Группа учёных из Сингапура и США разработала новый метод увеличения срока хранения зелени и листовых овощей с помощью мелатонина, который вводился биоразлагаемыми микроиглами. Новая технология может стать дополнением к традиционному способу хранения свежей продукции в холодильных камерах.
В течение многих лет лаборатория Marelli изучала использование микроигл из белка фиброина шёлка для доставки питательных веществ в разные части растений и для мониторинга их роста. Микроиглы нетоксичны и легко разлагаются, они могут проникать сквозь жёсткую восковую оболочку растений, не вызывая стрессовой реакции, и доставлять нужное количество мелатонина во внутренние ткани растений.
Чтобы проверить способность микроигл продлевать срок хранения продуктов, исследователи хотели изучить их способность выделять гормон, который, как известно, влияет на процесс старения. Помимо того, что мелатонин помогает людям спать, он также является естественным гормоном многих растений, который помогает им регулировать рост и старение.
Объектом эксперимента стал пак-чой — распространённая в странах Юго-Восточной Азии культура, которая быстро теряет товарный вид.
При комнатной температуре листья контрольной группы начинали желтеть в течение двух-трех дней. На четвёртый день они почти полностью пожухли, и пак-чой потерял товарный вид.
А растения, обработанные шёлковыми микроиглами, обогащенными мелатонином, оставались зелёными даже на пятый день, процесс их пожелтения значительно замедлился. Потеря веса и уменьшение содержания хлорофилла у обработанных растений также значительно снизились при комнатной температуре. В целом, по оценкам исследователей, растения, обработанные микроиглами, сохраняли свою свежесть в течение восьми дней.
Спектрофотометрический анализ растений показал, что обработанные мелатонином образцы обладают более высокой антиоксидантной активностью. Генный анализ показал, что данный гормон запускает защитную цепную реакцию внутри растений, сохраняя хлорофилл и регулируя гормональный фон для замедления старения. Кроме того, мелатонин уменьшает стресс у растений после срезки.
Новый метод продления срока хранения зелени доказал свою эффективность на практике, но для масштабного применения микроигл требуется просчитать, насколько он выгодный с экономической точки зрения. Во время эксперимента исследователи наносили пластыри с микроиглами вручную, а в будущем этот процесс можно автоматизировать, например, при помощи агродронов или роботов.
