagkatapos ng 5 min, isang 0.15-mL ng 10% na solusyon ng aluminum chloride (AlCl3) ay idinagdag. Ang timpla ay pinahintulutang tumayo ng isa pang 5 min at 1mL 1 M sodium hydroxide (NaOH) na solusyon ay idinagdag. Ang sample ay halo-halong at pagkatapos ng 15 min sa temperatura ng silid, ang pagsipsip sa 415 nm ay sinusukat. Ang kabuuang konsentrasyon ng flavonoid ay kinakalkula sa pamamagitan ng paggamit ng calibration curve at Equation 4 at ipinahayag bilang ang halaga ng catechin equivalents (CEs) bawat 100 g ng sariwang kamatis na timbang.
Fla = 0.444 × A415 × 100/m (4)
kung saan A415-absorption sa kaukulang wavelength at m—mass ng sample.
Pagpapasiya ng Dry Matter at Mga Natutunaw na Solid Natukoy ang dry matter sa pamamagitan ng pagpapatuyo ng mga sample sa thermostat sa 60oC.
Ang kabuuang natutunaw na solidong nilalaman (ipinahayag bilang ◦Brix) ay sinusukat gamit ang isang refractometer (A.KRUSS Optronic Digital Handheld Refractometer Dr301-95) na naka-calibrate sa 20oC na may distilled water.
Pagpapasiya ng Titratable Acidity (TA)
Ang isang sample ng 2 ± 0.01 g mula sa tomato puree ay tinimbang sa isang graduated tube at distilled water ay idinagdag hanggang 20 mL. Ang mga nagtapos na tubo ay tinatakan at inalog ng 60 min sa temperatura ng silid at pagkatapos ay na-centrifuge ng 10 min sa 5,000 rpm. Ang 5 mL aliquot ay na-titrate ng 0.1 M NaOH sa pagkakaroon ng phenolphthalein.
TA = VNaOH × Vt/Vs × m (5)
kung saan si VNaoH-volume ng ginamit na 0.1 M NaOH, Vt—kabuuang volume (20 mL), at Vs—nasample na volume (5 mL).
Ang mga resulta ay ipinahayag bilang mg ng citric acid bawat 100 g ng sariwang kamatis na timbang. 1 mL 0.1 M NaOH ay tumutugma sa 6.4 mg citric acid.
Pagpapasiya ng Taste Index (TI)
Ang isang TI ay kinakalkula gamit ang equation 6 (23).
TI = ◦Brix/(20 × TA)+ TA (6)
Statistical Analyzes
Ang normalidad at homogeneity ng mga deskriptibong istatistika ay sinubukan para sa 354 na mga obserbasyon. Ang Shapiro-Wilk test ay ginamit para sa pagsusuri ng normalidad sa loob ng bawat kumbinasyon ng iba't-ibang at paggamot sa pag-iilaw. Upang matantya ang homogeneity ng mga pagkakaiba, isinagawa ang pagsubok ni Levene. Ang Kruskal-Wallis test ay ginamit upang suriin ang mga pagkakaiba sa pagitan ng mga kondisyon ng pag-iilaw. Kapag natukoy ang mga makabuluhang pagkakaiba sa istatistika, ang Wilcoxon post-hoc test na may mga pagwawasto ng Bonferroni ay ginamit para sa pairwise na paghahambing. Ang antas ng kabuluhan na ginamit sa teksto, mga talahanayan at mga graph ay a = 5%, maliban kung iba ang nakasaad.
MGA RESULTA
Ang laki ng prutas ng kamatis at mga biochemical na parameter ng prutas ay mga parameter na tinutukoy ng genetiko, ngunit ang mga kondisyon ng paglilinang ay may malaking epekto sa mga tampok na ito. Ang pinakamalaking prutas ay inaani mula sa "Diamont" (88.3 ± 22.9 g) at ang pinakamaliit na prutas ay inaani mula sa "Strabena" (13.0 ± 3.8g), na iba't ibang cherry tomatoes. Ang laki ng prutas sa loob ng iba't-ibang ay iba-iba rin mula sa panahon ng pag-aani. Ang pinakamalaking prutas ay inani sa simula ng produksyon at ang laki ng mga kamatis ay bumaba habang lumalaki ang mga halaman. Gayunpaman, dapat tandaan na sa tumaas na proporsyon ng natural na liwanag sa katapusan ng Marso, ang laki ng mga kamatis ay bahagyang tumaas.
Sa lahat ng tatlong taon, ang pinakamataas na ani ng kamatis ay naani gamit ang HPSL bilang karagdagang pag-iilaw. Ang pagbaba ng ani sa ilalim ng LED ay 16.0%, at sa ilalim ng IND – 17.7% kumpara sa HPSL. Ang iba't ibang uri ng mga kamatis ay naiiba ang reaksyon sa pandagdag na pag-iilaw. Ang pagtaas ng ani, bagaman hindi gaanong mahalaga sa istatistika, ay naobserbahan para sa cv "Strabena", "Chocomate" at "Diamont" sa ilalim ng mga LED. Para sa cv "Bolzano" alinman sa LED o IND na karagdagang pag-iilaw ay hindi angkop, ang pagbawas ng kabuuang ani ng 25-31% ay naobserbahan.
Sa karaniwan, ang malalaking prutas ng kamatis ay naglalaman ng mas kaunting tuyong bagay at natutunaw na solids, hindi gaanong malasa, at naglalaman ng mas kaunting mga carotenoid at phenol. Ang kadahilanan na hindi gaanong apektado ng laki ng prutas ay ang nilalaman ng acid. Ang isang mataas na ugnayan ay sinusunod sa pagitan ng dry matter at natutunaw na solid na nilalaman at ang TI (rn=195 > 0.9). Ang koepisyent ng ugnayan sa pagitan ng dry matter o natutunaw na solid na nilalaman at ang carotenoid (lycopene at carotene) at ang phenol na nilalaman ay nasa pagitan ng 0.7 at 0.8 (Figure 3).
Ipinakita ng mga eksperimento na, kahit na ang mga pagkakaiba sa pinag-aralan na mga parameter sa pagitan ng mga ilaw na ginamit ay kung minsan ay malaki, mayroong ilang mga naturang parameter na makabuluhang magbabago sa ilalim ng impluwensya ng pinagmumulan ng liwanag na ginamit sa buong panahon ng paglaki at isinasaalang-alang ang iba't at tatlong lumalagong panahon (Table 1). Maaaring sabihin na ang mga kamatis ng lahat ng mga varieties na lumago sa ilalim ng HPSL ay may mas tuyong bagay (Table 1atFigure 5).
