ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΓΕΩΠΟΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΟΠΩΡΟΚΗΠΕΥΤΙΚΩΝ ΗΜΕΡΗΣΙΑ ΔΙΑΚΥΜΑΝΣΗ

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΓΕΩΠΟΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΟΠΩΡΟΚΗΠΕΥΤΙΚΩΝ ΗΜΕΡΗΣΙΑ ΔΙΑΚΥΜΑΝΣΗ ΤΩΝ ΑΝΤΙΟΞΕΙΔΩΤΙΚΩΝ ΚΑΙ ΤΩΝ ΝΙΤΡΙΚΩΝ ΣΕ ΦΥΤΑ ΜΑΡΟΥΛΙΟΥ ΣΕ ΣΧΕΣΗ ΜΕ ΤΗ ΛΙΠΑΝΣΗ ΜΕ ΑΖΩΤΟ ΚΑΙ ΑΣΒΕΣΤΙΟ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΣΤΥΛΙΑΝΟΣ Θ. ΝΕΒΕΣΚΙΩΤΗΣ ΓΕΩΠΟΝΟΣ ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ: ΑΝΑΣΤΑΣΙΟΣ ΣΙΩΜΟΣ Καθηγητής ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 2011

ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΓΕΩΠΟΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΕΙΔΙΚΕΥΣΗ ΕΠΙΣΤΗΜΗΣ ΟΠΩΡΟΚΗΠΕΥΤΙΚΩΝ ΗΜΕΡΗΣΙΑ ΔΙΑΚΥΜΑΝΣΗ ΤΩΝ ΑΝΤΙΟΞΕΙΔΩΤΙΚΩΝ ΚΑΙ ΤΩΝ ΝΙΤΡΙΚΩΝ ΣΕ ΦΥΤΑ ΜΑΡΟΥΛΙΟΥ ΣΕ ΣΧΕΣΗ ΜΕ ΤΗ ΛΙΠΑΝΣΗ ΜΕ ΑΖΩΤΟ ΚΑΙ ΑΣΒΕΣΤΙΟ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΗ ΔΙΑΤΡΙΒΗ ΣΤΥΛΙΑΝΟΣ Θ. ΝΕΒΕΣΚΙΩΤΗΣ ΓΕΩΠΟΝΟΣ Εξεταστική επιτροπή: Αναστάσιος Σιώμος, καθηγητής Ιωάννης Θεριός, καθηγητής Μαγδαληνή Κουκουρίκου- Πετρίδου, καθηγήτρια ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 2011 2

Περιεχόμενα ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ.. ΕΙΣΑΓΩΓΗ...... ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ... ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ... Φυτικό υλικό... Προσδιορισμοί Νιτρικά... Ολικές φαινολικές ενώσεις... Ολικά φλαβονοειδή Ασκορβικό οξύ... Συνολική αντιοξειδωτική ικανότητα... Στατιστική ανάλυση.. ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ... Νιτρικά.... DPPH.. FRAP.. Ασκορβικό οξύ... Φαινολικές ενώσεις Φλαβονοειδή. Συσχέτιση της αντιοξειδωτικής ικανότητας και της περιεκτικότητας σε ασκορβικό οξύ, φαινολικές ενώσεις και φλαβονοειδή.. Μεταβολή του ph και της ηλεκτρικής αγωγιμότητας.. ΣΥΖΗΤΗΣΗ..... ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ... ΠΕΡΙΛΗΨΗ... ABSTRACT... ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ 4 5 6 12 12 12 12 13 13 14 14 14 15 16 17 18 19 21 22 24 25 26 28 29 30 31 3

ΕΥΧΑΡΙΣΤΙΕΣ Στον επιβλέποντα κ. Αναστάσιο Σιώμο εκφράζω τις θερμές ευχαριστίες μου για τη συνεχή επιστημονική καθοδήγηση και υποστήριξή του στην εκπόνηση της μεταπτυχιακής μου εργασίας και την πολύτιμη συμβολή του καθ όλη τη διάρκειά της. Θα ήταν παράλειψη από μέρους μου να μην αναφερθώ στον λέκτορα κ. Αθανάσιο Κουκουνάρα για την πολύτιμη βοήθειά του. Τέλος, αισθάνομαι την ανάγκη να εκφράσω την ευγνωμοσύνη μου στην οικογένεια μου για την υπομονή και κατανόηση που επέδειξε σε όλο το διάστημα πραγματοποίησης της εργασίας, αλλά και για τη συμπαράσταση και υποστήριξη σε όλη τη διάρκεια των σπουδών μου. 4

