Ina Alsina 1, Ieva Erdberga 1*, Mara Duma 2, Reinis Alksnis3 a Laila Dubova 1
1 Y Gyfadran Amaethyddiaeth, Sefydliad y Gwyddorau Pridd a Phlanhigion, Prifysgol Gwyddorau Bywyd a Thechnolegau Latfia, Jelgava, Latfia,
2 Adran Cemeg, Cyfadran Technoleg Bwyd, Prifysgol Gwyddorau Bywyd a Thechnolegau Latfia, Jelgava, Latfia,
3 Adran Mathemateg, Cyfadran Technolegau Gwybodaeth, Prifysgol Gwyddorau Bywyd a Thechnolegau Latfia, Jelgava, Latfia
CYFLWYNIAD
Wrth i ddealltwriaeth o bwysigrwydd diet wrth sicrhau ansawdd a chynaliadwyedd bywyd dynol dyfu, mae'r pwysau ar y sector amaethyddol fel elfen sylfaenol wrth sicrhau ansawdd bwyd yn cynyddu. Mae tomatos, fel yr ail lysieuyn a dyfwyd fwyaf [yn ôl ystadegau Sefydliad Bwyd ac Amaethyddiaeth (FAO) ar gyfer 2019], yn rhan bwysig o fwyd bron pob cenedl.
Mae'r cyflenwad calorig cyfyngedig, cynnwys ffibr cymharol uchel, a phresenoldeb elfennau mwynol, fitaminau a ffenolau, fel flavonoidau, yn gwneud y ffrwythau tomato yn "fwyd swyddogaethol" rhagorol gan ddarparu llawer o fuddion ffisiolegol a gofynion maethol sylfaenol (1). Mae'r sylweddau biocemegol gweithredol a geir mewn tomatos, yn bennaf oherwydd eu gallu gwrthocsidiol uchel, yn cael eu cydnabod nid yn unig ar gyfer gwella iechyd yn gyffredinol, ond hefyd fel opsiwn therapiwtig yn erbyn afiechydon amrywiol, megis diabetes, afiechydon y galon a gwenwyndra (2-4). Mae ffrwythau tomato aeddfed yn cynnwys 3.0-8.88% o ddeunydd sych ar gyfartaledd, sy'n cynnwys 25% ffrwctos, 22% glwcos, 1% swcros, 9% asid citrig, 4% asid malic, 8% elfennau mwynol, 8% o brotein, 7% pectin , 6% cellwlos, 4% hemicellwlos, 2% lipidau, a'r 4% sy'n weddill yn asidau amino, fitaminau, cyfansoddion ffenolig, a phigmentau (5, 6). Mae cyfansoddiad y cyfansoddion hyn yn amrywio yn dibynnu ar genoteip, amodau tyfu, a chyfnod datblygu ffrwythau. Mae planhigion tomato yn sensitif iawn i ffactorau amgylcheddol, megis amodau golau, tymheredd, a faint o ddŵr yn y swbstrad, sy'n arwain at newidiadau ym metabolaeth planhigion, sydd, yn ei dro, yn effeithio ar ansawdd a chyfansoddiad cemegol y ffrwythau. (7). Mae amodau amgylcheddol yn effeithio ar ffisioleg tomatos a synthesis metabolion eilaidd. Mae planhigion sy'n cael eu tyfu o dan amodau straen yn ymateb trwy gynyddu eu priodweddau gwrthocsidiol (8).
Mae tarddiad tomatos fel rhywogaeth yn gysylltiedig â rhanbarth Canolbarth America (9) ac yn aml mae angen technegau, megis adeiladu tai gwydr i gyflenwi'r tymheredd a'r golau angenrheidiol ar gyfer tomatos, i ddarparu'r amodau agrohinsawdd angenrheidiol, yn enwedig yn y parth hinsoddol tymherus ac yn ystod tymor y gaeaf. O dan amodau o'r fath, golau yn aml yw'r ffactor sy'n cyfyngu ar ddatblygiad tomatos. Mae goleuadau atodol yn ystod tymhorau'r gaeaf a dechrau'r gwanwyn yn caniatáu cynhyrchu tomatos o ansawdd uchel yn ystod y cyfnod arbelydriad solar isel
(10) . Ni all defnyddio lampau â thonfeddi gwahanol yn unig sicrhau cynnyrch tomato digonol, ond hefyd newid cyfansoddiad biocemegol ffrwythau tomato. Am y 60 mlynedd diwethaf, mae lampau sodiwm pwysedd uchel (HPSLs) wedi cael eu defnyddio yn y diwydiant tŷ gwydr oherwydd eu bywyd gweithredu hir a chostau caffael isel.
(11) . Fodd bynnag, yn y blynyddoedd diwethaf, mae deuodau allyrru golau (LEDs) wedi dod yn fwyfwy poblogaidd fel dewis arall sy'n arbed ynni (12). Mae LED atodol wedi'i ddefnyddio fel ffynhonnell golau effeithlon i ateb y galw am gynhyrchu tomatos. Roedd cynnwys lycopen a lutein mewn tomatos 18 a 142% yn uwch pan oeddent yn agored i'r goleuadau LED atodol. Fodd bynnag, в- nid oedd y cynnwys caroten yn gwahaniaethu rhwng y triniaethau ysgafn (12). Cynyddodd golau glas a choch LED lycopen a в- cynnwys caroten (13), gan arwain at aeddfedu ffrwythau tomato yn gynnar (14). Gostyngwyd cynnwys siwgr hydawdd y ffrwythau tomato aeddfed gan hyd golau hirach-goch (FR) (15). Daethpwyd i gasgliadau cyfatebol yn yr astudiaeth gan Xie: mae golau coch yn achosi croniad lycopen, ond mae golau FR yn gwrthdroi'r effaith hon (13). Mae llai o wybodaeth am effeithiau golau glas ar ddatblygiad ffrwythau tomato, ond mae astudiaethau'n dangos bod golau glas yn cael effaith lai ar faint o gyfansoddion biocemegol mewn ffrwythau tomato, ond yn fwy ar sefydlogrwydd prosesau. Er enghraifft, mae Kong ac eraill wedi canfod bod golau glas yn cael ei ddefnyddio’n well i ymestyn oes silff tomatos, gan fod golau glas yn cynyddu cadernid y ffrwyth yn sylweddol (16), sydd yn ei hanfod yn golygu bod golau glas yn arafu'r broses aeddfedu, sy'n arwain at gynnydd mewn siwgrau a phigmentau. Mae defnyddio gorchuddion tŷ gwydr fel modd o reoleiddio cyfansoddiad golau yn batrwm tebyg. Mae defnyddio gorchudd gyda thrawsyriant golau coch uwch a glas is yn cynyddu'r cynnwys lycopen tua 25%. Ar y cyd â photoperiod wedi cynyddu o 11 i 12 h, mae swm y lycopen yn cynyddu tua 70% (17). Nid yw bob amser yn bosibl mewn astudiaethau i wahaniaethu'n gywir effaith ffactorau ar newidiadau yng nghyfansoddiad cemegol ffrwythau tomato. Yn enwedig, mewn amodau tŷ gwydr, gall cyfansoddiad y ffrwythau gael ei gynyddu gan dymheredd uchel neu ostyngiad mewn lefelau dŵr. Yn ogystal, gall y ffactorau hyn gyfateb i'r genoteip sy'n benodol i'r cyfnod amrywiaeth a datblygiad (1, 18). Gall diffyg dŵr fod o fudd i ansawdd ffrwythau tomato oherwydd lefelau uwch o solidau hydawdd (siwgr, asidau amino ac asidau organig), sef prif gyfansoddion sydd wedi cronni mewn ffrwythau. Mae cynnydd o solidau hydawdd yn gwella ansawdd ffrwythau oherwydd ei fod yn effeithio ar y blas a'r blas (8).
Er gwaethaf effeithiau adroddedig sbectrwm golau ar grynhoi metabolion planhigion, mae angen gwybodaeth ehangach am effeithiau sbectrwm gwahanol ar gyfer gwella ansawdd tomatos. Yn unol â hynny, nod yr astudiaeth hon yw gwerthuso effaith y goleuadau ychwanegol a ddefnyddir yn y tŷ gwydr ar grynhoad metabolion cynradd ac eilaidd mewn gwahanol fathau o domatos. Gall newidiadau yng nghynnwys sbectrol y system oleuo newid cyfansoddiad metabolion cynradd ac eilradd mewn ffrwythau tomato. Bydd y wybodaeth a gaffaelir yn gwella’r ddealltwriaeth o effaith golau ar y berthynas rhwng cynnyrch a’i ansawdd.