Sariwang Timbang, Dry Matter, at Mga Natutunaw na Solid
Ang bigat at sukat ng prutas ay nakadepende nang malaki sa lumalagong kondisyon ng halaman. Kahit na may mga pagkakaiba sa pagitan ng mga varieties, ang average na prutas ng mga kamatis na lumalaki sa ilalim ng induction lamp ay 12% na mas maliit kaysa sa ilalim ng HPSL o LED. Ang iba't ibang uri ay tila naiiba ang reaksyon sa karagdagang LED na ilaw. Ang mga malalaking prutas ay nabuo sa ilalim ng mga LED sa pamamagitan ng "Chocomate" at "Diamont," ngunit ang sariwang timbang ng "Bolzano" ay nasa average na 72% lamang ng bigat ng kamatis sa ilalim ng HPSL. Ang mga prutas ng "Encore" at "Strabena" na lumago sa ilalim ng LED at IND supplementary lighting ay magkapareho sa timbang at 10 at 7% na mas maliit, ayon sa pagkakabanggit, kaysa sa mga kamatis na lumaki sa ilalim ng HPSL (Figure 4).
Ang nilalaman ng dry matter ay isa sa mga tagapagpahiwatig ng kalidad ng prutas. Nauugnay ito sa mga natutunaw na solidong nilalaman at nakakaimpluwensya sa lasa ng mga kamatis. Sa aming mga eksperimento, ang nilalaman ng dry matter ng mga kamatis ay nag-iba sa pagitan ng 46 at 113 mg g-1. Ang pinakamataas na nilalaman ng dry matter (sa average na 95 mg g-1) ay natagpuan para sa iba't ibang cherry na "Strabena." Sa iba pang mga cultivars ng kamatis, ang pinakamataas na nilalaman ng dry matter (sa average na 66 mg g-1) ay natagpuan sa "Chocomate" (Figure 5).
Sa panahon ng eksperimento, ang nilalaman ng organikong acid, na ipinahayag bilang katumbas ng citric acid (CA) sa mga kamatis, ay may average mula 365 hanggang 640 mg 100 g-1 . Ang pinakamataas na nilalaman ng organikong acid ay natagpuan sa cherry tomato cv "Strabena," isang average ng 596 ± 201 mg CA 100 g-1, ngunit ang pinakamababang nilalaman ng organikong acid ay natagpuan sa dilaw na prutas cv "Bolzano," isang average ng 545 ± 145 mg CA 100 g-1. Ang nilalaman ng organikong acid ay lubos na nag-iba hindi lamang sa pagitan ng mga varieties, kundi pati na rin sa pagitan ng mga oras ng sampling; gayunpaman, sa karaniwan, ang mas mataas na nilalaman ng organikong acid ay natagpuan sa mga kamatis na lumaki sa ilalim ng mga lamp na IND (lumampas sa HPSL at LED ng 10.2%).
Sa karaniwan, ang pinakamataas na nilalaman ng dry matter ay natagpuan sa mga prutas na lumago sa ilalim ng HPSL. Sa ilalim ng IND lamp, bumababa ang dry matter content ng prutas ng kamatis ng 4.7-16.1%, mas mababa sa LED na 9.9-18.2%. Ang mga uri na ginamit sa mga eksperimento ay naiibang sensitibo sa liwanag. Ang pinakamaliit na pagbaba sa dry matter sa ilalim ng iba't ibang mga kondisyon ng liwanag ay naobserbahan para sa cv "Strabena" (5.8% para sa IND at 11.1% para sa LED, ayon sa pagkakabanggit) at ang pinakamalaking pagbaba sa dry matter sa ilalim ng iba't ibang mga kondisyon ng liwanag ay naobserbahan para sa cv "Diamont" (16.1% at18.2). .XNUMX% ayon sa pagkakabanggit).
Sa karaniwan, ang nilalaman ng mga natutunaw na solid ay nag-iiba sa pagitan ng 3.8 at 10.2 ◦Brix. Katulad nito, para sa drymatter, ang pinakamataas na natutunaw na solids na nilalaman ay nakita sa cherry tomatoes cultivar "Strabena" (sa average na 8.1 ± 1.0 ◦Brix). Ang tomato cv na "Diamont" ay ang hindi gaanong matamis (sa average na 4.9 ± 0.4 ◦Brix).
Malaking epekto ng supplemental lighting ang natutunaw na solids na nilalaman ng mga cultivars ng kamatis na "Bolzano," "Diamont," at "Encore." Sa ilalim ng LED light, ang mga natutunaw na solid na nilalaman sa mga varieties na ito ay makabuluhang nabawasan kumpara sa HPSL. Ang epekto ng IND lamp ay mas mababa. Sa ilalim ng ganitong mga kondisyon ng pag-iilaw, ang lumalaking kamatis ng cv "Bolzano" at "Strabena" ay may average na 4.7 at 4.3% na mas maraming asukal kaysa sa ilalim ng HPSL na lumago. Sa kasamaang palad, ang pagtaas na ito ay hindi makabuluhan sa istatistika (Figure 6).
Ang mga kamatis TI ay nag-iiba mula 0.97 hanggang 1.38. Ang pinakamasarap ay mga kamatis ng cv "Strabena," sa average na TI ay 1.32 ± 0.1 at ang hindi gaanong masarap ay mga kamatis ng cv "Diamont," sa average na TI ay 1.01 ± 0.06 lamang. Ang mataas na TI ay may tomato cultivar na "Bolzano," sa average na TI (1.12 ± 0.06), na sinusundan ng "Chocomate," sa average na TI(1.08 ± 0.06).
Sa karaniwan, ang TI ay hindi gaanong naaapektuhan ng pinagmumulan ng ilaw, maliban sa cv "Strabena," kung saan ang mga prutas sa ilalim ng IND lamp
TALAHANAYAN 1 | P-mga halaga (Kruskal-Wallis test) ng mga epekto ng iba't ibang pandagdag na ilaw sa kalidad ng prutas ng kamatis (n = 118).
Parametro |
“Bolzano” |
"Chocomate" |
"muli" |
“Diamont” |
“Strabena |
Timbang ng prutas |
0.013 * |
0.008 ** |
0.110 |
0.400 |
0.560 |
Tuyong bagay |
0.022 * |
0.013 * |
0.011 * |
0.001 ** |
0.015 * |
Mga natutunaw na solido |
0.027 * |
0.030 |
0.030 * |
0.001 ** |
0.270 |
Acidity |
0.078 |
0.022 |
0.160 |
0.001 ** |
0.230 |
Index ng lasa |
0.370 |
0.140 |
0.600 |
0.001 ** |
0.023 * |
Lycopene |
0.052 |
0.290 |
0.860 |
0.160 |
0.920 |
в-karotina |
<0.001 *** |
0.007 ** |
0.940 |
0.110 |
0.700 |
Phenols |
0.097 |
0.750 |
0.450 |
0.800 |
0.420 |
Flavonoids |
0.430 |
0.035 * |
0.720 |
0.440 |
0.170 |
Mga antas ng kahalagahan "* **” 0.001,”**” 0.01, at “*"0.05. |
|
magkaroon ng pagtaas ng TI kumpara sa HPSL ng 7.4% (LED ng 4.2%) kumpara sa HPSL at cv "Diamont" sa ilalim ng parehong naunang nabanggit na mga kondisyon ng pag-iilaw na bumaba ng 5.3 at 8.4%, ayon sa pagkakabanggit, ay nakita.
