Aromarelevante Inhaltsstoffe in Früchten der Erdbeere (Fragaria x ananassa Duch.) in Abhängigkeit von der Ernährung
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Zusammenfassung
Erdbeeren gehören zu den beliebtesten Früchten in Europa. Da schmackhafte Früchte vom Verbraucher bevorzugt werden, ist in den letzten Jahren verstärkt an der Verbesserung der Qualität von Erdbeerfrüchten geforscht worden. Erdbeeraroma ist eine komplexe Kombination aus Zuckern, Säuren und Geruchsstoffen. Da es der Züchtung gelungen ist, einige leistungsfähige und schmackhafte Erdbeersorten hervorzubringen, ist es von besonderer Bedeutung, die genetischen Eigenschaften vorhandener Erdbeersorten durch optimale Anbautechniken und optimale Düngung zur vollen Entfaltung zu bringen. Stickstoff ist als einer der Hauptnährstoffe unentbehrlich in verschiedenen organischen Verbindungen, wie Aminosäuren, Nukleinsäuren, Proteinen, Chlorophyll sowie Verbindungen des Sekundärstoffwechsels. Stickstoff ist der einzige Pflanzennährstoff, der als Anion (NO3-) und auch als Kation (NH4+) von Pflanzen aufgenommen wird. Der pflanzliche Stoffwechsel wird von der N-Form maßgeblich beeinflusst. Die Aufnahme von NH4+ wirkt für die Pflanze physiologisch versauernd, während die Aufnahme von NO3- alkalisierend wirkt. Nitrat-N muss erst, bevor er assimiliert werden kann, in zwei Schritten zu Ammonium reduziert werden. Während dieser Reduktion kommt es zu einer verstärkten Produktion von OH- im Cytosol, was dort zu einem pH-Anstieg führen würde. Trotzdem schwankt der pH-Wert im Cytosol kaum, da er durch verschiedene Mechanismen in engen Grenzen gehalten wird, wie z. B. durch den bio-chemischen PEP/Malat-Puffer, der die negative Ladung des OH- durch Carboxylierung von Phosphoenolpyruvat über Oxalacetat zu Malat sowie anderen organischen Säuren bewirkt. Mit dem Wissen, dass es bei NO3--Ernährung zu einer Anreicherung von organischen Säuren in den Pflanzen kommt, stellte sich nun die Frage, ob sich Konzentrationen geschmacksrelevanter organischer Säuren in Erdbeerfrüchten durch NH4+- oder NO3--Ernährung beeinflussen lassen. Zur Untersuchung der Auswirkungen der verschiedenen N-Formen, wurden NH4+- und NO3--Ernährung in Wasserkultur miteinander verglichen. Es konnte gezeigt werden, dass bei NH4+-Ernährung vorwiegend der aus der Ernährung resultierende niedrige pH-Wert für die verschiedensten Symptome, wie die Veränderungen in der Wurzelmorphologie, Bildung von Spross und Fruchtmasse, Konzentrationen an Makro- und Mikronährstoffen, Zuckerkonzentrationen und auch die Konzentrationen an organischen Anionen in der gesamten Pflanze, verantwortlich war. Bei pH-Werten von 5,5 im Nährmedium und NH4+-Ernährung zeigten sich diese Unterschiede im Vergleich zur NO3--Ernährung nicht. Ausgenommen die Konzentrationen an organischen Säuren in Wurzel und Spross, die bei NO3--Ernährung signifikant erhöht waren. Ähnliche Ergebnisse konnten auch für Bodenkultur gezeigt werden. Die Hypothese, dass ein Anstieg an organischen Anionen in den vegetativen Pflanzenorganen zu einem Anstieg an organischen Anionen in den Früchten führt, konnte in den hier vorgestellten Experimenten widerlegt werden. Dies könnte darauf zurückzuführen sein, dass hauptsächlich Saccharose in die Früchte transportiert wird und nach Spaltung in Hexosen und der Glycolyse die Säuren im Tricarbonsäurezyklus der Früchte gebildet werden. Die Aktivität wird neben der Nährstoffversorgung und dem Alter der Pflanzen maßgeblich auch von umweltbedingten Faktoren wie Lichteinstrahlung und Temperatur bestimmt. Da die Erdbeerfrüchte der verschiedenen Varianten den gleichen äußeren Einflüssen ausgesetzt waren und somit die Sinkaktivität etwa gleich war, konnte es zu keinen Unterschieden der Säurekonzentrationen in den Früchten kommen. Diese Ergebnisse zeigen, dass NH4+- oder NO3--Düngung keinen Einfluss auf geschmacksrelevante Parameter in Erdbeerfrüchten haben, sofern der pH-Wert des Nährmediums nicht zu stark absinktVerknüpfung zu Publikationen oder weiteren Datensätzen
Beschreibung
Anmerkungen
Erstpublikation in
Giessen : VVB Laufersweiler 2009