DEUNYDDIAU A DULLIAU
Deunydd Planhigion ac Amodau Tyfu Cynhaliwyd arbrofion mewn tŷ gwydr (polycarbonad cell 4 mm) Sefydliad y Gwyddorau Pridd a Phlanhigion, Prifysgol Gwyddorau Bywyd a Thechnolegau Latfia 56°39N 23°43’E yn ystod 2018/2019, 2019/2020, a 2020/2021 diwedd tymor yr hydref-dechrau’r gwanwyn.
Cyltifarau tomato wedi'u himpio'n fasnachol (Solanum lycopersicum L.) “Bolzano F1” (lliw ffrwythau - oren), “Chocomate F1” (lliw ffrwythau - coch-frown), a chyltifarau ffrwythau coch “Diamont F1,” “Encore F1,” a “ Defnyddiwyd Strabena F1”. Roedd gan bob planhigyn ddau ben blaen ac yn ystod tyfiant, roedd yn cael ei osod ar delltwaith ar system weiren uchel. Cafodd planhigion a gafwyd, yn gyntaf, eu trawsblannu mewn cynwysyddion plastig du 5 L gyda swbstrad mawn “Laflora” KKS-2, pHKCl 5.2-6.0, a maint ffracsiwn 0-20 mm, cymysgedd PG (NPK 15-1020) 1.2 kg m-3, Ca 1.78%, a Mg 0.21%. Pan gyrhaeddodd planhigion anthesis, cawsant eu trawsblannu i gynwysyddion plastig du 15 L gyda'r un swbstrad mawn “Laflora” KKS-2. Cafodd planhigion eu gwrteithio unwaith yr wythnos gyda hydoddiant 1% oKristalon Green (NPK 18-18-18) gyda Mg, S, a microelements yn ystod y cyfnod llystyfol o dwf planhigion a gyda Kristalon Red (NPK 12-12-36) gyda microelements neu 1 % Ca(NO3)2 yn ystod y cyfnod atgenhedlu, mewn cyfrannedd 300 ml fesul L o swbstrad.
Cadwyd y cynnwys dŵr yn y cynwysyddion llystyfiant ar 50-80% o'r capasiti dal dŵr llawn. Y tymheredd dydd/nos ar gyfartaledd oedd 20-22°C/17-18°C.
Nid oedd y tymheredd uchaf yn ystod y dydd (Mawrth) yn fwy na 32°Nid oedd C a thymheredd lleiaf (Tachwedd) yn ystod y nos <12°C. Mae tymheredd hefyd wedi'i fesur o dan y lampau sydd bellter 50, 100, a 150 cm o'r luminaire. Canfuwyd bod tymheredd o dan yr HPSL 50 cm o'r luminaire, yn 1.5°C uwch nag o dan y lleill. Ni chanfuwyd gwahaniaethau tymheredd ar lefel ffrwythau.
Amodau Goleuo
Roedd tomatos yn cael eu tyfu yn nhymhorau'r hydref-gwanwyn trwy ddefnyddio goleuadau ychwanegol gyda photoperiod 16 h. Defnyddiwyd tair ffynhonnell goleuo wahanol: lamp Led Cob Helle top LED 280 (LED), anwythiad (IND), a HPSL Helle Magna (HPSL). Ar yr uchder apex, derbyniodd planhigion 200 ± 30 ^mol m-2 s-1 o dan LED a HPSL a 170 ± 30 ^mol m-2 s-1 dan lampau IND. Dangosir dosbarthiad pelydriad golau ynFfigurau 1,2. Canfuwyd dwyster golau a dosbarthiad sbectrol gan fesurydd golau sbectrol llaw MSC15 (Gigahertz Optik GmbH, Turkenfeld, yr Almaen, DU).
Roedd dosbarthiad y lampau a ddefnyddiwyd yn wahanol yn eu dosbarthiad sbectrol golau. Y mwyaf tebyg i olau'r haul yn y rhan goch (625-700 nm) o'r sbectrwm oedd HPSL. Rhoddodd y lamp IND yn y rhan hon o'r sbectrwm 23.5% yn llai o olau, ond roedd LED yn agos at 2 waith yn fwy. Allyrwyd golau oren (590-625 nm) yn bennaf gan HPSL, roedd golau gwyrdd (500-565 nm) yn cael ei ollwng yn bennaf gan IND, golau glas (450-485 nm) yn cael ei allyrru'n bennaf gan LED, ond golau porffor (380450 nm) oedd a allyrrir yn bennaf gan lamp IND. Wrth gymharu'r sbectrwm cyfan o olau gweladwy, dylid ystyried y ffynhonnell golau LED fel yr agosaf at olau'r haul a dylid ystyried yr IND fel y mwyaf amhriodol o ran sbectrwm.
Echdynnu a Phenderfynu Ffytogemegau
Cynaeafwyd ffrwythau tomato ar y cam aeddfedrwydd llawn. Cynaeafwyd ffrwythau unwaith y mis gan ddechrau yng nghanol mis Tachwedd ac yn dod i ben ym mis Mawrth. Roedd yr holl ffrwythau'n cael eu cyfrif a'u pwysoli. O leiaf, samplwyd 5 ffrwyth o bob amrywiad (ar gyfer cv “Strabena” -8-10 ffrwyth) ar gyfer dadansoddiadau. Roedd ffrwythau tomato yn cael eu malu i mewn i biwrî gan ddefnyddio cymysgydd llaw. Ar gyfer pob paramedr a werthuswyd, dadansoddwyd tri atgynhyrchiad.
Penderfynu Lycopen a в-Caroten
Er mwyn pennu crynodiad lycopen a в-caroten, yna cafodd sampl o 0.5 ± 0.001 g o'r piwrî tomato ei bwyso i mewn i diwb ac ychwanegwyd 10 ml o tetrahydrofuran (THF) (19). Cafodd y tiwbiau eu selio a'u cadw ar dymheredd ystafell am 15 munud, gan ysgwyd yn achlysurol, ac yn olaf eu centrifugio am 10 munud ar 5,000 rpm. Pennwyd amsugnedd y supernatants a gafwyd yn sbectrophotometrically trwy fesur yr amsugnedd yn 663, 645, 505, a 453 nm ac yna'r lycopen a в- cynnwys caroten (mg 100 ml-1) wedi'u cyfrifo yn ôl yr hafaliad canlynol.
Clyc = -0.0458 x Абз + 0.204 x Аб45 + 0.372 x A505– 0.0806 x A453 (1)
Ccar = 0.216 x A663 – 1.22 x A645 – 0.304 x A505+ 0.452 x A453 (2)
lle A663, A645, A505, ac A453 - amsugno ar donfedd gyfatebol (20).
Y lycopen a в- mynegir crynodiadau caroten fel mg gF-M1 .
Penderfynu Cyfanswm Ffenolau
Cafodd sampl o 1 ± 0.001 g o’r piwrî tomato ei bwyso i mewn i diwb graddedig ac ychwanegwyd 10 ml o doddydd (methanol/dŵr distyll/asid hydroclorig 79:20:1). Cafodd y tiwbiau graddedig eu selio a'u hysgwyd am 60 munud ar 20 munud°C yn y tywyllwch ac yna wedi'i allgyrchu am 10 munud ar 5,000 rpm. Pennwyd cyfanswm y crynodiad ffenol gan ddefnyddio dull sbectroffotometrig Folin-Ciocalteu (21) gyda rhai addasiadau: Ychwanegwyd adweithydd Folin-Ciocalteu (wedi'i wanhau 10-plyg mewn dŵr distyll) at 0.5 ml o'r echdyniad ac ar ôl 3 munud ychwanegu 2 ml osodiwm carbonad (Na2CO3) (75 gL-1). Roedd y sampl yn gymysg ac ar ôl deori 2 h ar dymheredd ystafell yn y tywyllwch, mesurwyd yr amsugnedd ar 760 nm. Cyfrifwyd crynodiad cyfanswm y cyfansoddion ffenolig gan ddefnyddio'r gromlin raddnodi a hafaliad a gafwyd 3, a'i fynegi fel cywerth ag asid galig (GAE) fesul 100g o fàs tomato ffres.
X 0.556 (A760 + 0.09) x 100
Phe = 0.556 × (A760 + 0.09) × 100/m (3)
lle mae A760-amsugniad ar donfedd cyfatebol a m— màs y sampl.
