Franziska Buchholz

1 AIT Austrian Institute of Technology GmbH, Center for Health & Bioresources, Bioresources, Konrad - Lorenz - Strasse 24, A - 3430, Tulln, Austria,

Tanja Kostić

1 AIT Austrian Institute of Technology GmbH, Center for Health & Bioresources, Bioresources, Konrad - Lorenz - Strasse 24, A - 3430, Tulln, Austria,

Angela Sessitsch

1 AIT Austrian Institute of Technology GmbH, Center for Health & Bioresources, Bioresources, Konrad - Lorenz - Strasse 24, A - 3430, Tulln, Austria,

Birgit Mitter

1 AIT Austrian Institute of Technology GmbH, Center for Health & Bioresources, Bioresources, Konrad - Lorenz - Strasse 24, A - 3430, Tulln, Austria,

rezumat

Rolul microbiotei plantelor în stabilirea, creșterea și sănătatea plantelor este bine studiat, dar dinamica microbiotei culturilor postrecoltate și rolul acesteia în calitatea culturilor postrecoltate sunt în mare parte neexplorate, deși pierderea de alimente este o problemă enormă la nivel mondial. Microbiota ar putea fi deosebit de importantă în timpul depozitării culturilor, fie prin prevenirea sau favorizarea putrezirii, fie prin pierderea calității datorită, de exemplu, germinării, zaharificării, pierderii de apă sau deteriorării. Avem nevoie de mai multe cercetări privind interacțiunile plante - microbi în culturile post-recoltare pentru a putea, în viitor, să furnizăm soluții microbiene pentru producerea plantelor de-a lungul întregului lanț alimentar de la câmp la furculiță.

Pierderea și pierderea alimentelor este o problemă enormă la nivel mondial. FAO afirmă că „foamea este încă una dintre cele mai urgente provocări de dezvoltare, totuși lumea produce mai mult decât suficientă hrană.”, Dar o cantitate mare din ceea ce este produs se pierde pe drumul său de la câmp la consumator (FAO, 2015). Potrivit FAO, aproximativ 30% din cereale, 20% din produsele lactate, 35% din pește și fructe de mare, 45% din fructe și legume, 20% din carne, 20% din semințe oleaginoase și leguminoase și 45% din rădăcini și tuberculi sunt pierdut sau risipit. Aceasta reprezintă o treime din totalul alimentelor produse pentru consumul uman (FAO, 2015). Cu toate acestea, în loc să scadă pierderile după recoltare pentru a asigura aprovizionarea cu alimente, eforturile din ultimii ani s-au concentrat pe creșterea producției de alimente. Acest lucru se reflectă și în cercetarea microbiomului plantelor, unde accentul se pune în mod clar pe exploatarea interacțiunilor plante-microbi pentru o productivitate îmbunătățită a plantelor.

potențialul

De-a lungul conductei alimentare care duce mâncarea de pe câmp la masă, există multe oportunități de a se pierde mâncarea, rezultând că o mare parte din alimentele care au fost produse nu ajung niciodată la consumatorul pentru care a fost destinat (adaptat din Bourne, 1977). Mărimea săgeților reflectă pierderea relativă de alimente la fiecare etapă de manipulare după recoltare.

Cu toate acestea, cum se leagă pierderea de alimente după recoltare de microbiota plantelor și ce rol ar putea avea microbiota în reducerea pierderilor? Dacă aruncăm o privire mai atentă la conducta alimentară din Figura 1, devine clar că microorganismele pot influența în mod predominant depozitarea culturilor. Cu toate acestea, în timp ce microbiota plantelor în creștere vegetativă și rolul său în sănătatea și creșterea plantelor sunt bine studiate, iar industria agro realizează mari realizări în dezvoltarea aplicațiilor microbiene pentru creșterea productivității plantelor, microbiota post-recoltare a culturilor și impactul acesteia asupra stocării stabilitatea este în mare parte neexplorată.

Pierderea umidității și, în consecință, pierderea în greutate prin transpirație este unul dintre principalele motive pentru sancțiunile de calitate optică cu legumele în timpul depozitării. Stresul de secetă în timpul creșterii plantelor are ca rezultat reducerea transpirației și acest lucru continuă după recoltare (Graf și Herppich, 2012). Este bine cunoscut faptul că inocularea cu anumite bacterii benefice pentru plante poate reduce la minimum simptomele stresului de secetă la plante și unul dintre efecte este că conținutul de apă din țesutul plantelor rămâne mai mare în perioadele de stres de secetă decât în ​​plantele de control neinoculate (Naveed et al. ., 2014). Aplicarea inoculanților microbieni care reduc stresul pe secetă pe câmp ar putea avea, prin urmare, și efecte pozitive asupra conținutului de apă al culturilor în timpul depozitării.

Solul, în care au fost cultivate plantele de cultură, ar putea afecta în general stabilitatea stocării culturilor, adică prin conținutul de nutrienți și apă, dar și prin microbiota solului. Solul este rezervorul principal pentru recrutarea microorganismelor care colonizează plantele. Bacteriile și ciupercile, atrase de exsudatele radiculare, migrează către rizosferă, mai departe în rizoplan, iar unele dintre ele pot invada și coloniza țesutul intern al plantei (Compant și colab., 2010). Prin urmare, microbiota solului este, de asemenea, principalul motor în compoziția microbiotei asociate culturilor. Cu toate acestea, impactul compoziției comunității microbiene a solului asupra stabilității la depozitarea culturilor este încă o cutie neagră.

Cercetările noastre din literatura de specialitate au arătat în mod clar că potențialul microbiomului plantelor de a influența pierderile după recoltare este în mare parte neexplorat. Desigur, ar putea exista probleme care cauzează pierderi după recoltare, care sunt independente de microbiom, de exemplu, un șoarece ar putea mânca un măr, indiferent de aspectul microbiomului. Cu toate acestea, explorarea rolului plantei de microbiotă în stabilitatea depozitării culturilor ar putea asigura în viitor aprovizionarea cu alimente și calitatea alimentelor prin utilizarea de soluții pe bază de microbi de la câmp la furculiță.

Conflict de interese

Autorii nu au niciun conflict de interese de declarat.

Note

Biotehnologie microbiană (2018) 11 (6), 971–975 [Google Scholar]