Nilalaman ng Carotenoids
Ang konsentrasyon ng lycopene sa mga kamatis ay nag-iba mula 0.07 (cv "Bolzano") hanggang 7 mg 100 g-1 FM ("Strabena"). Bahagyang mas mataas na nilalaman ng lycopene kumpara sa "Diamont" (4.40 ± 1.35 mg 100 g-1 FM) at "Encore" (4.23 ± 1.33 mg 100 g-1 FM) ay natagpuan sa brownish red-colored na prutas ng "Chocomate" (4.74 ± 1.48 mg 100 g-1 FM).
Sa karaniwan, ang mga prutas mula sa mga halaman na lumaki sa ilalim ng mga IND lamp ay naglalaman ng 17.9% na higit pang lycopene kumpara sa HPSL. Ang LED lighting ay nag-promote din ng lycopene synthesis, ngunit sa mas mababang lawak, sa average na 6.5%. Ang epekto ng mga pinagmumulan ng liwanag ay iba-iba depende sa cultivar. Ang pinakamalaking pagkakaiba sa lycopene biosynthesis ay naobserbahan para sa "Chocomate." Ang pagtaas ng nilalaman ng lycopene sa ilalim ng IND kumpara sa HPSL ay 27.2% at mas mababa sa LED ng 13.5%. Ang "Strabena" ay ang hindi gaanong sensitibo, na may mga pagbabago na 3.2 at -1.6%, ayon sa pagkakabanggit, kumpara sa HPSL (Figure 7). Sa kabila ng medyo nakakumbinsi na mga resulta, ang pagpoproseso ng matematika ng data ay hindi nagpapatunay sa pagiging maaasahan nito (Table 1).
Sa panahon ng eksperimento, в-carotene content sa mga kamatis na may average mula 4.69 hanggang 9.0 mg 100 g-1 FM. Pinakamataas в-carotene content ay natagpuan sa cherry tomato cv "Strabena," isang average ng 8.88 ± 1.58 mg 100 g-1 FM, ngunit ang pinakamababa в-carotene content ay natagpuan sa dilaw na prutas cv "Bolzano," isang average ng 5.45 ± 1.45 mg 100 g-1 FM.
Ang mga makabuluhang pagkakaiba sa nilalaman ng karotina ay natagpuan sa pagitan ng mga varieties na lumago sa ilalim ng iba't ibang pandagdag na pag-iilaw. Ang Cv "Bolzano" na lumago sa ilalim ng LED ay nagpapakita ng makabuluhang pagbaba sa nilalaman ng carotene (sa pamamagitan ng 18.5% kumpara sa HPSL), habang ang "Chocomate" ay may pinakamababang nilalaman ng carotene sa ibaba lamang ng HPSL sa prutas ng kamatis (5.32 ± 1.08 mg 100 g FM-1) at ito ay nadagdagan ng 34.3% sa ilalim ng LED at 46.4 % sa ilalim ng IND lamp (Figure 8).
Kabuuang Nilalaman ng Phenolics at Flavonoids
Ang phenol na nilalaman ng mga prutas ng kamatis ay nag-iiba sa average mula 27.64 hanggang 56.26 mg GAE 100 g-1 FM (Table 2). Ang pinakamataas na nilalaman ng phenol ay sinusunod para sa iba't ibang "Strabena" at ang pinakamababang nilalaman ng phenol ay sinusunod para sa iba't ibang "Diamont." Ang phenol na nilalaman ng mga kamatis ay nag-iiba ayon sa panahon ng pagkahinog ng prutas, kaya may malaking pagbabago sa pagitan ng iba't ibang oras ng sampling. Ito ay humahantong sa ang katunayan na ang mga pagkakaiba sa pagitan ng mga kamatis na lumago sa ilalim ng iba't ibang mga lamp ay hindi makabuluhan.
Kahit na ang mga makabuluhang pagkakaiba sa pagitan ng mga karagdagang variant ng ilaw ay lilitaw lamang sa kaso ng cv na "Chocomate," ang average na flavonoid na nilalaman ng mga prutas na lumaki sa ilalim ng lampara ay 33.3%, ngunit mas mababa sa LED ng 13.3% na mas mataas. Sa ilalim ng mga IND lamp, ang malalaking pagkakaiba sa pagitan ng mga varieties ay sinusunod, ngunit sa ibaba ng LED ang pagkakaiba-iba ay nasa hanay na 10.3-15.6%.
Ipinakita ng mga eksperimento na iba ang reaksyon ng iba't ibang uri ng kamatis sa pandagdag na ilaw na ginamit.
Hindi inirerekomenda na palaguin ang cv "Bolzano" sa ilalim ng LED o IND lamp dahil sa pag-iilaw na ito, ang mga parameter ay katulad ng nakuha sa ilalim ng HPSL o makabuluhang mas mababa. Sa ilalim ng mga LED lamp, ang bigat ng isang prutas, tuyong bagay, natutunaw na solidong nilalaman, at karotina ay makabuluhang nabawasan. ( Figure 9 ).
TALAHANAYAN 2 | Nilalaman ng kabuuang phenolics [mg gallic acid equivalent (GAE) 100 g-1 FM] at flavonoids [mg citric acid (CA) 100 g-1 FM] sa mga prutas ng kamatis na lumago sa ilalim ng iba't ibang pandagdag na ilaw.
Parametro |
“Bolzano” |
"Chocomate" |
"muli" |
“Diamont” |
“Strabena” |
Phenols |
|||||
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 |
LED |
36.16 ± 6.41 |
31.70 ± 6.80 |
30.44 ± 3.01 |
30.98 ± 6.52 |
52.57 ± 10.41 |
Flavonoids |
|||||
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 |
LED |
4.96 ± 1.08 |
4.37 ± 1.18ab |
3.02 ± 1.04 |
2.88 ± 1.08 |
5.91 ± 1.20 |
Ang mga makabuluhang iba't ibang paraan ay may label na may iba't ibang mga titik. |
Hindi tulad ng "Bolzano," ang "Chocomate" sa ilalim ng LED lighting ay nagpapataas ng bigat ng isang prutas at ang dami ng carotene ay tumataas. Ang iba pang mga parameter na hindi kasama ang dry matter at mga natutunaw na solid na nilalaman ay mas mataas din kaysa sa mga prutas na nakuha sa ilalim ng HPSL. Sa kaso ng iba't-ibang ito, ang induction lamp ay nagpapakita rin ng magagandang resulta (Figure 9).