Penderfynu Flavonoids
Cafodd sampl o 1 ± 0.001 g o'r piwrî tomato ei bwyso i mewn i diwb graddedig ac ychwanegwyd ethanol 10 mL. Cafodd y tiwbiau graddedig eu selio a'u hysgwyd am 60 munud ar 20oC yn y tywyllwch ac yna wedi'i allgyrchu am 10 munud ar 5,000 rpm. Y dull lliwmetrig (22) ei ddefnyddio i ganfod flavonoidau gyda mân newidiadau: 2 ml o ddŵr distylliedig a 0.15 mL o 5% sodiwm nitraid (NaNO2) hydoddiant eu hychwanegu at 0.5 mL o'r dyfyniad. Ar ôl 5 munud, ateb 0.15-mL o 10% o alwminiwm clorid (AlCl3) ei ychwanegu. Caniatawyd i'r cymysgedd sefyll am 5 munud arall ac ychwanegwyd hydoddiant sodiwm hydrocsid 1mL 1 M (NaOH). Roedd y sampl yn gymysg ac ar ôl 15 munud ar dymheredd ystafell, mesurwyd yr amsugnedd ar 415 nm. Cyfrifwyd cyfanswm y crynodiad flavonoid trwy ddefnyddio cromlin graddnodi a Hyaliad 4 a'i fynegi fel swm y cywerthoedd catechin (CEs) fesul 100g o bwysau tomato ffres.
Fla = 0.444 × A415 × 100/m (4)
lle mae A415-amsugniad ar donfedd cyfatebol ac m— màs y sampl.
Pennu Mater Sych a Solidau Toddadwy Penderfynwyd ar ddeunydd sych trwy sychu samplau yn y thermostat yn 60oC.
Cyfanswm cynnwys solidau hydawdd (a fynegir fel ◦Brix) gyda reffractomedr (A.KRUSS Optronic Digital Reffractomedr Llaw Dr301-95) wedi'i raddnodi ar 20oC gyda dŵr distyll.
Pennu Asidedd Titratable (TA)
Pwyswyd sampl o 2 ± 0.01 g o'r piwrî tomato i mewn i diwb graddedig ac ychwanegwyd dŵr distyll tan 20 ml. Cafodd y tiwbiau graddedig eu selio a'u hysgwyd am 60 munud ar dymheredd ystafell ac yna eu centrifugio am 10 munud ar 5,000 rpm. Cafodd aliquots 5 ml eu titradu â 0.1 M NaOH ym mhresenoldeb ffenolffthalein.
TA = VNaOH × Vt/Vs × m (5)
lle VNaoH-cyfaint o 0.1 M NaOH a ddefnyddir, Vt - cyfanswm cyfaint (20 mL), a Vs - cyfaint wedi'i samplu (5 mL).
Mynegir canlyniadau fel mg o asid citrig fesul 100 g o bwysau tomato ffres. Mae 1 mL 0.1 M NaOH yn cyfateb i 6.4 mg asid citrig.
Pennu Mynegai Blas (TI)
Cyfrifwyd TI drwy ddefnyddio hafaliad 6 (23).
TI = ◦Brix/(20 × TA)+ TA (6)
Dadansoddiadau Ystadegol
Profwyd normalrwydd a homogenedd yr ystadegau disgrifiadol ar gyfer 354 o arsylwadau. Defnyddiwyd prawf Shapiro-Wilk i werthuso normalrwydd o fewn pob cyfuniad o driniaeth amrywiaeth a goleuo. I amcangyfrif homogenedd amrywiannau, cynhaliwyd prawf Levene. Defnyddiwyd prawf Kruskal-Wallis i archwilio'r gwahaniaethau rhwng amodau goleuo. Pan nodwyd gwahaniaethau ystadegol arwyddocaol, defnyddiwyd prawf post-hoc Wilcoxon gyda chywiriadau Bonferroni ar gyfer cymariaethau pâr. Y lefel arwyddocâd a ddefnyddir yn y testun, tablau a graffiau yw a = 5%, oni nodir yn wahanol.
CANLYNIADAU
Mae maint ffrwythau tomato a pharamedrau biocemegol ffrwythau yn baramedrau a bennir yn enetig, ond mae amodau tyfu yn cael effaith sylweddol ar y nodweddion hyn. Mae'r ffrwythau mwyaf yn cael eu cynaeafu o "Diamont" (88.3 ± 22.9 g) a'r ffrwythau lleiaf yn cael eu cynaeafu o "Strabena" (13.0 ± 3.8g), sy'n amrywiaeth o domatos ceirios. Roedd maint y ffrwythau o fewn yr amrywiaeth hefyd yn amrywio o amser y cynhaeaf. Cafodd y ffrwythau mwyaf eu cynaeafu ar ddechrau'r cynhyrchiad a lleihaodd maint y tomatos wrth i'r planhigion dyfu. Fodd bynnag, dylid nodi, gyda'r gyfran gynyddol o olau naturiol ar ddiwedd mis Mawrth, mae maint tomatos wedi cynyddu ychydig.
Ym mhob un o'r tair blynedd, cynaeafwyd y cynnyrch tomato uchaf gan ddefnyddio HPSL fel goleuadau ychwanegol. Y gostyngiad mewn cynnyrch o dan LED's oedd 16.0%, ac o dan IND - 17.7% o'i gymharu â HPSL. Roedd gwahanol fathau o domatos yn ymateb yn wahanol i oleuadau atodol. Gwelwyd cynnydd mewn cynnyrch, er ei fod yn ystadegol ddi-nod, ar gyfer y cv “Strabena”, “Chocomate” a “Diamont” o dan LEDs. Ar gyfer cv “Bolzano” nid oedd goleuadau ychwanegol LED nac IND yn addas, gwelwyd gostyngiad o 25-31% yng nghyfanswm y cynnyrch.
Ar gyfartaledd, mae ffrwythau tomato mwy yn cynnwys llai o ddeunydd sych a solidau hydawdd, nid ydynt mor flasus, ac maent yn cynnwys llai o garotenoidau a ffenolau. Y ffactor sy'n cael ei effeithio leiaf gan faint ffrwythau yw'r cynnwys asid. Gwelir cydberthynas uchel rhwng y deunydd sych a chynnwys solidau hydawdd a'r TI (rn=195 > 0.9). Mae'r cyfernod cydberthynas rhwng y cynnwys sych neu'r cynnwys solidau hydawdd a'r carotenoid (lycopen a charoten) a'r cynnwys ffenol yn amrywio rhwng 0.7 a 0.8 (Ffigur 3).
Mae arbrofion wedi dangos, er bod y gwahaniaethau yn y paramedrau a astudiwyd rhwng y goleuadau a ddefnyddir weithiau'n fawr, nid oes llawer o baramedrau o'r fath a fyddai'n newid yn sylweddol o dan ddylanwad y ffynhonnell golau a ddefnyddir yn ystod y tymor tyfu cyfan a chan ystyried yr amrywiaeth a thri tymhorau tyfu (Tabl 1). Gellir dweud bod gan domatos o'r holl fathau a dyfir o dan HPSL fwy o ddeunydd sych (Tabl 1acFfigur 5).
Pwysau Ffres, Mater Sych, a Solidau Hydawdd
Mae pwysau a maint y ffrwythau yn dibynnu'n sylweddol ar amodau tyfu'r planhigyn. Er bod gwahaniaethau rhwng y mathau, roedd ffrwyth cyfartalog tomatos a oedd yn tyfu o dan lampau ymsefydlu 12% yn llai nag o dan HPSL neu LED. Mae'n ymddangos bod gwahanol fathau yn ymateb yn wahanol i'r golau LED atodol. Mae ffrwythau mwy yn cael eu ffurfio o dan y LEDs gan “Chocomate” a “Diamont,” ond mae pwysau ffres "Bolzano" ar gyfartaledd dim ond 72% o bwysau'r tomato o dan HPSL. Mae ffrwythau “Encore” a “Strabena” a dyfir o dan oleuadau atodol LED ac IND yn debyg o ran pwysau ac maent 10 a 7% yn llai, yn y drefn honno, na thomatos a dyfir o dan HPSL (Ffigur 4).
Cynnwys deunydd sych yw un o ddangosyddion ansawdd ffrwythau. Mae'n cydberthyn â chynnwys solidau hydawdd ac yn dylanwadu ar flas tomatos. Yn ein harbrofion, roedd cynnwys deunydd sych tomatos yn amrywio rhwng 46 a 113 mg g-1. Y cynnwys deunydd sych uchaf (ar gyfartaledd 95 mg g-1) ar gyfer amrywiaeth ceirios “Strabena.” Ymhlith cyltifarau tomatos eraill, mae'r cynnwys sych uchaf (66 mg g ar gyfartaledd-1) wedi'i ddarganfod yn “Chocomate” (Ffigur 5).
