Mikroskopijny sekret chrupkości starych odmian – czym na poziomie budowy ścian komórkowych i zawartości pektyn różnią się tradycyjne, zapomniane odmiany jabłek od tych z masowej produkcji

Sierpień to w wielu starych sadach początek pierwszych zbiorów. Degustując tradycyjne, zapomniane odmiany jabłek, takie jak Kosztela, Antonówka czy stara Szara Reneta, często zauważamy ich unikatową chrupkość i jędrność, której nierzadko brakuje masowo produkowanym, jednolitym owocom na sklepowych półkach. Tajemnica tej różnicy nie leży wyłącznie w smaku – to fascynujący pokaz biomechaniki tkanek roślinnych oraz nanoarchitektury ścian komórkowych.

O chrupkości owocu decyduje budowa na poziomie mikroskopowym, a w szczególności blaszka środkowa (z ang. middle lamella) – biologiczny “klej” spajający sąsiadujące komórki. Różnice strukturalne między starymi a komercyjnymi odmianami opierają się na kilku filarach.
1. W tradycyjnych odmianach struktura pektyn w blaszce środkowej charakteryzuje się często silniejszym usieciowaniem (np. dzięki jonom wapnia). Taka matryca jest sztywniejsza i znacznie bardziej odporna na działanie enzymów degradujących (pektynaz) uaktywniających się podczas dojrzewania.
2. Idealna chrupkość to czysta fizyka – kiedy gryziemy owoc, chcemy, aby komórki pękały w poprzek ścian, uwalniając sok. Jeśli wiązania pektynowe są zbyt słabe (co częściej zdarza się w nowoczesnych odmianach po przechowywaniu), komórki po prostu oddzielają się od siebie bez pękania. W ustach odbieramy to jako niepożądaną “mączystość”.
3. Dawne odmiany wykształciły często grubsze i bardziej zwarte sieci celulozowo-hemicelulozowe. Działają one jak mikroskopijne zbrojenie, zapewniając wyjątkową wytrzymałość mechaniczną i turgor komórkowy, nawet przy wahaniach wilgotności.

Naukowcy z Instytutu Agrofizyki PAN prowadzą zaawansowane badania nad biomechaniką roślin, wykorzystując techniki takie jak mikroskopia sił atomowych (AFM) czy spektroskopia Ramana do mapowania ścian komórkowych. Odtworzenie wiedzy o tym, w jaki sposób różnorodne, dawne odmiany budowały swoją strukturę komórkową, daje nam szansę na wsparcie nowoczesnej hodowli, by przywrócić zapomnianą bioróżnorodność i jakość na nasze stoły.

Projekt realizowany w ramach Programu Fundusze Europejskie dla Polski Wschodniej 2021–2027
Wartość projektu: 2 791 092.36 PLN
Wkład z Funduszy Europejskich: 2 270 428.50 PLN
#FunduszeUE #FunduszeEuropejskie

Materiały dodatkowe
[1] Paniagua, C., Posé, S., Morris, V. J., Kirby, A. R., Quesada, M. A., & Mercado, J. A. (2014). Fruit softening and pectin disassembly: an overview of nanostructural pectin modifications assessed by atomic force microscopy. Annals of botany, 114(6), 1375-1383. https://lnkd.in/drZ5EqU9
[2] Waldron, K. W., Smith, A. C., Parr, A. J., Ng, A., & Parker, M. L. (1997). New approaches to understanding and controlling cell separation in relation to fruit and vegetable texture. Trends in Food Science & Technology, 8(7), 213-221. https://lnkd.in/dEUi_JdG

Obraz: https://lnkd.in/dhTQ_fMn