ΕΙΣΑΓΩΓΗ Η συμβολή των λαχανικών στην ανθρώπινη διατροφή είναι ιδιαίτερα σημαντική και συνίσταται στην παροχή κυρίως βιταμινών (ασκορβικού οξέος κ.α.) και αντιοξειδωτικών. Το μαρούλι είναι πλούσιο σε αντιοξειδωτικές ενώσεις, με ευεργετική δράση στον άνθρωπο, αλλά συγχρόνως και σε νιτρικά, η υψηλή περιεκτικότητα των οποίων είναι επιβλαβής για την υγεία των καταναλωτών. Γι αυτό, η Ευρωπαϊκή Ένωση έχει καθορίσει μέγιστα όρια ανοχής στην συγκέντρωση νιτρικών για το μαρούλι και το σπανάκι (Κανονισμός 1822/2005). Η περιεκτικότητα του μαρουλιού σε νιτρικά επηρεάζεται από διάφορους προσυλλεκτικούς παράγοντες, μεταξύ των οποίων η λίπανση, ο χρόνος συγκομιδής στη διάρκεια της ημέρας και ο γενότυπος. Η αζωτούχος λίπανση είναι απαραίτητη για την ταχεία αύξηση των φυτών, ωστόσο υπάρχει ο κίνδυνος συσσώρευσης υψηλών συγκεντρώσεων νιτρικών. Το ασβέστιο είναι απαραίτητο για την αποφυγή της φυσιολογικής ασθένειας κάψιμο της κορυφής (tip burn) στο μαρούλι και υψηλές συγκεντρώσεις του μπορεί να περιορίζουν τη συσσώρευση νιτρικών στο μαρούλι. Επίσης, από δεδομένα της βιβλιογραφίας, ο χρόνος συγκομιδής επηρεάζει τη συσσώρευση νιτρικών στο μαρούλι. Σκοπός της διατριβής είναι ο προσδιορισμός της περιεκτικότητας μαρουλιού σε νιτρικά και αντιοξειδωτικά, σε σχέση με το χρόνο συγκομιδής κατά τη διάρκεια της ημέρας, τη λίπανση με N+Ca και το γενότυπο. 5

ΑΝΑΣΚΟΠΗΣΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ Τα τελευταία χρόνια έχει παρατηρηθεί στροφή του κόσμου στη διατροφική και διαιτητική αξία των λαχανικών. Η διατροφική αξία των λαχανικών καθορίζεται με βάση την περιεκτικότητά τους σε συστατικά που είναι σημαντικά για τη διατροφή και την υγεία του ανθρώπου (Schuphan, 1970). Σ αυτά περιλαμβάνονται οι βιταμίνες, τα ανόργανα στοιχεία και τα αντιοξειδωτικά. Το μαρούλι είναι πλούσιο σε αντιοξειδωτικές ουσίες (φαινόλες, φλαβονοειδή, ασκορβικό οξύ κ.α.), με ευεργετική δράση στον άνθρωπο (Vinson et al., 1998, Romani et al., 2002). Ως αντιοξειδωτικό ορίζεται χημικά κάθε ουσία που όταν βρίσκεται σε χαμηλές συγκεντρώσεις, σε σχέση με το υπόστρωμα, το οποίο πρόκειται να οξειδωθεί, καθυστερεί σημαντικά ή εμποδίζει την οξείδωσή του (Klein and Kurillich, 2000). Τα αντιοξειδωτικά παρέχουν προστασία από πολλές ασθένειες (Tsau and Deng, 2004), μεταξύ αυτών και πολλές μορφές καρκίνου (Tanaka, 1997), εμποδίζουν τη δράση των ενεργών μορφών οξυγόνου και προστατεύουν τα κύτταρα από την οξειδωτική καταπόνηση (Kurilich et al., 2002). Συστατικά με αντιοξειδωτική δράση, που περιέχονται στα λαχανικά, είναι οι βιταμίνες C (ασκορβικό οξύ) και Ε (α τοκοφερόλη), τα καροτινοειδή (κυρίως λυκοπίνιο και β καροτίνιο), οι φαινολικές ενώσεις (κυρίως τα φλαβονοειδή, οι κουμαρίνες και τα φαινολικά οξέα), το φολικό οξύ, ανόργανα στοιχεία, όπως το σελήνιο (Klein and Kurillich, 2000) και διάφορες θειόλες, όπως η γλουταθειόνη (Masella et al., 2005).. Ασκορβικό οξύ Το ασκορβικό οξύ αποτελεί ένα υδατοδιαλυτό αντιοξειδωτικό. Δομικά, είναι μια από τις απλούστερες βιταμίνες και σχετίζεται με τα σάκχαρα με 6 άτομα άνθρακα (Davey et al., 2000). Υπάρχει σε δυο μορφές: L ασκορβικό οξύ (ΑΑ) και L διυδροασκορβικό οξύ (DHA). Το ΑΑ είναι η κυρίαρχη βιολογικά ενεργή μορφή, όμως το DHA, που αποτελεί προϊόν οξείδωσης του ΑΑ, επίσης επιδεικνύει βιολογική δράση. Το ΑΑ οξειδώνεται εύκολα, ειδικά σε υδατικά διαλύματα, παρουσία οξυγόνου, βαρέων μετάλλων (κυρίως Cu 2+, Ag + και Fe 3+ ), αλκαλικού ph και υψηλών θερμοκρασιών. Το DHA μετατρέπεται εύκολα σε ΑΑ στον ανθρώπινο οργανισμό (Lee and Kader, 2000). Η αντιοξειδωτική ικανότητα του ασκορβικού οξέος οφείλεται στην ευκολία απώλειας ηλεκτρονίων (Klein and Kurillich, 2000). Το 90% του ασκορβικού οξέος στην ανθρώπινη διατροφή προέρχεται από τα φρούτα και λαχανικά (Lee and Kader, 2000). Φαινολικές ενώσεις Οι φαινολικές ενώσεις είναι δευτερογενείς μεταβολίτες στα φυτά, φέρουν στο μόριο τους έναν αρωματικό δακτύλιο και ένα ή περισσότερα ΟΗ, παράγονται από τη 6