Yn ystod yr arbrawf, roedd y cynnwys asid organig, wedi'i fynegi fel cyfwerth asid citrig (CA) mewn tomatos, ar gyfartaledd o 365 i 640 mg 100 g-1 . Darganfuwyd y cynnwys asid organig uchaf yn y cv tomato ceirios “Strabena,” cyfartaledd o 596 ± 201 mg CA 100 g-1, ond canfuwyd y cynnwys asid organig isaf yn y cv ffrwythau melyn “Bolzano,” cyfartaledd o 545 ± 145 mg CA 100 g-1. Roedd cynnwys asid organig yn amrywio'n fawr nid yn unig rhwng amrywiaethau, ond hefyd rhwng amseroedd samplu; fodd bynnag, ar gyfartaledd, canfuwyd cynnwys asid organig uwch mewn tomatos a dyfwyd o dan lampau IND (yn uwch na HPSL a LED o 10.2%).
Ar gyfartaledd, canfuwyd y cynnwys sych uchaf mewn ffrwythau a dyfwyd o dan HPSL. O dan y lamp IND, mae cynnwys deunydd sych ffrwythau tomato yn gostwng 4.7-16.1%, yn is na'r LED o 9.9-18.2%. Mae'r amrywiaethau a ddefnyddir yn yr arbrofion yn wahanol yn sensitif i olau. Gwelwyd y gostyngiad lleiaf yn y deunydd sych o dan amodau golau gwahanol ar gyfer cv “Strabena” (5.8% ar gyferIND ac 11.1% ar gyfer LED, yn y drefn honno) a gwelwyd y gostyngiad mwyaf yn y deunydd sych o dan amodau golau gwahanol ar gyfer cv“Diamont”(16.1% a18.2 .XNUMX% yn y drefn honno).
Ar gyfartaledd, roedd cynnwys solidau hydawdd yn amrywio rhwng 3.8 a 10.2 ◦Brix. Yn yr un modd, ar gyfer deunydd sych, canfuwyd y cynnwys solidau hydawdd uchaf mewn cyltifar tomatos ceirios “Strabena” (ar gyfartaledd 8.1 ± 1.0 ◦Brix). Y cv tomato “Diamont” oedd y lleiaf melys (ar gyfartaledd 4.9 ± 0.4 ◦Brix).
Effeithiodd goleuadau atodol yn sylweddol ar gynnwys solidau toddadwy cyltifarau tomato “Bolzano,” “Diamont,” ac “Encore.” O dan olau LED, gostyngodd cynnwys solidau hydawdd yn y mathau hyn yn sylweddol o gymharu â HPSL. Roedd effaith y lamp IND yn llai. O dan yr amodau goleuo hyn, roedd gan domatos sy'n tyfu o cv “Bolzano” a “Strabena” 4.7 a 4.3% yn fwy o siwgr ar gyfartaledd nag o dan HPSL a dyfwyd. Yn anffodus, nid yw’r cynnydd hwn yn ystadegol arwyddocaol (Ffigur 6).
Mae tomatos TI yn amrywio o 0.97 i 1.38. Y mwyaf blasus oedd tomatos cv “Strabena,” ar gyfartaledd roedd TI yn 1.32 ± 0.1 a y lleiaf blasus oedd tomatos o cv “Diamont,” ar gyfartaledd TI yn unig oedd 1.01 ± 0.06. Mae gan TI uchel cyltifar tomato “Bolzano,” ar TI (1.12 ± 0.06) ar gyfartaledd, ac yna “Chocomate,” ar gyfartaledd TI(1.08 ± 0.06).
Ar gyfartaledd, nid yw ffynhonnell y goleuadau yn effeithio'n sylweddol ar y TI, ac eithrio cv “Strabena,” lle mae'r ffrwythau o dan lamp IND
TABL 1 | P-gwerthoedd (prawf Kruskal-Wallis) o effeithiau gwahanol oleuadau atodol ar ansawdd ffrwythau tomato (n = 118).
Paramedr |
“Bolzano” |
“siocod” |
“Encore” |
“Diamont” |
“Strabena |
Pwysau ffrwythau |
0.013 * |
0.008 ** |
0.110 |
0.400 |
0.560 |
Mater sych |
0.022 * |
0.013 * |
0.011 * |
0.001 ** |
0.015 * |
Solidau hydawdd |
0.027 * |
0.030 |
0.030 * |
0.001 ** |
0.270 |
Asid |
0.078 |
0.022 |
0.160 |
0.001 ** |
0.230 |
Mynegai blas |
0.370 |
0.140 |
0.600 |
0.001 ** |
0.023 * |
Lycopen |
0.052 |
0.290 |
0.860 |
0.160 |
0.920 |
в-caroten |
<0.001 *** |
0.007 ** |
0.940 |
0.110 |
0.700 |
Ffenolau |
0.097 |
0.750 |
0.450 |
0.800 |
0.420 |
Flavonoids |
0.430 |
0.035 * |
0.720 |
0.440 |
0.170 |
Lefelau arwyddocâd "* **” 0.001, “**” 0.01, a “*”0.05. |
|
cael y cynnydd TI o'i gymharu â HPSL o 7.4% (LED o 4.2%) o'i gymharu â HPSL a CV “Diamont” o dan y ddau - mae'r amodau goleuo a grybwyllwyd yn flaenorol wedi gostwng 5.3 a 8.4%, yn y drefn honno, wedi'i ganfod.
Cynnwys Carotenoidau
Roedd crynodiad lycopen mewn tomatos yn amrywio o 0.07 (cv “Bolzano”) i 7 mg 100 g-1 FM (“Strabena”). Cynnwys lycopen ychydig yn uwch o'i gymharu â "Diamont" (4.40 ± 1.35 mg 100 g-1 FM) ac "Encore" (4.23 ± 1.33 mg 100 g-1 FM) mewn ffrwythau lliw coch brown o “Chocomate” (4.74 ± 1.48 mg 100 g-1 FM).
Ar gyfartaledd, mae ffrwythau o blanhigion a dyfir o dan lampau IND yn cynnwys 17.9% yn fwy o lycopen o gymharu â HPSL. Mae goleuadau LED hefyd wedi hyrwyddo synthesis lycopen, ond i raddau llai, ar gyfartaledd o 6.5%. Mae effaith ffynonellau golau wedi amrywio yn dibynnu ar y cyltifar. Gwelwyd y gwahaniaethau mwyaf mewn biosynthesis lycopen ar gyfer “Chocomate.” Roedd y cynnydd mewn cynnwys lycopen o dan IND o'i gymharu â HPSL yn 27.2% ac yn is na LED o 13.5%. “Strabena” oedd y lleiaf sensitif, gyda newidiadau o 3.2 a -1.6%, yn y drefn honno, o gymharu â HPSL (Ffigur 7). Er gwaethaf y canlyniadau cymharol argyhoeddiadol, nid yw prosesu’r data’n fathemategol yn cadarnhau ei dibynadwyedd (Tabl 1).
Yn ystod yr arbrawf, в- cynnwys caroten mewn tomatos ar gyfartaledd o 4.69 i 9.0 mg 100 g-1 FM. Yr uchaf вDarganfuwyd cynnwys -caroten yn y cv tomato ceirios “Strabena,” cyfartaledd o 8.88 ± 1.58 mg 100 g-1 FM, ond yr isaf в-darganfuwyd cynnwys caroten yn y cv ffrwythau melyn “Bolzano,” cyfartaledd o 5.45 ± 1.45 mg 100 g-1 FM.
Canfuwyd y gwahaniaethau sylweddol mewn cynnwys caroten rhwng mathau a dyfwyd o dan wahanol oleuadau atodol. Mae Cv “Bolzano” a dyfwyd o dan LED yn dangos gostyngiad sylweddol mewn cynnwys caroten (o 18.5% o gymharu â HPSL), tra bod gan “Chocomate” y cynnwys caroten isaf ychydig yn is na HPSL mewn ffrwythau tomato (5.32 ± 1.08 mg 100 g FM-1) a chynyddodd 34.3% o dan LED a 46.4% o dan lampau IND (Ffigur 8).
Cyfanswm Cynnwys Ffenolig a Flavonoids
Mae cynnwys ffenol ffrwythau tomato yn amrywio ar gyfartaledd o 27.64 i 56.26 mg GAE 100 g-1 FM (Tabl 2). Gwelir y cynnwys ffenol uchaf ar gyfer yr amrywiaeth “Strabena” a gwelir y cynnwys ffenol isaf ar gyfer yr amrywiaeth “Diamont.” Mae cynnwys ffenol tomatos yn amrywio yn ôl tymor aeddfedu’r ffrwythau, felly mae amrywiadau mawr rhwng amseroedd samplu gwahanol. Mae hyn yn arwain at y ffaith nad yw’r gwahaniaethau rhwng y tomatos a dyfir o dan wahanol lampau yn arwyddocaol.
Er bod gwahaniaethau sylweddol rhwng yr amrywiadau golau atodol yn ymddangos yn achos y cv “Chocomate” yn unig, mae cynnwys flavonoid ffrwythau a dyfir o dan y lamp 33.3% ar gyfartaledd, ond yn is na'r LED 13.3% yn uwch. O dan lampau IND, gwelir gwahaniaethau mawr rhwng amrywiaethau, ond yn is na LED mae'r amrywioldeb yn yr ystod o 10.3-15.6%.