Para sa cv "Diamont," ang mga tagapagpahiwatig na tumutukoy sa mga katangian ng panlasa ay makabuluhang nabawasan sa ilalim ng LED na ilaw, ngunit ang nilalaman ng mga pigment at flavonoids ay tumaas (Figure 9).
Ang mga cultivar na "Encore" at "Strabena" ay ang pinaka-hindi tumutugon sa supplemental light treatment. Para sa "Encore," ang tanging parameter na makabuluhang apektado ng LED light spectrum ay ang natutunaw na solids na nilalaman. Ang "Strabena" ay medyo mapagparaya din sa mga pagbabago sa parang multo na komposisyon ng liwanag. Ito ay maaaring dahil sa mga genetic na katangian ng iba't, dahil ito ang tanging cherry tomato variety na kasama sa eksperimento. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng makabuluhang mas mataas sa lahat ng pinag-aralan na mga parameter. Samakatuwid, hindi posible na makita ang mga pagbabago sa pinag-aralan na mga parameter sa ilalim ng impluwensya ng liwanag (Figure 9).
Pagtalakay
Ang average na timbang ng prutas ng kamatis ay nauugnay sa nilalayong timbang ng iba't; bagaman, hindi ito nakakamit. Ito ay maaaring dahil sa pamamaraan ng paglilinang kaysa sa kalidad ng pag-iilaw, dahil mas kaunting tubig ang maaaring magamit sa isang peat substrate, na maaaring mabawasan ang bigat ng prutas, ngunit dagdagan ang konsentrasyon ng mga aktibong sangkap at mapabuti ang saturation ng lasa. (24). Ang pinakamaliit na pagbabagu-bago ng average na timbang ng prutas ng "Encore F1" bilang resulta ng pinagmumulan ng ilaw ay maaaring magpahiwatig ng pagpapaubaya ng iba't-ibang ito sa kalidad ng pag-iilaw. Ito ay tumutugma sa pagsusuri ng paksa (25). Ang ani at kalidad ng mga kamatis ay apektado hindi lamang sa intensity ng pandagdag na liwanag na ginamit, kundi pati na rin sa kalidad nito. Ang mga resulta ay nagpapakita na ang mas mababang ani ay nabuo sa ilalim ng mga IND lamp. Gayunpaman, maaaring posible na ang mas mababang mga resulta ay nagpakita dahil sa mas maliit na intensity ng mga induction lamp sa kabila ng katotohanan na ang pangunahing tampok ng mga induction lamp ay mas malawak na berdeng banda ng alon. Ipinapakita ng data na ang pagtaas sa dami ng pulang ilaw ay nag-aambag sa pagtaas ng sariwang timbang ng mga kamatis, ngunit hindi nakakaapekto sa pagtaas ng nilalaman ng tuyong bagay. Tila pinasigla ng pulang ilaw ang pagtaas ng nilalaman ng tubig sa mga kamatis. Sa kabaligtaran, ang pagtaas ng asul na ilaw ay binabawasan ang nilalaman ng dry matter ng lahat ng mga varieties ng kamatis. Ang hindi gaanong sensitibo ay ang dilaw na kamatis na cultivar na "Balzano". Ipinakita ng ilang pananaliksik na ang photosynthesis sa ilalim ng kumbinasyon ng pula at asul na liwanag ay malamang na mas mataas kaysa sa ilaw ng HPS, ngunit pantay ang ani ng prutas (12). Olle at Virsile (26) natagpuan na ang mga pulang LED ay nagpapahusay sa ani ng mga kamatis at na nagsalungguhit sa mga natuklasan ng aming pananaliksik na nagsasaad na sa pangkalahatan na may mas mataas na pagdaragdag ng mga pulang alon ay nagpapataas ng ani. Sa katulad na opinyon, Zhang et al. (14) Tinutukoy na kahit ang pagdaragdag ng FR light kasama ng mga pulang LED at HPSL ay nagpapataas ng kabuuang bilang ng prutas. Ang pandagdag na asul at pulang LED na ilaw ay nagresulta sa maagang pagkahinog ng prutas ng kamatis. Ito ay maaaring magpahiwatig na ang dahilan para sa mas mataas na masa ng prutas sa ilalim ng mga LED para sa "Chocomate F1" at "Diamont F1" cultivars, dahil ang maagang pagkahinog ay humantong sa mas maagang pagtatakda ng mga bagong prutas. Sa mga tuntunin ng ani, ipinapakita ng aming data na hindi ang pagtaas ng pulang ilaw ang mas mahalaga sa pagtaas ng mga ani, ngunit ang pagtaas ng proporsyon ng pulang ilaw sa asul na ilaw.
Dahil ang isa sa mga minamahal na katangian ng kamatis ng customer ay tamis, mahalagang maunawaan ang mga posibleng paraan ng pagpapahusay ng tampok na ito. Gayunpaman, kadalasang binago ito ng iba't ibang mga kadahilanan sa kapaligiran (27). May mga ebidensya na ang husay na komposisyon ng liwanag ay nakakaapekto rin sa biochemical na nilalaman ng prutas ng kamatis. Ang mga natutunaw na nilalaman ng asukal ng hinog na prutas ng kamatis ay nabawasan ng mas mahabang tagal ng FR light (15). Kong et al. (16) ang mga resulta ay nagpakita na ang asul na liwanag na paggamot ay makabuluhang humantong sa mas kabuuang natutunaw na solids. Ang mga nilalaman ng asukal sa mga halaman ay nadagdagan ng berde, asul at pulang ilaw (28). Hindi iyon kinukumpirma ng aming mga eksperimento, dahil ang pagtaas ng parehong asul at pulang ilaw ay hiwalay na nabawasan ang natutunaw na solidong nilalaman sa karamihan ng mga kaso. Ang aming mga resulta ay nagpakita na ang pinakamataas na antas ng mga natutunaw na asukal ay natagpuan sa ilalim ng HPSL na nagdadala ng pinakamalaking proporsyon ng pulang ilaw kaysa sa iba pang mga lamp at nagpapataas din ng temperatura malapit sa mga lamp. Ito ay tumutugma sa mga naunang pananaliksik kung saan ang mga pag-aaral ng Erdberga et al. (29) ay nagpakita na ang nilalaman ng mga natutunaw na asukal, mga organic na acid ay tumaas sa pagtaas ng mga dosis ng red wave. Ang mga katulad na resulta ay nakuha sa iba pang mga pag-aaral. Ang isang mas mataas na average na timbang ng prutas ng kamatis ay nakuha sa mga pandagdag na halaman na may mga lamp na HPS kumpara sa mga halaman mula sa mga LED lamp (8.7-12.2% depende sa cultivar) (30).