φαινυλαλανίνη μέσω της μεταβολικής οδού του σικιμικού οξέος και των φαινυλπροπανοειδών ενώσεων και έχουν μεγάλη ποικιλία δομών και λειτουργιών. Δεν απαντώνται ελεύθερες, αλλά βρίσκονται ενωμένες με σάκχαρα, θειικές ή οξεικές ρίζες (Robards et al., 1999). Συγκεντρώνονται κυρίως σε εξωτερικούς ιστούς (επιδερμίδα και υποεπιδερμικά στρώματα), παρά σε εσωτερικούς (μεσοκάρπιο και σάρκα) (Bengoechea et al., 1997). Οι λειτουργίες τους στα φυτά δεν είναι πάντα γνωστές, αλλά μερικές είναι δομικά πολυμερή, προστατευτικά της UV ακτινοβολίας, αντιοξειδωτικά, προσελκυστικά εντόμων και άλλα περιλαμβάνονται στους μη συγκεκριμένους αμυντικούς μηχανισμούς ή περιλαμβάνονται ως ενώσεις που διαβιβάζουν το ερέθισμα σε άλλα μέρη των φυτών, τα οποία προτρέπουν να συνθέσουν τις σχετικές με την άμυνα πρωτεΐνες και να ενισχύσουν την εγγενή αντίστασή τους (Parr and Bolwell, 2000). Επίσης, πρέπει να αναφερθεί η σημασία των φαινολικών ενώσεων στον καθορισμό μερικών ποιοτικών χαρακτηριστικών και ιδιοτήτων στα φρούτα και τα λαχανικά, όπως το χρώμα, τη σύσταση, τη γεύση και το άρωμα. Ένας από τους κύριους ρόλους που έχουν προταθεί στον άνθρωπο είναι αυτός της αντιοξειδωτικής ένωσης (Parr and Bolwell, 2000; Meulenberg, 2009). Στις φαινολικές ενώσεις στα φυτά περιλαμβάνονται τα φαινολικά οξέα (ομάδες υδροξυβενζοϊκού και υδροξυκινναμικού οξέος), τα φλαβονοειδή (φλαβονόλες, φλαβόνες, φλαβανόνες, φλαβανόλες ή κατεχίνες, ισοφλαβόνες, φλαβανονόλες και ανθοκυάνες) και οι λιγνίνες (Robards et al., 1999). Οι σημαντικότερες ομάδες φαινολικών ενώσεων για την ανθρώπινη διατροφή είναι τα φλαβονοειδή και οι ταννίνες (King and Young, 1999). Τα λαχανικά και τα φρούτα είναι ιδιαίτερα πλούσια σε φαινολικές ενώσεις και αυτό δίνει έμφαση στο σημαντικό ρόλο της κατανάλωσής τους για την ανθρώπινη υγεία. Νιτρικά Απ την άλλη πλευρά, το μαρούλι έχει και υψηλή περιεκτικότητα σε νιτρικά με επιβλαβή επίδραση στην υγεία των καταναλωτών (Santamaria, 2006). Μια τοξική επιρροή από τα νιτρικά στον άνθρωπο είναι η μετατροπή τους σε νιτρώδη μορφή η οποία αντιδρά με την αιμογλοβίνη (oxyhb) του αίματος και την μετατρέπει σε μεθαιμογλοβίνη (methb) (Santamaria,2006) Το 72-94% των νιτρικών που λαμβάνουν με τη διατροφή τους οι ενήλικες προέρχεται από τα λαχανικά (Anjana et al., 2007). Γι αυτό η Ευρωπαϊκή Ένωση έχει καθορίσει μέγιστα όρια ανοχής για το μαρούλι και το σπανάκι όσον αφορά την περιεκτικότητά τους σε νιτρικά, που για το μαρούλι είναι 2.000-4.500 mg NO 3 /kg νωπού βάρους ανάλογα με την εποχή, το είδος της καλλιέργειας και τύπο του μαρουλιού (Πίνακας 1). Οι παράγοντες που επηρεάζουν την περιεκτικότητα σε νιτρικά είναι ο γενότυπος, οι θρεπτικοί παράγοντες (ποσότητα και είδος θρεπτικών στοιχείων που υπάρχουν στο έδαφος ή το θρεπτικό διάλυμα), η ένταση και η ποιότητα του φωτός και ο χρόνος συγκομιδής στη διάρκεια της ημέρας (Anjana et al., 2006). 7