Mae arbrofion wedi dangos bod gwahanol fathau o domatos yn ymateb yn wahanol i'r goleuadau atodol a ddefnyddir.
Ni argymhellir tyfu cv “Bolzano” o dan lamp LED neu IND oherwydd yn y goleuadau hwn, mae'r paramedrau yn debyg i'r rhai a gafwyd o dan HPSL neu'n sylweddol is. O dan lampau LED, mae pwysau un ffrwyth, deunydd sych, cynnwys solidau toddadwy, a charoten yn cael eu lleihau'n sylweddol ( Ffigur 9 ).
TABL 2 | Cynnwys cyfanswm y ffenolig [mg cyfwerth ag asid galig (GAE) 100 g-1 FM] a flavonoids [mg asid citrig (CA) 100 g-1 FM] yn y ffrwythau tomato a dyfir o dan wahanol oleuadau atodol.
Paramedr |
“Bolzano” |
“siocod” |
“Encore” |
“Diamont” |
“Strabena” |
Ffenolau |
|||||
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 |
Mae dulliau sylweddol wahanol wedi'u labelu â gwahanol lythrennau. |
Yn wahanol i “Bolzano,” mae “Chocomate” o dan oleuadau LED yn cynyddu pwysau un ffrwyth ac mae maint y caroten yn cynyddu. Mae paramedrau eraill heb gynnwys deunydd sych a chynnwys solidau hydawdd hefyd yn uwch nag mewn ffrwythau a gafwyd o dan HPSL. Yn achos yr amrywiaeth hon, mae'r lamp sefydlu hefyd yn dangos canlyniadau da (Ffigur 9).
Ar gyfer y cv “Diamont,” mae'r dangosyddion sy'n pennu'r priodweddau blas yn cael eu lleihau'n sylweddol o dan olau LED, ond mae cynnwys pigmentau a flavonoidau yn cynyddu (Ffigur 9).
Cyltifarau “Encore” a “Strabena” yw'r rhai mwyaf anymatebol i driniaeth ysgafn atodol. Ar gyfer “Encore,” yr unig baramedr y mae'r sbectrwm golau LED yn effeithio'n sylweddol arno yw'r cynnwys solidau hydawdd. Mae “Strabena” hefyd yn gymharol oddefgar i'r newidiadau yng nghyfansoddiad sbectrol golau. Gallai hyn fod oherwydd nodweddion genetig yr amrywiaeth, gan mai dyma’r unig amrywiaeth o domatos ceirios a gynhwyswyd yn yr arbrawf. Fe'i nodweddwyd gan yr holl baramedrau a astudiwyd yn sylweddol uwch. Felly, nid oedd yn bosibl canfod newidiadau yn y paramedrau a astudiwyd dan ddylanwad golau (Ffigur 9).
TRAFODAETH
Mae pwysau cyfartalog y ffrwythau tomato yn cyd-fynd â phwysau arfaethedig yr amrywiaeth; er hynny, nid yw'n cael ei gyflawni. Gallai hyn fod oherwydd y dull amaethu yn hytrach nag ansawdd y goleuo, oherwydd gellir defnyddio llai o ddŵr mewn swbstrad mawn, a allai leihau pwysau'r ffrwythau, ond cynyddu crynodiad y sylweddau gweithredol a gwella dirlawnder y blas (24). Gallai’r amrywiad lleiaf ym mhwysau ffrwythau cyfartalog yr “Encore F1” o ganlyniad i’r ffynhonnell goleuo ddangos goddefgarwch o’r amrywiaeth hwn i ansawdd y goleuadau. Mae hyn yn cyfateb i'r adolygiad o'r pwnc (25). Mae cynnyrch ac ansawdd tomatos yn cael eu heffeithio nid yn unig gan ddwysedd y golau atodol a ddefnyddir, ond hefyd gan ei ansawdd. Mae'r canlyniadau'n dangos bod llai o gynnyrch wedi'i ffurfio o dan lampau IND. Fodd bynnag, mae'n bosibl bod canlyniadau llai wedi'u dangos oherwydd dwyster llai y lampau anwytho er gwaethaf y ffaith mai prif nodwedd lampau anwytho yw band tonnau gwyrdd ehangach. Mae'r data'n dangos bod y cynnydd yn y golau coch yn cyfrannu at y cynnydd ym mhwysau ffres y tomatos, ond nid yw'n effeithio ar y cynnydd yn y cynnwys sych. Mae'n ymddangos bod y golau coch wedi ysgogi'r cynnydd yn y cynnwys dŵr yn y tomatos. Mewn cyferbyniad, mae'r cynnydd mewn golau glas yn lleihau cynnwys deunydd sych pob math o domatos. Y lleiaf sensitif yw cyltifar tomatos melyn “Balzano”. Dangosodd sawl ymchwil fod ffotosynthesis o dan gyfuniad o olau coch a glas yn tueddu i fod yn uwch nag o dan oleuadau HPS, ond mae cynnyrch ffrwythau yn gyfartal (12). Olle a Virsile (26) wedi canfod bod LEDs coch yn gwella cynnyrch tomatos ac mae hynny'n tanlinellu canfyddiadau ein hymchwil sy'n nodi, yn gyffredinol, trwy ychwanegu tonnau coch yn uwch, bod cynnyrch yn cynyddu. Mewn marn debyg, mae Zhang et al. (14) yn diffinio bod hyd yn oed ychwanegu golau FR ar y cyd â LEDs coch a HPSL yn cynyddu cyfanswm nifer y ffrwythau. Arweiniodd golau LED glas a choch atodol at aeddfedu ffrwythau tomato yn gynnar. Gallai hyn ddangos y rheswm hwnnw dros fàs ffrwythau uwch o dan LEDs ar gyfer cyltifarau “Chocomate F1” a “Diamont F1”, gan fod aeddfedu cynnar wedi arwain at osod ffrwythau newydd yn gynharach. O ran cynnyrch, mae ein data’n dangos nad y cynnydd mewn golau coch sy’n bwysicach o ran cynyddu’r cynnyrch, ond y gyfran gynyddol o olau coch dros olau glas.
Gan mai melyster yw un o nodweddion annwyl tomato y cwsmer, mae'n bwysig deall y ffyrdd posibl o wella'r nodwedd hon. Serch hynny, fel arfer caiff ei newid gan ffactorau amgylcheddol amrywiol (27). Mae tystiolaeth bod cyfansoddiad ansoddol golau hefyd yn effeithio ar gynnwys biocemegol ffrwythau tomato. Gostyngwyd cynnwys siwgr hydawdd y ffrwythau tomato aeddfed gan gyfnodau golau FR hirach (15). Mae Kong et al. (16) dangosodd y canlyniadau fod triniaeth golau glas wedi arwain yn sylweddol at fwy o solidau hydawdd. Mae cynnwys siwgr mewn planhigion yn cael ei gynyddu gan olau gwyrdd, glas a choch (28). Nid yw ein harbrofion yn cadarnhau hynny, oherwydd bod cynyddu’r golau glas a choch ar wahân wedi lleihau’r cynnwys solidau hydawdd yn y rhan fwyaf o achosion. Dangosodd ein canlyniadau fod y lefel uchaf o siwgrau hydawdd wedi’i ganfod o dan HPSL sy’n dod â’r gyfran fwyaf o olau coch na lampau eraill a hefyd yn codi’r tymheredd ger y lampau. Mae hyn yn cyfateb ag ymchwil cynharach lle mae astudiaethau o Erdberga et al. (29) dangos bod cynnwys siwgrau hydawdd, asidau organig yn cynyddu gyda dosau tonnau coch yn cynyddu. Cafwyd canlyniadau tebyg mewn astudiaethau eraill. Cafwyd pwysau ffrwythau tomato cymedrig uwch mewn planhigion a oleuwyd gyda lampau HPS o'u cymharu â phlanhigion o lampau LED (8.7-12.2% yn dibynnu ar cyltifar) (30).
