La qualità del pomodoro di Pachino. La coltivazione fuori suolo con acque saline

Tomato is one of the most consumed and traded crops in the world. This is due to its high productivity and its composition rich of nutrient, in particular antioxidants. Among these, the most present are polyphenols and carotenoids, mainly lycopene and β-carotene, vitamin A provitamin. The production of tomato is widespread almost all over the world, however it may have some critical issues, which include soil acidity and alkalinity. The pH represents one of the main soil characteristics for all crops and can affect the absorption of ions and the osmotic balance of the plant inducing water stress, oxidative stress and other problems that decrease plant production yield. Soil alkalinization is a spreading problem affecting more and more planet cultivation soil. In this study, two tomato genotypes with opposing responses to alkaline pH were analyzed: the Moresco genotype, sensitive to alkaline pH, and the Blue genotype, naturally tolerant to alkaline pH. Both genotypes were grown with hydroponic technique under different pH conditions, from optimal (pH 5.2) to more alkaline (pH 7.2, 8.2, and 9.2). The aim of this study was to investigate the consequences of alkalinity in the cultivation of the two genotypes, analyzing their composition and evaluating the response mechanisms used by the plant to deal with alkaline stress. The cultivation lasted eight days, after which leaf samples were taken and the content of proline, polyphenols, flavonols, condensed tannins, chlorophyll and carotenoids were analyzed. The results showed that the contents of the amino acid proline, polyphenols and flavonols compounds are influenced by elevated pH only in the Blue genotype, in which they increased in relation to the increase in pH; the content of condensed tannins is not affected by pH for either genotypes; the content of leaf pigments, that means chlorophyll and carotenoids, varies depending on the genotype, in fact it was higher in the Moresco genotype, but was not affected by pH. The increase in proline and antioxidants polyphenols and flavonols, may indicate that the Blue genotype develops a mechanism of response to the stress that makes the plant more tolerant. In fact, proline, polifenols and flavonols, are involved in signaling and response pathways of tomato against stress. This information has important implications for cultivation in alkaline environments and may be useful for studies about the use of stress in improving nutritional quality of crops.

Il pomodoro è una delle coltivazioni più consumate e commerciate al mondo. Questo è dovuto alla sua alta produttività e la sua composizione ricca di nutrienti, in particolare antiossidanti. Tra questi, i più presenti sono polifenoli e carotenoidi, principalmente licopene e β-carotene, provitamina della vitamina A. La produzione di pomodoro è diffusa in tutto il mondo, tuttavia può avere delle criticità, tra cui acidità e alcalinità del suolo. Il pH rappresenta una delle caratteristiche più importanti del suolo per tutte le coltivazioni e può influenzare l’assorbimento di ioni e l’equilibrio osmotico della pianta inducendo stress idrico, stress ossidativo e altri problemi che diminuiscono la resa di produzione della pianta. In particolare l’alcalinizzazione del suolo è un problema in diffusione che influisce su sempre più suolo terrestre. In questo studio sono stati analizzati due genotipi di pomodoro con opposta risposta al pH alcalino: il genotipo Moresco, sensibile al pH alcalino, e il genotipo Blue, naturalmente resistente al pH alcalino. Entrambi i genotipi sono cresciuti con tecnica idroponica in differenti condizioni di pH, da ottimale (pH 5.2) a maggiormente alcalino (pH 7.2, pH 8.2, pH 9.2). Lo scopo di questo studio è di investigare sulle conseguenze dell’alcalinità nella coltivazione dei due genotipi, analizzando la loro composizione e cercando i meccanismi di risposta usati dalla pianta per affrontare lo stress alcalino. La coltivazione è durata otto giorni, dopo i quali sono stati analizzati i contenuti di prolina, polifenoli, flavonoli, tannini condensati, clorofilla e carotenoidi da campioni fogliari prelevati. I risultati hanno mostrato che i contenuti dell’aminoacido prolina, di polifenoli e di flavonoli sono influenzati dal pH basico solo nel genotipo Blue, nel quale sono aumentati in relazione all’innalzamento del pH; il contenuto di tannini condensati non è influenzato dal pH per nessuno dei due genotipi; il contenuto di pigmenti fogliari, cioè clorofilla e carotenoidi, varia a seconda del genotipo, infatti era più alto nel genotipo Moresco, ma non è influenzato dal pH. L’incremento in prolina e antiossidanti polifenoli e flavonoli, può indicare che il genotipo Blue ha sviluppato meccanismi di risposta allo stress che permettono alla pianta di resistere. Infatti, prolina, polifenoli e flavonoli, sono coinvolti in meccanismi di segnalazione e risposta allo stress nel pomodoro. Queste informazioni hanno importanti implicazioni per la coltivazione in ambienti alcalini e possono risultare utili per studi sull’uso dello stress nel miglioramento della qualità nutrizionale delle coltivazioni.