За пределами овощей: влияние светодиочного (LED) света в помещении на биосинтез специализированных метаболитов в лекарственных и ароматических растениях, съедобных цветах и микрозелени

Beyond vegetables: effects of indoor <scp>LED</scp> light on specialized metabolite biosynthesis in medicinal and aromatic plants, edible flowers, and microgreens
Giuseppina Pennisi, Francesco Orsini, Giorgio Gianquinto, Elisa Appolloni, Ilaria Zauli, Laura Carotti, Ivan Paucek, Stefania Quaini
2021-08-31

схемы подсветки LEDлекарственные и ароматические растениямикрогрин и съедобные цветыкрасно-синий спектр светабиосинтез специализированных метаболитов
Специализированные метаболиты растений важны для здоровья человека благодаря своим антиоксидантным свойствам. Свет является одним из основных факторов, модулирующих биосинтез специализированных метаболитов, определяя каскадную реакцию, активируемую фоторецепторами, и последующую модуляцию экспрессируемых генов и биосинтетических путей. Недавние разработки в технологии светодиодов (LED) позволили улучшить применение искусственного освещения в садоводстве. В частности, возможность выбирать конкретные спектральные композиции света, интенсивности и фотопериоды связывают с изменением содержания метаболитов в разных культурах. В данном обзоре анализируются эффекты рецептур и режимов внутреннего LED-освещения на содержание специализированных метаболитов в разных группах культурных растений (а именно лекарственные и ароматические растения, микрозелень и съедобные цветы), с акцентом на литературу последних 5 лет. Сбор литературы включил всего 40 статей, которые были проанализированы по влиянию искусственного LED-освещения на содержание антоцианов, каротиноидов, фенолов, токоферолов, гликозидов и терпенов и ранжированы по шкале от 1 до 3. В большинстве исследований применялась комбинация красного и синего света (22%) или монохромный синий (23%) при фотопериоде 16 ч·день−1 (78%) и интенсивности более 200 μmol m−2 s−1 (77%). Эти параметры обработки часто оказывались наиболее эффективными для повышения содержания специализированных метаболитов, хотя наблюдались значительные вариации эффективности в зависимости от вида и анализируемого соединения. Обзор направлен на предоставление ценных указаний по определению наиболее перспективных спектральных компонент для получения внутри помещений продуктов с повышенной питательной ценностью.
1
Обзор литературы из 40 статей за последние пять лет оценивал влияние LED на вторичные метаболиты по шкале 1–3, чтобы выделить перспективные спектральные компоненты для питательных культур, выращиваемых в помещении.
2
Спектральный состав LED, интенсивность и фотопериод существенно модулируют биосинтез вторичных метаболитов в лекарственных и ароматических растениях, микрозелени и съедобных цветах.
3
Наблюдались большие межвидовые и соединение‑специфические вариации, что указывает на отсутствие универсального LED‑рецепта для максимизации всех вторичных метаболитов.
4
В большинстве рассмотренных исследований использовали комбинации красного+синего света (22%) или монохромный синий (23%), фотопериод 16 ч/сутки (78%) и интенсивность >200 μmol m−2 s−1 (77%).
5
Эти общие LED‑режимы (красно+синий или синий, 16 ч, >200 μmol m−2 s−1) часто были наиболее эффективны для повышения уровней антоцианов, каротиноидов, фенолов, токоферолов, гликозидов и терпенов, хотя эффективность зависела от вида и соединения.

Внутрипомещенное светодиодное (LED) освещение, применяемое к культурам растений (лекарственные и ароматические растения, микрозелень и съедобные цветы)

Влияние спектрального состава LED, интенсивности и фотопериода на биосинтез и содержание специальных метаболитов (антоцианы, каротиноиды, фенолы, токоферолы, гликозиды, терпены) в указанных культурах

Publication Details
Publication Date
2021-08-31
Journal
Publisher
ISSN
Cited by
116
Access Type
Author Information
Authors
Giuseppina Pennisi
Francesco Orsini
Giorgio Gianquinto
Elisa Appolloni
Ilaria Zauli
Laura Carotti
Ivan Paucek
Stefania Quaini
Explore further
Open the scid.ai AI chat with a ready-made request: it will find papers on a similar topic and help build a literature review.
Find similar papers in the chat
Make a presentation
100%