Gayunpaman, ang mga pag-aaral ng Dzakovich et al. (31) pinatunayan na ang supplemental light quality (HPSL sa pamamagitan ng LEDs) ay hindi gaanong nakakaapekto sa physicochemical (kabuuang natutunaw na solids, titratable acidity, ascorbic acid content, pH, kabuuang phenolics, at prominenteng flavonoids at carotenoids) o sensory properties ng greenhouse-grown tomatoes. Ipinapakita nito na ang dami ng natutunaw na asukal sa mga prutas ay maaaring maapektuhan hindi lamang ng mga indibidwal na kadahilanan, kundi pati na rin ng kanilang mga kumbinasyon. Gayundin sa aming mga eksperimento, hindi posible na makahanap ng mga regularidad sa pagitan ng mga impluwensya ng liwanag sa nilalaman ng acid. Sa partikular, ang hinaharap na pananaliksik ay dapat tumuon hindi lamang sa relasyon sa pagitan ng mga species at liwanag, kundi pati na rin sa relasyon sa pagitan ng cultivar at liwanag. Mas mataas ang nilalaman ng dry matter sa "Chocomate F1" at "Strabena F1." Ito ay tumutugma sa Kurina et al. (6), kung saan sa karaniwan, ang mga red-brown accession ay nag-ipon ng mas maraming tuyong bagay (6.46%). Pag-aaral ng Duma et al. (32) nagpakita na kapag inihambing ang masa ng mga prutas at TI, napansin na ang mas mataas na TI ay para sa mas maliit o mas malalaking kamatis. Mga eksperimento ni Rodica et al. (23) nagpakita na ang cherry at brownish red-colored na mga kamatis ay naglalaman ng mas natutunaw na solids. Sa pag-aaral na ito, may salungguhit na ang dami ng mga organikong compound na tumutukoy sa lasa ng prutas ay nakasalalay sa ani ng cultivar.
Ang pagkakalantad sa karagdagang pula at asul na LED na ilaw ay nagpapataas ng lycopene at в- nilalaman ng karotina (13, 29, 33, 34). Dannehl et al. (12) Ipinakita ng mga pag-aaral na ang mga nilalaman ng lycopene at lutein sa mga kamatis ay 18 at 142% na mas mataas kapag nalantad sila sa LED fixture. gayunpaman, в-ang nilalaman ng carotene ay hindi naiiba sa pagitan ng mga light treatment. Ntagkas et al. (35) nagpakita na ang zeaxanthin, ang produkto ng в-carotene conversion, pagtaas sa mga prutas ng kamatis sa ilalim ng asul at puting liwanag. Sa pag-aaral na ito, ang mga pahayag na ito ay bahagyang totoo lamang sa kaso ng "Bolzano F1" kung saan ang mas malaking halaga ng lycopene ay natagpuan sa ilalim ng LED na paggamot, ngunit вAng -carotene ay tumugon nang negatibo sa paggamot na ito. Ito ay maaaring dahil sa genetic features dahil ang "Bolzano F1" ay orange-fruited cultivar lamang sa pag-aaral na ito. Sa iba pang mga pag-aaral, na may pulang prutas at kayumangging mga cultivars, pinakamataas na halaga ng lycopene at в-nakita ang carotene sa ilalim ng mga induction lamp na hindi nagpapatunay sa mga uso ng mga nakaraang taon (29). Ang aming mga eksperimento ay nagpakita na ang lycopene na nilalaman ng lahat ng pulang prutas na mga cultivars ng kamatis ay tumaas sa pagtaas ng asul na liwanag. Sa kabaligtaran, ang mga pagbabago sa nilalaman ng karotina sa iba't ibang mga cultivar ay nabigo na magtatag ng mga regularidad na karaniwan sa lahat ng mga cultivar ng kamatis na ginagamit sa mga eksperimento. Ang pagkakaibang ito ay tumutukoy sa pangangailangan para sa karagdagang pagsubok ng paksa sa hinaharap. Ang parehong pattern ng pagtugon sa liwanag dahil sa mga tampok ng cultivar ay naobserbahan sa dami ng phenolsandflavonoids. Ang lahat ng red-fruited at brown-fruited cultivars ay nagpakita ng mas magandang resulta sa ilalim ng IND lamp, habang ang "Bolzano F1" ay tumugon ng mas mataas na resulta sa HPSL at LED lamp na walang makabuluhang pagkakaiba. Ang pag-aaral na ito ay tumutugma sa mga natuklasan ni Kong: ang asul na ilaw na paggamot ay makabuluhang humantong sa mas maraming konsentrasyon ng mga indibidwal na phenolic compound (chlorogenic acid, caffeic acid, at rutin) (16). Ang patuloy na pulang ilaw ay makabuluhang nadagdagan ang lycopene, в-carotene, kabuuang phenolic content, kabuuang flavonoid concentration, at antioxidant activity sa mga kamatis (36). Sa aming mga naunang pag-aaral, ang mga flavonoid ay nagbago ng pabagu-bago; samakatuwid, walang mga epekto ng light wavelength ang dapat pansinin bilang makabuluhan.
Ang dami ng phenol ay tumaas sa lumalagong proporsyon ng asul na liwanag na ibinigay ng mga LED lamp (29), ito ay tumutugma din sa aming pananaliksik. Binanggit sa mga gawa ng iba pang mga mananaliksik na ang pagkakalantad sa alinman sa UV o LED na ilaw ay walang epekto sa kabuuang mga phenolic compound, sa kabila ng katotohanan na ang parehong mga light treatment ay kilala upang baguhin ang pagpapahayag ng isang hanay ng mga gene na kasangkot sa biosynthesis ng mga phenolic compound at carotenoids (36). Dapat banggitin na katulad ng bigat ng prutas, walang makabuluhang pagkakaiba sa mga kemikal na compound sa "Encore F1" dahil sa magaan na paggamot. Ito ay nagpapahintulot na ipahayag na ang cultivar na "Encore F1" ay maaaring maging mapagparaya sa komposisyon ng liwanag. Kinukumpirma ng aming mga eksperimento ang data ng panitikan na ang synthesis ng mga pangalawang metabolite ay pinahusay ng parehong dami ng asul na ilaw at ang pagtaas ng proporsyon ng asul na ilaw sa pangkalahatang sistema ng pag-iilaw.
