Команда африканских ученых в работе по сохранению урожая томатов объединила популярный человеческий гормон сна мелатонин и экстракт гигантской бурой водоросли Ecklonia maxima, известной как морской бамбук. Этот необычный биостимулирующий коктейль впервые применили для борьбы с послеуборочными «синяками» — внутренними ушибами и дефектами тканей томатов, которые ежегодно лишают ритейлеров и фермеров огромной части спелой продукции. Лабораторные тесты показали, что обработка плодов новой смесью сокращает площадь повреждений более чем в 2 раза и останавливает стремительную усушку овощей при комнатной температуре.
Исследование необычной обработки томатов провели ученые Кафедры растениеводства, почвоведения и сельскохозяйственной инженерии Школы сельского хозяйства и наук об окружающей среде Университета Лимпопо.
Спелые томаты крайне чувствительны к любым механическим воздействиям во время сборки, сортировки и транспортировки. Даже легкое падение или сдавливание в ящике запускает внутри плода невидимый процесс разрушения клеточных стенок. Ткани темнеют, размягчаются и начинают гнить, превращая товарные овощи в неликвид. Чтобы смоделировать этот процесс в лаборатории, исследователи роняли на спелые красные помидоры стальной шарик массой 110 граммов с высоты 60 сантиметров. Получившие серьезный физиологический шок томаты затем на 5 минут погружали в экспериментальные растворы: обычную воду для контроля, чистый 100-микромолярный мелатонин, 1-процентный экстракт морских водорослей Ecklonia maxima и их последовательную комбинацию. После этого овощи отправлялись на 12 дней на обычное хранение при температуре 24 градуса тепла.
Результаты этого эксперимента наглядно доказали, что мелатонин и морской бамбук способны творить чудеса с регенерацией растительных тканей.
К 12-му дню эксперимента у помидоров, которые приняли обычную «водную ванну», средняя площадь внутреннего ушиба разрослась до внушительных 203.80 квадратных миллиметров. В то же время у томатов, защищенных комбинацией водорослей и мелатонина, этот показатель составил всего 92.07 квадратных миллиметров, а при обработке чистым мелатонином — 94.91 квадратных миллиметров. Биостимуляторы заблокировали масштабное отмирание клеток в месте удара, сохранив мякоть плотной и здоровой.
Помимо борьбы с синяками, обработка помогла решить еще одну ключевую проблему длительного хранения — стремительную потерю влаги и усушку. Контрольные плоды за 12 дней потеряли 3.21% своего первоначального веса, в то время как помидоры из группы комплексной обработки водорослями и мелатонином продемонстрировали минимальную потерю массы на уровне всего 2.17%. За счет сохранения влаги обработанные плоды дольше оставались глянцевыми и упругими.
Интересно, что экстракт Ecklonia maxima сам по себе также заметно повлиял на внешний вид, сделав цвет кожицы более светлым и ярким по сравнению с контролем. Кроме того, биостимуляторы затормозили потерю сахаров: индекс сухих растворимых веществ (TSS) у обработанных томатов остался на высоком уровне в 4.63 градуса Brix, тогда как в контрольной группе он упал до 3.87 градуса Brix, что сделало бы такие помидоры безвкусными.
Ученые отмечают, что влияние на маркеры окислительного стресса внутри тканей пока оставалось нестабильным, поэтому впереди ждут новые молекулярные исследования, однако практический потенциал мелатонина и морских водорослей в качестве безопасной обработке доказан.