Fodd bynnag, mae astudiaethau o Dzakovich et al. (31) wedi profi nad oedd ansawdd golau atodol (HPSL trwy LEDs) yn effeithio'n sylweddol ar ffisigocemegol (cyfanswm solidau hydawdd, asidedd titratable, cynnwys asid asgorbig, pH, cyfanswm ffenolig, a flavonoidau a charotenoidau amlwg) na phriodweddau synhwyraidd tomatos a dyfwyd mewn tŷ gwydr. Mae hyn yn dangos y gall y swm o siwgrau hydawdd mewn ffrwythau gael ei effeithio nid yn unig gan ffactorau unigol, ond hefyd gan eu cyfuniadau. Hefyd yn ein harbrofion nid oedd yn bosibl canfod rheoleidd-dra rhwng dylanwadau golau ar y cynnwys asid. Yn benodol, dylai ymchwil yn y dyfodol ganolbwyntio nid yn unig ar y berthynas rhwng rhywogaethau a golau, ond hefyd ar y berthynas rhwng cyltifar a golau. Roedd cynnwys deunydd sych yn uwch yn “Chocomate F1” a “Strabena F1.” Mae hyn yn cyfateb i Kurina et al. (6), lle ar gyfartaledd, cronnodd y derbyniadau coch-frown fwy o ddeunydd sych (6.46%). Mae astudiaethau o Duma et al. (32) dangos, wrth gymharu màs ffrwythau a TI, bod TI uwch ar gyfer tomatos llai neu fwy. Arbrofion Rodica et al. (23) dangos bod tomatos lliw coch ceirios a brownaidd yn cynnwys mwy o solidau hydawdd. Yn yr astudiaeth hon, tanlinellir bod maint y cyfansoddion organig sy’n pennu blas y ffrwythau yn dibynnu ar gynnyrch y cyltifar.
Mae amlygiad i oleuadau LED coch a glas atodol yn cynyddu'r lycopen a в- cynnwys caroten (13, 29, 33, 34). Mae Dannehl et al. (12) mae astudiaethau wedi dangos bod cynnwys lycopen a lutein mewn tomatos 18 a 142% yn uwch pan oeddent yn agored i'r gosodiad LED. Fodd bynnag, в- nid oedd cynnwys caroten yn wahanol rhwng y triniaethau ysgafn. Mae Ntagkas et al. (35) dangosodd fod zeaxanthin, cynnyrch o в-trosi caroten, cynnydd mewn ffrwythau tomato o dan olau glas a gwyn. Yn yr astudiaeth hon, mae'r datganiadau hyn yn rhannol wir dim ond yn achos “Bolzano F1” lle canfuwyd swm sylweddol fwy o lycopen o dan driniaeth LED, ond в- ymatebodd caroten yn negyddol i'r driniaeth hon. Gallai hyn fod oherwydd nodweddion genetig gan mai dim ond cyltifar ffrwythau oren yw “Bolzano F1” yn yr astudiaeth hon. Mewn astudiaethau ereill, gyda chyltifarau ffrwythlawn coch a frown, y nifer uchaf o lycopen a вcanfuwyd -caroten o dan lampau Sefydlu nad ydynt yn cadarnhau tueddiadau’r blynyddoedd blaenorol (29). Dangosodd ein harbrofion fod cynnwys lycopen pob cyltifarau tomato o ffrwythau coch wedi cynyddu gyda chynnydd mewn golau glas. Mewn cyferbyniad, mae newidiadau yn y cynnwys caroten mewn gwahanol gyltifarau yn methu â sefydlu rheoleidd-dra sy'n gyffredin i'r holl gyltifarau tomato a ddefnyddir yn yr arbrofion. Mae’r anghysondeb hwn yn amlygu’r angen am brofion ychwanegol ar y pwnc yn y dyfodol. Gwelwyd yr un patrwm o ymateb i olau oherwydd nodweddion cyltifar gyda swm o ffenolsandflavonoidau. Dangosodd yr holl gyltifarau â ffrwythau coch a brown-ffrwythau ganlyniadau gwell o dan lampau IND, tra bod “Bolzano F1” wedi ymateb gyda chanlyniadau uwch i lampau HPSL a LED heb unrhyw wahaniaeth arwyddocaol. Mae'r astudiaeth hon yn cyd-fynd â chanfyddiadau Kong: arweiniodd y driniaeth golau glas yn sylweddol at fwy o grynodiad o gyfansoddion ffenolig unigol (asid clorogenig, asid caffeig, a rutin) (16). Cynyddodd golau coch parhaus yn sylweddol lycopen, в-caroten, cyfanswm cynnwys ffenolig, cyfanswm crynodiad flavonoid, a gweithgaredd gwrthocsidiol mewn tomatos (36). Yn ein hastudiaethau cynharach, newidiodd flavonoidau yn amrywio; felly, ni ddylid nodi bod unrhyw effeithiau tonfedd golau yn arwyddocaol.
Cynyddwyd y swm ffenolau gyda'r gyfran gynyddol o olau glas a ddarperir gan lampau LED (29), mae hyn hefyd yn cyfateb i'n hymchwil. Crybwyllir yng ngwaith ymchwilwyr eraill nad oedd amlygiad i olau UV neu LED wedi cael unrhyw effaith ar gyfanswm y cyfansoddion ffenolig, er gwaethaf y ffaith ei bod yn hysbys bod y ddwy driniaeth ysgafn yn modiwleiddio mynegiant amrywiaeth o enynnau sy'n ymwneud â biosynthesis cyfansoddion ffenolig a charotenoidau. (36). Dylid crybwyll, yn yr un modd â phwysau'r ffrwyth, nad oes unrhyw wahaniaethau sylweddol mewn cyfansoddion cemegol yn “Encore F1” oherwydd triniaeth ysgafn. Mae hyn yn caniatáu datgan y gallai cyltifar “Encore F1” fod yn oddefgar i gyfansoddiad golau. Mae ein harbrofion yn cadarnhau'r data llenyddiaeth bod synthesis metabolion eilaidd yn cael ei wella gan faint meintiol y golau glas a'r gyfran gynyddol o olau glas yn y system oleuo gyffredinol.
Mae’r canlyniadau a gafwyd yn dangos bod y cydrannau cemegol, gan gynnwys y siwgrau hydawdd asid a’u cymhareb, sy’n gyfrifol am flas nodweddiadol yr amrywiaeth, yn dibynnu yn bennaf ar eneteg yr amrywiaeth. Mae blas da tomatos yn cael ei nodweddu nid yn unig gan y cyfuniad o pigmentau rhywogaeth-benodol a sylweddau biolegol weithgar, ond hefyd gan eu maint. Yn benodol, mae cymhareb a maint yr asidau a siwgrau yn nodweddu'r blas dirlawn ac o ansawdd uchel. Yn yr astudiaeth hon, y gydberthynas gadarnhaol rhwng siwgrau hydawdd ac asidau titratable yw ~0.4, sy'n cydberthyn ag ymchwil Hernandez Suarez, lle canfuwyd bod y gydberthynas gadarnhaol rhwng y ddau ddangosydd yn 0.39 (37). Mewn astudiaethau oDzakovich et al. (31), cafodd tomatos eu proffilio ar gyfer cyfanswm solidau hydawdd, asidedd titratable, cynnwys asid asgorbig, pH, cyfanswm ffenolig, a flavonoids a charotenoidau amlwg. Dangosodd eu hastudiaethau mai ychydig iawn o effaith a gafodd ansawdd ffrwythau tomatos tŷ gwydr gan driniaethau golau atodol. At hynny, roedd data panel synhwyraidd defnyddwyr yn dangos bod tomatos a dyfwyd o dan driniaethau goleuo gwahanol yn gymaradwy ar draws y triniaethau goleuo a brofwyd. Awgrymodd yr astudiaeth y gallai’r amgylchedd golau deinamig sy’n gynhenid i systemau cynhyrchu tŷ gwydr ddileu effeithiau’r tonfeddi o olau a ddefnyddiwyd yn eu hastudiaethau ar agweddau penodol ar fetaboledd eilaidd ffrwythau. (31). Mae hyn yn cyd-fynd yn rhannol â’r astudiaeth hon, gan nad yw’r ffigurau a gafwyd yn dangos tueddiadau clir a diamwys, sy’n ein galluogi i ddweud bod un o’r goleuadau yn fwy defnyddiol ar gyfer tomatos na’r lleill. Fodd bynnag, gellir defnyddio rhai lampau ar gyfer rhai mathau, er enghraifft, byddai lampau HPSL yn fwy addas ar gyfer “Bolzano F1” ac argymhellir goleuadau LED ar gyfer “Chocomate F1.” Mae hyn yn cyfateb i astudiaeth lle astudiwyd effaith lledredau daearyddol gwahanol ar briodweddau cemegol tomatos. Bhandari etal. (38) eglurodd, er bod y cyfuniad o leoliad yr haul tuag at yr awyr ac, o ganlyniad, y cyfuniad o donnau golau gweladwy, yn chwarae rhan bwysig wrth newid cyfansoddiad cemegol tomatos; mae yna amrywiaethau sy'n imiwn i'r prosesau hyn. Mae’r holl gasgliadau hyn yn caniatáu i ni danlinellu bod cyfansoddiad cemegol tomato yn dibynnu’n bennaf ar genoteip, gan fod perthnasoedd cyltifarau â ffactorau sy’n tyfu, yn enwedig gyda goleuo, yn rhagdueddol yn enetig.