Ang mga resulta na nakuha ay nagpapakita na ang mga sangkap ng kemikal, kabilang ang mga asukal na natutunaw sa acid at ang kanilang ratio, na responsable para sa katangian ng lasa ng iba't, ay pangunahing nakasalalay sa genetika ng iba't. Ang masarap na lasa ng mga kamatis ay nailalarawan hindi lamang sa pamamagitan ng kumbinasyon ng mga pigment na partikular sa mga species at biologically active substance, kundi pati na rin sa kanilang dami. Sa partikular, ang ratio at dami ng mga acid at asukal ay nagpapakilala sa puspos at mataas na kalidad na lasa. Sa pag-aaral na ito, ang positibong ugnayan sa pagitan ng mga natutunaw na asukal at titratable acid ay ~0.4, na nauugnay sa pananaliksik ni Hernandez Suarez, kung saan ang positibong ugnayan sa pagitan ng dalawang tagapagpahiwatig ay natagpuan na 0.39 (37). Sa mga pag-aaral ni Dzakovich et al. (31), ang mga kamatis ay na-profile para sa kabuuang natutunaw na solids, titratable acidity, ascorbic acid content, pH, kabuuang phenolics, at prominenteng flavonoids at carotenoids. Ang kanilang mga pag-aaral ay nagpahiwatig na ang kalidad ng prutas sa greenhouse na kamatis ay bahagyang naapektuhan lamang ng mga karagdagang light treatment. Bukod dito, ang data ng panel ng sensory ng consumer ay nagpahiwatig na ang mga kamatis na lumaki sa ilalim ng iba't ibang paggamot sa pag-iilaw ay maihahambing sa mga nasubok na paggamot sa pag-iilaw. Iminungkahi ng pag-aaral na ang dinamikong liwanag na kapaligiran na likas sa mga sistema ng produksyon ng greenhouse ay maaaring magpawalang-bisa sa mga epekto ng mga wavelength ng liwanag na ginamit sa kanilang mga pag-aaral sa mga partikular na aspeto ng pangalawang metabolismo ng prutas. (31). Ito ay bahagyang naaayon sa pag-aaral na ito, dahil ang mga figure na nakuha ay hindi nagpapakita ng malinaw at hindi malabo na mga uso, na nagpapahintulot sa amin na sabihin na ang isa sa mga ilaw ay mas kapaki-pakinabang para sa mga kamatis kaysa sa iba. Gayunpaman, ang ilang mga lamp ay maaaring gamitin para sa ilang mga uri, halimbawa, ang mga HPSL lamp ay magiging mas angkop para sa "Bolzano F1" at ang LED na ilaw ay inirerekomenda para sa "Chocomate F1." Ito ay tumutugma sa pag-aaral ay ang epekto ng iba't ibang heograpikal na latitude sa mga kemikal na katangian ng mga kamatis na pinag-aralan. Bhandari etal. (38) nilinaw na habang ang kumbinasyon ng posisyon ng araw patungo sa kalangitan at, dahil dito, ang kumbinasyon ng mga nakikitang liwanag na alon, ito ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pagbabago ng kemikal na komposisyon ng mga kamatis; may mga varieties na immune sa mga prosesong ito. Ang lahat ng mga konklusyong ito ay nagbibigay-daan upang salungguhitan na ang kemikal na komposisyon ng kamatis ay pangunahing nakadepende sa genotype, dahil ang mga relasyon ng mga cultivars sa lumalaking mga kadahilanan, lalo na sa pag-iilaw, ay genetically predisposed.
Konklusyon
Iba't ibang uri ng kamatis ang tumutugon sa pandagdag na ilaw na ginamit. Ang mga kultivar na "Encore" at "Strabena" ay ang pinaka-hindi tumutugon sa pandagdag na liwanag. Para sa "Encore," ang tanging parameter na makabuluhang apektado ng LED light spectrum ay ang natutunaw na solids na nilalaman. Ang "Strabena" ay medyo mapagparaya din sa mga pagbabago sa parang multo na komposisyon ng liwanag. Ito ay maaaring dahil sa mga genetic na katangian ng iba't, dahil ito ang tanging cherry tomato variety na kasama sa eksperimento. Hindi inirerekumenda na magtanim ng orange color fruit cv “Bolzano” sa ilalim ng LED o IND lamp dahil sa pag-iilaw na ito, ang mga parameter ay nasa antas ng HPSL o mas malala. Sa ilalim ng mga LED lamp, ang bigat ng isang prutas, tuyong bagay, natutunaw na solidong nilalaman, at в-karotina ay makabuluhang nabawasan. Ang isang prutas na timbang at ang dami ng в-carotene ng red-brown color fruit cv "Chocomate" sa ilalim ng LED lighting ay makabuluhang tumataas. Ang iba pang mga parameter na hindi kasama ang dry matter at mga natutunaw na solid na nilalaman ay mas mataas din kaysa sa mga prutas na nakuha sa ilalim ng HPSL.
Ipinakita ng mga eksperimento na pinasisigla ng HPSL ang akumulasyon ng mga pangunahing metabolite sa prutas ng kamatis. Sa lahat ng kaso, ang natutunaw na solidong nilalaman ay 4.7-18.2% na mas mataas kumpara sa iba pang mga pinagmumulan ng ilaw.
Habang ang mga LED at IND lamp ay naglalabas ng humigit-kumulang 20% na asul-violet na ilaw, iminumungkahi ng mga resulta na ang bahaging ito ng spectrum ay nagpapasigla sa akumulasyon ng mga phenolic compound sa prutas ng 1.6-47.4% kumpara sa HPSL. Ang nilalaman ng carotenoids bilang pangalawang metabolites ay depende sa parehong uri at ang pinagmulan ng liwanag. Ang mga uri ng pulang prutas ay may posibilidad na mag-synthesize nang higit pa в-carotene sa ilalim ng pandagdag na LED at IND na ilaw.
Ang asul na bahagi ng spectrum ay gumaganap ng mas malaking papel sa pagtiyak ng kalidad ng pananim. Ang pagtaas o dami ng proporsyon nito sa kabuuang spectrum ay nagtataguyod ng synthesis ng pangalawang metabolites (lycopene, phenols at flavonoids), na humahantong sa pagbaba sa dry matter at natutunaw na solids na nilalaman.
Dahil sa malaking epekto ng pagkakaiba-iba ng genotypic sa mga kamatis at light relations, ang karagdagang pag-aaral ay dapat magpatuloy na tumuon sa mga kumbinasyon ng mga cultivars at iba't ibang supplemental light spectra upang madagdagan ang nilalaman ng mga biologically active compound.
DATA AVAILABILITY STATEMENT
Ang raw data na sumusuporta sa mga konklusyon ng artikulong ito ay gagawing available ng mga may-akda, nang walang labis na pagpapareserba.
AUTHOR CONTRIBUTIONS
Ang IE ay namamahala sa paglilinang at pag-sample ng mga kamatis, gawain sa laboratoryo, pag-quantification ng mga compound, at nag-ambag din sa pagsulat ng manuskrito. Ang IA ay nagdala ng ideya, nag-ambag sa pag-aaral ng konsepto at disenyo, ang namamahala sa sampling ng mga kamatis, gawaing laboratoryo, dami ng mga compound, at nag-ambag din sa pagsulat ng manuskrito. Nag-ambag ang MD sa pag-aaral ng konsepto at disenyo, pag-optimize ng mga pamamaraan ng analitikal, sinuri ang mga sample sa laboratoryo, at gumawa ng mga rekomendasyon at mungkahi. Nag-ambag ang RA sa pagsusuri sa istatistika, interpretasyon ng data, at gumawa ng mga rekomendasyon at mungkahi tungkol sa manuskrito. Nag-ambag si LD sa pagbuo at disenyo ng pag-aaral, namamahala sa sampling ng mga kamatis, gawain sa laboratoryo, dami ng mga compound, at gumawa ng mga rekomendasyon at mungkahi tungkol sa manuskrito. Lahat ng may-akda ay nag-ambag sa artikulo at inaprubahan ang isinumiteng bersyon ng manuskrito.