Σε πείραμα που έγινε σε θερμοκήπιο με φυτά μαρουλιού σε κλειστό υδροπονικό σύστημα παρατηρήθηκε ότι ο τεχνητός φωτισμός στη διάρκεια της ημέρας συνέβαλε στη μείωση των νιτρικών. Μετά από έξι εβδομάδες τα νιτρικά μειώθηκαν κατά 10% όταν το επίπεδο φωτός ήταν 50 μmol/m 2 /s και κατά 23-28,9% όταν ήταν 100 μmol/m 2 /s (Gaudreau et al, 1995). Η λειτουργία του ενζύμου της νιτρικής αναγωγάσης ενισχύεται από το φως με αποτέλεσμα να αυξάνεται η δράση του και να μειώνονται τα νιτρικά (Beevers and Hageman, 1983). Αντικαθιστώντας τη νιτρική μορφή-ν με αμμωνιακή ή μειώνοντας τη νιτρική λίγες ημέρες πριν τη συγκομιδή, επιτυγχάνεται μείωση στην περιεκτικότητα σε νιτρικά. Ειδικότερα, στο ραδίκι και τη ρόκα μειώνοντας τη νιτρική μορφή-ν κατά ¾ στο θρεπτικό διάλυμα πέντε ή έξι μέρες πριν τη συγκομιδή μειώθηκε η περιεκτικότητα σε νιτρικά κατά 58% και 65%, αντίστοιχα (Santamaria et al, 1998). Η επίδραση του γενοτύπου στη συσσώρευση των νιτρικών είναι σημαντική. Σε πείραμα που έγινε με μαρούλι τύπου βουτύρου παρατηρήθηκε ότι μεταξύ ποικιλιών του ιδίου τύπου υπήρξαν διαφορές στη συσσώρευση νιτρικών. Η ποικιλία Bellona είχε 30% λιγότερα νιτρικά, σε σχέση με την ποικιλία Panvit. Ίσως αυτό οφείλεται στη διαφορετική συσσώρευση σακχάρων, γιατί η ποικιλία Bellona είχε 60% περισσότερα σάκχαρα, σε σχέση με την ποικιλία Panvit (Wiebe et al, 1992). Επίσης, η Bellona είχε και μεγαλύτερη φωτοσυνθετική ικανότητα. Ακόμα, η διαφορετική ικανότητα συσσώρευσης νιτρικών μπορεί να συσχετίζεται με τη διαφορετική θέση ( στο φυτό, φύλλα ή ρίζα) του ενζύμου της νιτρικής αναγωγάσης (Andrews, 1986). Κατά τη διάρκεια της ημέρας, τα νιτρικά αφήνουν τα χυμοτόπια για να αντικατασταθούν από τους διαλυτούς υδατάνθρακες και τα οργανικά οξέα που συντίθενται στο φως (Anjana et al., 2007). Όταν μειώνεται η ένταση του φωτός, η σύνθεση των οργανικών οξέων και των διαλυτών υδατανθράκων περιορίζεται και το ρόλο ως του ωσμορυθμιστού το παίρνουν τα νιτρικά. Η συγκέντρωση των νιτρικών, οργανικών οξέων και σακχάρων αλλάζει σημαντικά, μεταβάλλοντας την ένταση του φωτός. Η μεταβολή στα νιτρικά σχετίζεται με μεταβολή των οργανικών οξέων και σακχάρων για να διατηρηθεί η ηλεκτροουδετερότητα και η ωσμωτική πίεση. Σε χαμηλές εντάσεις φωτός, η παραγωγή οργανικών οξέων είναι χαμηλή, εξαιτίας του χαμηλού ρυθμού φωτοσύνθεσης (Blom-Zandstra and Lampe, 1985) και λιγότερες οργανικές ενώσεις είναι διαθέσιμες για αποθήκευση στα χυμοτόπια και επομένως τα νιτρικά αποθηκεύονται στα χυμοτόπια. Αυτό απαιτεί λιγότερο ενεργειακό κόστος, επειδή η απορρόφηση νιτρικών, η μεταφορά μέσω του ξυλώματος και αποθήκευσή τους στα χυμοτόπια απαιτεί λιγότερη ενέργεια από ότι η παραγωγή και συσσώρευση των οργανικών ενώσεων. (Lampers and Steingrover, 1978). Το φυτό φαίνεται να έχει μία ισορροπία υδατανθράκων και νιτρικών για να διατηρήσει τη σπαργή του κυττάρου κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης και επιπλέον η διαθεσιμότητα οργανικών ενώσεων για αποθήκευση επηρεάζει την ανάγκη των NO 3 στην ωσμορύθμιση. Η περιεκτικότητα σε 8