CASGLIAD
Mae gwahanol fathau o domatos yn ymateb yn wahanol i'r goleuadau atodol a ddefnyddir. Cyltifarau “Encore” a “Strabena” yw'r rhai mwyaf anymatebol i olau atodol. Ar gyfer “Encore,” yr unig baramedr y mae'r sbectrwm golau LED yn effeithio'n sylweddol arno yw'r cynnwys solidau hydawdd. Mae “Strabena” hefyd yn gymharol oddefgar i’r newidiadau yng nghyfansoddiad sbectrol golau. Gallai hyn fod oherwydd nodweddion genetig yr amrywiaeth, gan mai dyma’r unig fath o domatos ceirios a gynhwyswyd yn yr arbrawf. Ni argymhellir tyfu cv ffrwythau lliw oren “Bolzano” o dan lamp LED neu IND oherwydd yn y goleuadau hwn, mae'r paramedrau ar lefel HPSL neu'n sylweddol waeth. O dan lampau LED, pwysau un ffrwyth, deunydd sych, cynnwys solidau hydawdd, a в-caroten yn cael eu lleihau'n sylweddol. Pwysau un ffrwyth a faint o в-caroten o ffrwythau lliw coch-frown cv “Chocomate” o dan oleuadau LED yn cynyddu'n sylweddol. Mae paramedrau eraill sydd wedi'u heithrio o ddeunydd sych a chynnwys solidau hydawdd hefyd yn uwch nag mewn ffrwythau a geir o dan HPSL.
Mae arbrofion wedi dangos bod HPSL yn ysgogi cronni metabolion cynradd mewn ffrwythau tomato. Ym mhob achos, roedd cynnwys solidau hydawdd 4.7-18.2% yn uwch o gymharu â ffynonellau goleuo eraill.
Gan fod lampau LED ac IND yn allyrru tua 20% o olau glas-fioled, mae'r canlyniadau'n awgrymu bod y rhan hon o'r sbectrwm yn ysgogi crynhoad cyfansoddion ffenolig yn y ffrwythau 1.6-47.4% o'i gymharu â HPSL. Mae cynnwys carotenoidau fel metabolion eilaidd yn dibynnu ar yr amrywiaeth a'r ffynhonnell golau. Mae mathau ffrwythau coch yn tueddu i syntheseiddio mwy в-caroten o dan golau LED ac IND atodol.
Mae rhan las y sbectrwm yn chwarae mwy o ran wrth sicrhau ansawdd cnwd. Mae cynnydd neu feintoli ei gyfran yn y sbectrwm cyfan yn hybu synthesis metabolion eilaidd (lycopen, ffenolau a flavonoidau), gan arwain at ostyngiad mewn deunydd sych a chynnwys solidau hydawdd.
O ystyried effaith fawr amrywioldeb genoteipaidd yn y tomatos a'r cysylltiadau ysgafn, dylai astudiaeth bellach barhau i ganolbwyntio ar y cyfuniadau o gyltifarau a sbectra golau atodol gwahanol i gynyddu cynnwys cyfansoddion sy'n weithgar yn fiolegol.
DATGANIAD ARGAELEDD DATA
Bydd y data crai sy'n cefnogi casgliadau'r erthygl hon ar gael gan yr awduron, heb unrhyw amheuaeth.
CYFRANIADAU AWDUR
Roedd IE yn gyfrifol am drin a samplu tomatos, gwaith labordy, meintioli cyfansoddion, a chyfrannodd hefyd at ysgrifennu'r llawysgrif. Cododd IA y syniad, cyfrannodd at feichiogi a dylunio’r astudiaeth, roedd yn gyfrifol am samplu tomatos, gwaith labordy, meintioli cyfansoddion, a chyfrannodd hefyd at ysgrifennu’r llawysgrif. Cyfrannodd MD at lunio a dylunio’r astudiaeth, optimeiddio dulliau dadansoddol, dadansoddi’r samplau yn y labordy, a gwnaeth argymhellion ac awgrymiadau. Cyfrannodd RA at y dadansoddiad ystadegol, dehongli data, a gwnaeth argymhellion ac awgrymiadau ynghylch y llawysgrif. Cyfrannodd LD at lunio a dylunio’r astudiaeth, roedd yn gyfrifol am samplo tomatos, gwaith labordy, meintioli cyfansoddion, a gwnaeth argymhellion ac awgrymiadau ynghylch y llawysgrif. Cyfrannodd pob awdur at yr erthygl a chymeradwyo y fersiwn a gyflwynwyd o'r llawysgrif.
CYLLID
Ariannwyd yr astudiaeth hon gan Raglen Cydweithrediad 2014-2020 Rhaglen Datblygu Gwledig Latfia, ffoniwch 16.1 prosiect Ger. 19-00-A01612-000010 Ymchwiliad i atebion arloesol a datblygu dulliau newydd ar gyfer cynyddu effeithlonrwydd ac ansawdd yn sector tŷ gwydr Latfia (IRIS).
CYFEIRIADAU
- 1. Vijayakumar A, Shaji S, Beena R, Sarada S, Sajitha Rani T, Stephen R, et al. Newidiadau a achosir gan dymheredd uchel ym mharamedrau ansawdd a chynnyrch tomato (Solanum lycopersicum L) a chyfernodau tebygrwydd ymhlith genoteipiau defnyddio marcwyr 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. Mae lycopen yn cael effaith amddiffynnol ar anaf cardiaidd septig a achosir gan sioc mewn llygod mawr. 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. Mae cyfadeilad lycopen tomato yn amddiffyn yr aren rhag anaf a achosir gan cisplatin trwy effeithio ar straen ocsideiddiol yn ogystal â Bax, Bcl-2, a HSPs mynegiant. Canser y Nutr. (2011) 63:427-34. doi: 10.1080/01635581.2011.5 35958
- 4. Warditiani NK, Sari PMN, Wirasuta MAG. Ffytocemegol a Hypoglycemia Effaith Detholiad Lycopen Tomato (TLE). Sys Parch Pharm. (2020) 11:50914. doi: 10.31838/srp.2020.4.77
- 5. Ando A. “Blaswch gyfansoddion mewn tomatos”. Yn: Higashide T, golygydd. Solanum Lycopersicum: Cynhyrchu, Biocemeg a Manteision Iechyd. Efrog Newydd, Cyhoeddwyr Gwyddoniaeth Nova (2016). p. 179-187.
- 6. Kurina AB, Solovieva AE, Khrapalova IA, Artemyeva AC. Cyfansoddiad biocemegol o ffrwythau tomato o liwiau amrywiol. Vavilovskii Zhurnal Genet Selektsii. (2021) 25:514-27. doi: 10.18699/VJ21.058
- 7. Murshed R, Lopez-Lauri F, Sallanon H. Effaith straen dŵr ar systemau gwrthocsidiol a pharamedrau ocsideiddiol mewn ffrwythau tomato (Solanum lycopersicon L, cvMicro-tom). Planhigion Physiol Mol Biol. (2013) 19:36378. doi: 10.1007/s12298-013-0173-7
- 8. Klunklin W, Savage G. Effaith nodweddion ansawdd tomatos a dyfir o dan amodau straen sychder a dyfrllyd. Bwydydd. (2017) 6:56. doi: 10.3390/bwydydd6080056
- 9. Chetelat RT, Ji Y. Sytogeneteg ac esblygiad. Cnydau Gwahardd Genetig Solanaceous. (2007) 2:77-112. doi: 10.1201/b10744-4
- 10. Wang W, Liu D, Qin M, Xie Z, Chen R, Zhang Y. Effeithiau golau atodol ar gludo potasiwm a lliwio ffrwythau tomatos a dyfir mewn hydroponeg. Int J Mol Sci. (2021) 22:2687. doi: 10.3390 / ijms22052687
- 11. Ouzounis T, Giday H, Kj^r KH, Ottosen CO. LED neu HPS mewn addurniadau? Astudiaeth achos mewn rhosod a campanulas. Eur J Hortic Sci. (2018) 83:16672. doi: 10.17660/eJHS.2018/83.3.6
- 12. Dannehl D, Schwend T, Veit D, Schmidt U. Cynnydd mewn cynnyrch, lycopen, a chynnwys lutein mewn tomatos a dyfir o dan sbectrwm PAR parhaus Goleuadau LED. Sci Planhigion Blaen. (2021) 12:611236. doi: 10.3389/fpls.2021.61 1236
- 13. Xie BX, Wei JJ, Zhang YT, Cân SW, Su W, Sul GW, et al. Mae golau glas a choch atodol yn hyrwyddo synthesis lycopen mewn ffrwythau tomato. J Integr Amaeth. (2019) 18:590-8. doi: 10.1016/S2095-3119(18)62062-3
- 14. Zhang JY, Zhang YT, Cân SW, Su W, Hao YW, Liu HC. Mae golau coch atodol yn arwain at aeddfedu ffrwythau tomato yn gynharach yn dibynnu ar gynhyrchu ethylene. Amgylchfyd Exp Bot. (2020) 175:10404. doi: 10.1016/j.envexpbot.2020.104044
- 15. Zhang Y, Zhang Y, Yang Q, Li T. Mae golau coch pell atodol uwchben yn ysgogi twf tomato o dan oleuadau o fewn y canopi gyda LEDs. J Integr Agric. (2019) 18:62-9. doi: 10.1016/S2095-3119(18)62130-6
- 16. Kong D, Zhao W, Ma Y, Liang H, Zhao X. Effeithiau goleuo deuod sy'n allyrru golau ar ansawdd tomatos ceirios wedi'u torri'n ffres yn ystod yr oergell storfa. Int J Technol Gwyddor Bwyd. (2021) 56: 2041-52. doi: 10.1111/ijfs. 14836
- 17. Jarqum-Enriquez L, Mercado-Silva EM, Maldonado JL, Lopez-Baltazar J. Mae'r tŷ gwydr yn effeithio ar gynnwys a mynegeion lliw y lycopen o domatos gorchudd. Sc Garddwriaeth. (2013) 155:43-8. doi: 10.1016/j.scienta.2013. 03.004
- 18. Wahid A, Gelani S, Ashraf M, Foolad MR. Goddefgarwch gwres
mewn planhigion: drosolwg. Yr Amgylchedd Exp Bot. (2007) 61:199
223. doi: 10.1016/j.envexpbot.2007.05.011
- 19. Duma M, Alsina I. Cynnwys pigmentau planhigion mewn pupurau cloch coch a melyn. Sci Pap B Garddwriaeth. (2012) 56:105-8.