PAGPOPONDO
Ang pag-aaral na ito ay pinondohan ng Latvian Rural Development Program 2014-2020 Cooperation, tumawag sa 16.1 project Nr. 19-00-A01612-000010 Pagsisiyasat ng mga makabagong solusyon at pagbuo ng bagong pamamaraan para sa kahusayan at pagtaas ng kalidad sa sektor ng greenhouse ng Latvian (IRIS).
Mga sanggunian
- 1. Vijayakumar A, Shaji S, Beena R, Sarada S, Sajitha Rani T, Stephen R, et al. Ang mataas na temperatura ay nagdulot ng mga pagbabago sa kalidad at mga parameter ng ani ng kamatis (Solanum lycopersicum L) at mga coefficient ng pagkakapareho sa mga genotype gamit ang mga marker ng SSR. Heliyon. (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. Ang Lycopene ay may proteksiyon na epekto sa septic shock-induced cardiac injury sa mga daga. Bratisl Med J. (2019) 120:919-23. doi: 10.4149/BLL_2019_154
-
3. Dogukan A, Tuzcu M, Agca CA, Gencoglu H, Sahin N, Onderci M, et al. Pinoprotektahan ng tomato lycopene complex ang bato mula sa cisplatin-induced injury sa pamamagitan ng pag-apekto sa oxidative stress pati na rin ang Bax, Bcl-2, at HSPs pagpapahayag. Nutr Cancer. (2011) 63:427-34. doi: 10.1080/01635581.2011.5 35958
- 4. Warditiani NK, Sari PMN, Wirasuta MAG. Phytochemical at Hypoglycemia Epekto ng Tomato Lycopene Extract (TLE). Sys Rev Pharm. (2020) 11:50914. doi: 10.31838/srp.2020.4.77
- 5. Ando A. “Taste compounds in tomatoes”. Sa: Higashide T, editor. Solanum Lycopersicum: Produksyon, Biochemistry at Mga Benepisyo sa Kalusugan. New York, Nova Science Publishers (2016). p. 179-187.
- 6. Kurina AB, Solovieva AE, Khrapalova IA, Artemyeva AM. Biochemical na komposisyon ng mga bunga ng kamatis na may iba't ibang kulay. Vavilovskii Zhurnal Genet Selektsii. (2021) 25:514-27. doi: 10.18699/VJ21.058
- 7. Murshed R, Lopez-Lauri F, Sallanon H. Epekto ng water stress sa antioxidant system at oxidative parameters sa mga prutas ng kamatis (Solanum lycopersicon L, cvMicro-tom). Physiol Mol Biol Plants. (2013) 19:36378. doi: 10.1007/s12298-013-0173-7
- 8. Klunklin W, Savage G. Epekto ng mga katangian ng kalidad ng mga kamatis na lumago sa ilalim ng mahusay na natubigan at mga kondisyon ng stress sa tagtuyot. Mga pagkain. (2017) 6:56. doi: 10.3390/pagkain6080056
- 9. Chetelat RT, Ji Y. Cytogenetics at ebolusyon. Genetic Improv Solanaceous na Pananim. (2007) 2:77-112. doi: 10.1201/b10744-4
- 10. Wang W, Liu D, Qin M, Xie Z, Chen R, Zhang Y. Mga epekto ng pandagdag na pag-iilaw sa transportasyon ng potasa at pangkulay ng prutas ng mga kamatis na lumago sa hydroponics. Int J Mol Sci. (2021) 22:2687. doi: 10.3390/ijms22052687
- 11. Ouzounis T, Giday H, Kj^r KH, Ottosen CO. LED o HPS sa mga ornamental? Isang case study sa mga rosas at campanula. Eur J Hortic Sci. (2018) 83:16672. doi: 10.17660/eJHS.2018/83.3.6
- 12. Dannehl D, Schwend T, Veit D, Schmidt U. Pagtaas ng yield, lycopene, at lutein content sa mga kamatis na lumaki sa ilalim ng tuluy-tuloy na PAR spectrum LED lighting. Front Plant Sci. (2021) 12:611236. doi: 10.3389/fpls.2021.61 1236
- 13. Xie BX, Wei JJ, Zhang YT, Kanta SW, Su W, Sun GW, et al. Ang pandagdag na asul at pulang ilaw ay nagtataguyod ng lycopene synthesis sa mga prutas ng kamatis. J Integral Agric. (2019) 18:590-8. doi: 10.1016/S2095-3119(18)62062-3
- 14. Zhang JY, Zhang YT, Kanta SW, Su W, Hao YW, Liu HC. Ang karagdagang pulang ilaw ay nagreresulta sa mas maagang pagkahinog ng prutas ng kamatis depende sa produksyon ng ethylene. Environ Exp Bot. (2020) 175:10404. doi: 10.1016/j.envexbot.2020.104044
- 15. Zhang Y, Zhang Y, Yang Q, Li T. Ang overhead supplemental far-red light ay nagpapasigla sa paglaki ng kamatis sa ilalim ng intra-canopy lighting na may mga LED. J Integral Agric. (2019)18:62-9. doi: 10.1016/S2095-3119(18)62130-6
- 16. Kong D, Zhao W, Ma Y, Liang H, Zhao X. Mga epekto ng light-emitting diode illumination sa kalidad ng fresh-cut cherry tomatoes sa panahon ng ref imbakan. Int J Food Sci Technol. (2021) 56: 2041-52. doi: 10.1111/ijfs. 14836
- 17. Jarqum-Enriquez L, Mercado-Silva EM, Maldonado JL, Lopez-Baltazar J. Lycopene content at color index ng mga kamatis ay apektado ng greenhouse takip. Sc Horticulturae. (2013) 155:43-8. doi: 10.1016/j.scienta.2013. 03.004
- 18. Wahid A, Gelani S, Ashraf M, Foolad MR. Pagpapahintulot sa init
sa mga halaman: isang pangkalahatang-ideya. Environ Exp Bot. (2007) 61:199
223. doi: 10.1016/j.envexbot.2007.05.011
- 19. Duma M, Alsina I. Ang nilalaman ng mga pigment ng halaman sa pula at dilaw na kampanilya na paminta. Sci Pap B Hortikultura. (2012) 56:105-8.
