Gao M., He R., Shi R., Zhang Y., Song S., Su W., Liu H.
Differential Effects of Low Light Intensity on Broccoli Microgreens Growth and Phytochemicals
Agronomy 2021, 11, 537; doi: 10.3390/agronomy11030537
L’intensità della luce influenza largamente la crescita, lo sviluppo ed il metabolismo delle piante, perciò è un fattore cruciale per produzione, profilo organolettico e qualità dei prodotti vegetali. Le potenzialità di questo parametro sono particolarmente evidenti nella coltivazione di ortaggi e soprattutto micro-ortaggi indoor, sistema in cui l’illuminazione artificiale è l’unica fonte di luce per le piante. Infatti, è possibile esaltare il contenuto in composti essenziali e/o benefici per l’uomo attraverso l’oculata gestione dei parametri luminosi e degli altri fattori essenziali per la pianta. I micro-ortaggi, ovvero un’innovativa tipologia di prodotto rappresentata dalla porzione epigea di plantule, sono particolarmente idonei a questo scopo. Le Brassicaceae sono molto diffuse come micro-ortaggi e sono anche molto ricche di fitonutrienti, tra cui i caratteristici glucosinolati ad attività anticancerogena di cui soprattutto i broccoli sono molto ricchi. In aggiunta, l’intensità luminosa è anche connessa al consumo energetico ed economico per cui, a parità di produzione e qualità, l’illuminazione a bassa intensità (minori di 100 μmol·m−2·s−1) consente un risparmio vantaggioso per i produttori.
Di conseguenza, i ricercatori hanno studiato l’effetto delle intensità 30, 50, 70, 90 μmol·m−2·s−1 (lampade LED con spettro rosso:verde:blu 1:1:1 e fotoperiodo di 12 ore) su produzione e accumulo di nutrienti in micro-ortaggi di broccolo (Brassica oleracea L. var. italica) allevati indoor alla densità di 3 semi·cm−2. Dopo i primi quattro giorni di buio a partire dalla semina, i germogli sono stati sottoposto al trattamento luminoso per quattro giorni e successivamente sono stati misurati peso fresco e peso secco, lunghezza ipocotile, contenuto in pigmenti, proteine solubili, amminoacidi liberi, zuccheri solubili, vitamina C e glucosinolati. L’intensità luminosa ha influenzato tutti i fattori analizzati. Il maggiore peso fresco e secco è stato prodotto con 50 μmol·m−2·s−1, ma il minor contenuto acquoso è stato ottenuto con 90 μmol·m−2·s−1. La lunghezza dell’ipocotile ed il contenuto in carotenoidi si sono ridotti con l’aumentare del livello d’intensità della luce. Un trend opposto è stato osservato per le clorofille. L’accumulo di zuccheri solubili, vitamina C e soprattutto di flavonoidi è stato promosso da intensità luminose maggiori; tuttavia, le piante sottoposte a 50 μmol·m−2·s−1 hanno mostrato una concentrazione minore anche di 30 μmol·m−2·s−1, probabilmente a causa di un effetto diluizione. Il contenuto in proteine solubili ed amminoacidi liberi è stato invece minore con il livello più alto di irradianza. Nel complesso, l’intensità luminosa 70 μmol·m−2·s−1 è risultata essere la più indicata per l’accumulo delle suddette classi di nutrienti in micro-ortaggi di broccolo. Riguardo ai glucosinolati, sono state identificate nove molecole, ovvero cinque alifatiche e quattro indoliche (tra cui la glucobrassicina), ma ciascuna è stata accumulata diversamente a seconda del trattamento. Tuttavia, glucobrassicina, glucosinolati alifatici totali e glucosinolati totali sono stati prodotti maggiormente con i due livelli di intensità più alti.
In conclusione, la produzione a basse intensità luminose di broccoli in formato micro-ortaggi è attuabile con buoni risultati produttivi e soprattutto qualitativi. L’intervallo d’intensità luminosa tra 50 e 70 μmol·m−2·s−1 è risultato il più indicato per la crescita delle plantule e per l’accumulo di molte classi di composti di interesse per la qualità nutrizionale.
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