Modulacija polifenolnega profila v sadju s trajnostnimi fizikalnimi poobiralnimi postopki

Sadje velja za nepogrešljiv del človeške prehrane zaradi vsebnosti pomembnih sestavin, kot so antioksidanti, vitamini, minerali in prehranske vlaknine. Po drugi strani pa je sadje dovzetno za fiziološke in mikrobiološke bolezni kar posledično skrajšuje rok trajanja. V zadnjem času se sodobni prehranski sistemi soočajo z izzivom hitrega prehoda na trajnostni razvoj in proizvodnjo. Med rastjo sadje potrebuje ustrezno temperaturo in sončno svetlobo, neustrezna količina le-teh pa lahko povzroči stres, ki povzroči manjši pridelek in slabšo kakovost sadja. V skladu z našimi preliminarnimi poskusi poobiralna uporaba primernega svetlobnega obsevanja sadja povzroči zmerni stres, ki v sadju inducira odpornost na fiziološke in mikrobiološke kvarljivce. Prvi cilj projekta bo torej proučiti fiziološke spremembe dveh poobiralnih postopkov: obsevanja jabolk s svetlobo svetlečih diod (LED) in uporabo užitnih premazov. Na površino sadja bomo aplicirali polielektrolitske užitne premaze z namenom ugotovit njihov zaščitni učinek. Preučili bomo najprej vpliv različnih eksperimentalnih parametrov na tvorbo polielektrolitskih plasti in kasneje protimikrobni učinek polielektrolitskih plasti na površino sadja. Uporabili bomo LED svetlobo valovne dolžine od 445 nm. Postopka bosta spremenila fiziologijo sadja v smislu ohranjanja kakovosti, to je zmanjšanja fizioloških in mikrobioloških bolezni. Poobiralno LED osvetljevanje vpliva na fenolni profil sadja. Drugi cilj projekta je določiti fenolni profil s pomočjo LCMSMS in 1H NMR spektroskopije v z LED svetlobo tretiranih vzorcih. Med fenoli so znani flavonoidi, ki vplivajo na barvo, trpkost in antioksidativne lastnosti sadja, zato bomo določili barvo sadja po uporabi LED osvetljevanja. Fenolne spojine bodo spremenile tudi lastnosti površin sadja. Zato bo tretji cilj projekta karakterizacija topografije površine sadja z uporabo mikroskopije na atomsko silo (AFM). Hidrofobnost površine bomo določili preko meritve mejnega kota. Sekundarni metaboliti v sadju določajo tudi dovzetnost sadja za mikroorganizme. Pritrditev Penicillium expansum na površino sadja bomo določili s stereološkimi metodami, ki temeljijo na vrstični elektronski mikroskopiji (SEM). Stopnjo kolonizacije P. expansum na površini sadja bomo ocenili z uporabo avtomatskih tehnik segmentacije slike. Plesni imajo ključno vlogo pri varnosti hrane, njihova prisotnost lahko rezultira v nastanku mikotoksinov v sadju kar predstavlja velik rizik zaradi toksičnosti. Patulin je eden najpogostejših mikotoksinov prisoten v jabolkih. Četrti cilj projekta bo torej določanje hitrosti rasti P. expansum na jabolku ter kvantifikacija patulina v jabolku pred in po poobiralnem postopku bomo določili s tekočinsko kromatografijo visoke ločljivosti (HPLC). Pričakujemo, da bo fenolni profil kožic jabolk v negativni korelaciji z rastjo P.expansum. Peti cilj je določanje proteomskega odziva jabolčne kožice inokulirane s plesnijo P. expansum po obsevanju z modro LED svetlobo. Nazadnje pričakujemo, da bomo izbrali optimalne parametre za poobralno obdelavo sadja. S tem bom modulirali sintezo fenolnih sestavin sadja, ki vplivajo na površino sadja, antioksidante sadja, fiziološko aktivnost sadja, in pritrditev P. expansum. Zato bo tako sadje imelo optimalno hranilno vrednost in kakovost, ki bo vzdrževalo zdravje ljudi in pomagalo preprečiti prehranske motnje in bolezni. Oba poobiralna postopka se smatrata kot naravi prijazna.