- 20. Nagata M, Yamashita I. Simpleng paraan para sa sabay-sabay na pagtukoy ng chlorophyll at carotenoids sa prutas ng kamatis. J Jpn Food Sci Technol. (1992) 39:925-8. doi: 10.3136/nskkk1962.39.925
- 21. Singleton VL, Orthofer R, Lamuela-Raventos RM. Pagsusuri ng kabuuang phenol at iba pang mga substrate ng oksihenasyon at antioxidant sa pamamagitan ng folin-ciocalteu reagent. Mga Paraan Enzymol. (1999) 299:152-78. doi: 10.1016/S0076-6879(99)99017-1
- 22. Kim D, Jeond S, Lee C. Antioxidant na kapasidad ng phenolic phytochemicals mula sa iba't ibang cultivars ng plum. Chem ng Pagkain. (2003) 81:321-6. doi: 10.1016/S0308-8146(02)00423-5
- 23. Rodica S, Maria D, Alexandru-Ioan A, Marin S. Ang ebolusyon ng ilang nutritional parameter ng prutas ng kamatis sa panahon ng mga yugto ng pag-aani. Hort Sci. (2019) 46:132-7. doi: 10.17221/222/2017-HORTSCI
- 24. Mate MD, Szalokine Zima I. Pag-unlad at ani ng kamatis sa bukid sa ilalim ng iba't ibang suplay ng tubig. Res J Agric Sci. (2020) 52:167-77.
- 25. Mauxion JP, Chevalier C, Gonzalez N. Mga kumplikadong cellular at molekular na kaganapan na tumutukoy sa laki ng prutas. Trends Plant Sci. (2021) 26:1023-38. doi: 10.1016/j.tplants.2021.05.008
- 26. Olle M, Alsina I. Impluwensiya ng wavelength ng liwanag sa paglago, ani at nutritional na kalidad ng greenhouse vegetable. Proc Latvian Acad Sci B. (2019) 73:1-9. doi: 10.2478/prolas-2019-0001
- 27. Kawaguchi K, Takei-Hoshi R, Yoshikawa I, Nishida K, Kobayashi M, Kushano M, et al. Ang functional disruption ng cell wall invertase inhibitor sa pamamagitan ng genome editing ay nagpapataas ng sugar content ng tomato fruit nang walang bawasan ang timbang ng prutas. Sci Rep. (2021) 11:1-12. doi: 10.1038/s41598-021-00966-4
- 28. Olle M, Virsile A. Impluwensiya ng wavelenght ng liwanag sa paglaki, ani at nutritional na kalidad ng mga gulay sa greenhouse. Agricult Food Sci. (2013) 22:22334. doi: 10.23986/afsci.7897
- 29. Erdberga I, Alsina I, Dubova L, Duma M, Sergejeva D, Augspole I, et al. Ang mga pagbabago sa biochemical na komposisyon ng prutas ng kamatis sa ilalim ng impluwensya ng kalidad ng pag-iilaw. Susi Eng Mater. (2020) 850:172
- 30. Gajc-Wolska J, Kowalczyk K, Metera A, Mazur K, Bujalski D, Hemka L. Epekto ng karagdagang pag-iilaw sa mga piling physiological parameter at ani ng mga halaman ng kamatis. Folia Horticulturae. (2013) 25:153
-
9. doi: 10.2478/fhort-2013-0017
- 31. Dzakovich M, Gomez C, Ferruzzi MG, Mitchell CA. Ang mga kemikal at pandama na katangian ng mga kamatis sa greenhouse ay nananatiling hindi nagbabago bilang tugon sa pula, asul, at malayong pula na pandagdag na liwanag mula sa light-emitting. Hortscience. (2017) 52:1734-41. doi: 10.21273/HORTSCI12469-17
- 32. Duma M, Alsina I, Dubova L, Augspole I, Erdberga I. Mga mungkahi para sa mga mamimili tungkol sa pagiging angkop ng iba't ibang kulay na mga kamatis sa nutrisyon. Sa:
FoodBalt 2019: Mga Pamamaraan ng 13th Baltic Conference on Food Science and Technology; 2019 Mayo 2-3. Jelgava, Latvia: LLU (2019). p. 261-4.
- 33. Ngcobo BL, Bertling I, Clulow AD. Ang preharvest illumination ng cherry tomato ay binabawasan ang ripening period, pinahuhusay ang fruit carotenoid concentration at overall fruit quality. J Hortic Sci Biotechnol. (2020) 95:617-27. doi: 10.1080/14620316.2020.1743771
- 34. Najera C, Guil-Guerrero JL, Enriquez LJ, Alvaro JE, Urrestarazu
M. LED-enhanced na dietary at organoleptic na katangian sa
postharvest kamatis prutas. Postharvest Biol Technol. (2018)
145:151-6. doi: 10.1016/j.postharvbio.2018.07.008
- 35. Ntagkas N, de Vos RC, Woltering EJ, Nicole C, Labrie C, Marcelis LF. Modulation ofthe tomato fruit metabolome byLED light. Metabolites. (2020) 10:266. doi: 10.3390/metabo10060266
- 36. Baenas N, Iniesta C, Gonzalez-Barrio R, Nunez-Gomez V, Periago MJ, Garda-Alonso FJ. Post-Harvest Paggamit ng Ultraviolet Light (UV) at Light Emitting Diode (LED) upang mapahusay ang mga bioactive compound sa pinalamig na mga kamatis. Mga molekula. (2021) 26:1847. doi: 10.3390/molekula260 71847
- 37. Hernandez Suarez M, Rodriguez ER, Romero CD. Pagsusuri ng organic acid content sa mga cultivars ng kamatis na inani sa Tenerife. Eur Food Res Technol. (2008) 226:423-35. doi: 10.1007/s00217-006-0553-0
- 38. Bhandari HR, Srivastava K, Tripathi MK, Chaudhary B, Biswas S. Shreya Environmentx Pinagsasama ang pakikipag-ugnayan ng kakayahan para sa mga katangian ng kalidad sa kamatis (Solanum lycopersicum L.). Pamahalaan ang Int J Bio-Resour Stress. (2021) 12:455-62. doi: 10.23910/1.2021.2276
Salungatan ng Interes: Ipinahayag ng mga may-akda na ang pananaliksik ay isinagawa sa kawalan ng anumang komersyal o pinansyal na relasyon na maaaring ituring bilang isang potensyal na salungatan ng interes.
Paalala ng Publisher: Ang lahat ng mga paghahabol na ipinahayag sa artikulong ito ay sa mga may-akda lamang at hindi kinakailangang kumakatawan sa kanilang mga kaakibat na organisasyon, o sa mga publisher, sa mga editor at sa mga tagasuri. Anumang produkto na maaaring suriin sa artikulong ito, o claim na maaaring gawin ng tagagawa nito, ay hindi ginagarantiyahan o ineendorso ng publisher.
Copyright © 2022 Alsina, Erdberg, Duma, Alksnis at Dubova. Ito ay isang openaccess na artikulo na ipinamahagi sa ilalim ng mga tuntunin ng Creative Commons Attribution License (CC BY).
Mga bagong pagkakataon sa larangan ng nutrisyon | www.frontiersin.org