Das fragen wir uns nicht unbedingt, wenn wir einen schönen grünen Salat essen, aber vielleicht sollten wir es tun! Pflanzen können sich nicht bewegen, also müssen sie widerstandsfähig gegen Stress sein. Um sich zu schützen, schalten sie ein komplexes Netzwerk von Genen ein, die wiederum in Veränderungen im Stoffwechsel, neue Enzyme und chemische Verbindungen übersetzt werden. Wenn ein Salatblatt geerntet wird, ist es plötzlich mehreren Belastungen ausgesetzt: Es wird kalt und im Dunkeln transportiert und dann beim Waschen und Verarbeiten mechanisch beschädigt. Dadurch werden neue Stoffwechselwege aktiviert, die die Ernährungsqualität verändern.

Salat unter Testbedingungen.
Nicht nur Salat, sondern auch Wissenschaft. Foto: Hilary Rogers.

In unserem kürzlich abgeschlossenen FP7 EU-finanzierten Projekt – Qualität – Wir haben mehrere Ansätze verfolgt, um zu verstehen, wie sich diese Belastungen auf die Qualität von frischem Obst und grünen Salaten auswirken. Quafety-Partner entwickeln Methoden zur Verbesserung der Qualität und arbeiten mit Industriepartnern zusammen, um zu bewerten, wie die entwickelte Technologie am besten genutzt werden kann. Salate sind sehr leicht verderblich, daher sind zuverlässige Methoden zur Vorhersage der Haltbarkeit und zur Beurteilung der inneren Qualität für die Industrie von Interesse. Mein Interesse gilt aber auch Stressreaktionen und Seneszenz: Was passiert mit dem Stoffwechsel in den Zellen? Wie wird dies durch unterschiedliche Lagerparameter beeinflusst?

Gaschromatographie.
Gaschromatographie. Foto: Markes International.

At Cardiff University in der School of Biosciences mit denen wir zusammengearbeitet haben Marken International Untersuchung der Verwendung von Analysen flüchtiger organischer Verbindungen (VOCs) zum Nachweis von Qualitätsänderungen in frisch geschnittener Rucolasalat Blätter und Melonenwürfel. VOCs wurden auf mit Sorptionsmaterialien gefüllten Metallröhrchen gesammelt; Diese Röhrchen sind leicht zu transportieren und zu lagern, was bedeutet, dass wir Proben aus der Ferne von anderen Labors und industriellen Verarbeitern sammeln könnten. Die flüchtigen Stoffe wurden dann von dem Sorptionsmittel in den Röhrchen durch Hitze desorbiert und dann wurden die VOCs durch Gaschromatographie getrennt und durch Flugzeit-Massenspektrometrie nachgewiesen, um Änderungen in der Zusammensetzung zu finden sowie die wichtigsten chemischen Gruppen zu identifizieren.

Wissenschaftler bei der Arbeit
Foto: Markes International.

Mit diesem Ansatz konnten wir deutliche Unterschiede zeigen, wenn das Pflanzenmaterial bei unterschiedlichen Temperaturen gelagert wurde und sich auch während seiner Haltbarkeit verändert. Mit zunehmender Lagerdauer änderte sich die flüchtige Zusammensetzung, was interne Veränderungen ernährungsrelevanter Verbindungen, einschließlich Vitamin C, widerspiegelte. Flüchtige Profile wurden auch stark von Wachstumsbedingungen sowie kurz nach der Ernte auferlegtem Stress beeinflusst, und diese Veränderungen spiegelten sich in den betroffenen Genen wider ein- und ausgeschaltet, was darauf hindeutet, dass Stress vor der Ernte ebenfalls wichtig für die Bestimmung des Aromas ist.

Wir hoffen, dass die Methoden, die wir entwickeln, nützlich sein werden, um verzehrfertige Salate von besserer Qualität zu liefern, um die Aufnahme des Nährstoffgehalts zu maximieren, von dem wir wissen, dass er eine Reihe von gesundheitlichen Vorteilen hat. Durch die Untersuchung der beteiligten Gene können wir möglicherweise auch besser verstehen, wie sich Aromen entwickeln und wie sie mit Stoffwechselveränderungen zusammenhängen, die sich auf die Qualität auswirken.