- 20. Nagata M, Yamashita I. Dull syml ar gyfer pennu cloroffyl a charotenoidau mewn ffrwythau tomato ar yr un pryd. J Jpn Technoleg Gwyddor Bwyd. (1992) 39:925-8. doi: 10.3136/nskkk1962.39.925
- 21. Singleton VL, Orthofer R, Lamuela-Raventos RM. Dadansoddiad o gyfanswm ffenolau a swbstradau ocsideiddio a gwrthocsidyddion eraill trwy gyfrwng adweithydd folin-ciocalteu. Dulliau Enzymol. (1999) 299:152-78. doi: 10.1016/S0076-6879(99)99017-1
- 22. Kim D, Jeond S, Lee C. Gallu gwrthocsidiol ffytogemegau ffenolig o gyltifarau amrywiol o eirin. Cemegydd Bwyd. (2003) 81:321-6. doi: 10.1016/S0308-8146(02)00423-5
- 23. Rodica S, Maria D, Alexandru-Ioan A, Marin S. Esblygiad rhai paramedrau maethol y ffrwythau tomato yn ystod y cyfnodau cynaeafu. Hort Sci. (2019) 46:132-7. doi: 10.17221/222/2017-HORTSCI
- 24. Mate MD, Szalokine Zima I. Datblygiad a chynnyrch tomato maes o dan gyflenwad dŵr gwahanol. Res J Agric Sci. (2020) 52:167-77.
- 25. Mauxion JP, Chevalier C, Gonzalez N. Digwyddiadau cellog a moleciwlaidd cymhleth sy'n pennu maint ffrwythau. Tueddiadau Gwyddonol Planhigion. (2021) 26:1023-38. doi: 10.1016/j.tplants.2021.05.008
- 26. Olle M, Alsina I. Dylanwad tonfedd golau ar dyfiant, cynnyrch ac ansawdd maethol llysiau tŷ gwydr. Proc Latfia 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. Mae tarfu swyddogaethol ar atalydd gwrthdro cellfur trwy olygu genom yn cynyddu cynnwys siwgr ffrwythau tomato hebddynt lleihau pwysau ffrwythau. Cynrychiolydd Gwyddonol (2021) 11:1-12. doi: 10.1038/s41598-021-00966-4
- 28. Olle M, Virsile A. Dylanwad tonfedd golau ar dyfiant, cynnyrch ac ansawdd maethol llysiau tŷ gwydr. Gwyddor Bwyd Amaethyddol. (2013) 22:22334. doi: 10.23986/afsci.7897
- 29. Erdberga I, Alsina I, Dubova L, Duma M, Sergejeva D, Augspole I, et al. Newidiadau yng nghyfansoddiad biocemegol ffrwythau tomato o dan ddylanwad ansawdd goleuo. Mater Eng Allweddol. (2020) 850:172
- 30. Gajc-Wolska J, Kowalczyk K, Metera A, Mazur K, Bujalski D, Hemka L. Effaith goleuadau atodol ar baramedrau ffisiolegol dethol a chynhyrchiant planhigion tomato. Folia Horticulturae. (2013) 25:153
-
9. doi: 10.2478/fhort-2013-0017
- 31. Dzakovich M, Gomez C, Ferruzzi MG, Mitchell CA. Mae priodweddau cemegol a synhwyraidd tomatos tŷ gwydr yn aros yr un fath mewn ymateb i olau atodol coch, glas a choch o bell ffordd o allyrru golau. Gwyddor wriaeth. (2017) 52:1734-41. doi: 10.21273/HORTSCI12469-17
- 32. Duma M, Alsina I, Dubova L, Augspole I, Erdberga I. Awgrymiadau i ddefnyddwyr ynghylch addasrwydd tomatos o wahanol liwiau mewn maeth. Yn:
FoodBalt 2019: Trafodion 13eg Cynhadledd Baltig ar Wyddoniaeth a Thechnoleg Bwyd; 2019 Mai 2-3. Jelgava, Latfia: LLU (2019). p. 261-4.
- 33. Ngcobo BL, Bertling I, Clulow OC. Mae goleuo tomato ceirios cyn y cynhaeaf yn lleihau'r cyfnod aeddfedu, yn gwella crynodiad carotenoid ffrwythau ac ansawdd ffrwythau yn gyffredinol. 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. nodweddion dietegol ac organoleptig wedi'u gwella gan LED mewn
tomato ar ôl y cynhaeaf ffrwyth. Technol Biol ar ôl y Cynhaeaf. (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 L F. Modiwleiddio golau metabolome ffrwythau tomato byLED. Metabolitau. (2020) 10:266. doi: 10.3390 / metabo10060266
- 36. Baenas N, Iniesta C, Gonzalez-Barrio R, Nunez-Gomez V, Periago MJ, Garda-Alonso FJ. Defnydd o Oleuni Uwchfioled (UV) a Deuod Allyrru Golau (LED) ar ôl y Cynhaeaf i wella cyfansoddion bioactif mewn tomatos oergell. Moleciwlau. (2021) 26:1847. doi: 10.3390/moleciwlau260 71847
- 37. Hernandez Suarez M, Rodriguez ER, CD Romero. Dadansoddiad o gynnwys asid organig mewn cyltifarau o domatos a gynaeafwyd yn Tenerife. Technol Res Bwyd Eur. (2008) 226:423-35. doi: 10.1007/s00217-006-0553-0
- 38. Bhandari HR, Srivastava K, Tripathi MK, Chaudhary B, Biswas S. Shreya Amgylcheddx Cyfuno rhyngweithio gallu ar gyfer nodweddion o ansawdd mewn tomato (Solanum lycopersicum L.). Int J Rheoli Straen Bio-Adnoddau. (2021) 12:455-62. doi: 10.23910/1.2021.2276
Gwrthdaro o Ddiddordeb: Mae’r awduron yn datgan bod yr ymchwil wedi’i gynnal yn absenoldeb unrhyw berthnasoedd masnachol neu ariannol y gellid eu dehongli fel gwrthdaro buddiannau posibl.
Nodyn y Cyhoeddwr: Mae’r holl honiadau a fynegir yn yr erthygl hon yn eiddo i’r awduron yn unig ac nid ydynt o reidrwydd yn cynrychioli rhai eu sefydliadau cysylltiedig, na rhai’r cyhoeddwr, y golygyddion a’r adolygwyr. Nid yw unrhyw gynnyrch y gellir ei werthuso yn yr erthygl hon, neu honiad y gall ei wneuthurwr ei wneud, wedi'i warantu na'i gymeradwyo gan y cyhoeddwr.
Hawlfraint © 2022 Alsina, Erdberg, Duma, Alksnis a Dubova. Erthygl mynediad agored yw hon a ddosberthir o dan delerau Trwydded Attribution Creative Commons (CC BY).
Cyfleoedd newydd ym maes maeth | www.frontiersin.org