νιτρικά μπορεί να μειωθεί μειώνοντας τη διαθεσιμότητα του Ν και αυξάνοντας την ένταση του ηλιακού φωτός (McCall and Willumsen, 1999). Στην παραγωγή μαρουλιού baby με το υδροπονικό σύστημα επίπλευσης (floating system) είναι απαραίτητη η αυξημένη συγκέντρωση Ν στο θρεπτικό διάλυμα για να επιτύχουμε υψηλές αποδόσεις και ταχεία ανάπτυξη. Αυτό όμως έχει ως αποτέλεσμα την παραγωγή baby μαρουλιού με υψηλή περιεκτικότητα σε νιτρικά και υποβαθμισμένη ποιότητα του παραγόμενου νωπού τεμαχισμένου προϊόντος. Τα φυτά που καλλιεργούνται σε σύστημα επίπλευσης την άνοιξη παρουσίασαν χαμηλότερη απόδοση και ανάπτυξη (ολική ξηρή βιομάζα και δείκτης φυλλικής επιφάνειας), αλλά υψηλότερη ποιότητα (υψηλότερη περιεκτικότητα σε υδατάνθρακες και χαμηλότερη περιεκτικότητα σε νιτρικά ) από αυτά που καλλιεργούνται κατά τη θερινή περίοδο (Fallovo et al,2009). Υψηλές συγκεντρώσεις Ca είναι απαραίτητες για την αποφυγή της φυσιολογικής ασθένειας κάψιμο της κορυφής (tip burn) στο μαρούλι (Saure, 1998). Το κάψιμο κορυφής χαρακτηρίζεται από τις καστανές κηλίδες που εμφανίζονται κατά μήκος των περιθωρίων των φύλλων, που αργότερα νεκρώνονται. Οι προσβλημένοι ιστοί έχουν χαμηλές συγκεντρώσεις Ca, ακόμα και εάν τα επίπεδα του Ca στο έδαφος είναι υψηλά. Η ανωμαλία αυτή είναι συνηθέστερη σε ζεστό καιρό και σε περιόδους ταχείας ανάπτυξης των φυτών. Είναι γνωστό πως το Ca σταθεροποιεί τις κυτταρικές μεμβράνες (Saure, 2005). Υψηλές συγκεντρώσεις Ca μπορεί να περιορίζουν τη συσσώρευση νιτρικών στο μαρούλι (Hanafy, 1996). Στα φύλλα μαρουλιού τα επίπεδα σακχάρων και η συγκέντρωση ελεύθερου αμινικού αζώτου αυξάνεται με την εφαρμογή υψηλής συγκέντρωσης ασβεστίου και αντικαθιστά τα νιτρικά στο χυμοτόπιο του κυττάρου του μαρουλιού. Επίσης, το Ca επηρεάζει την πρόσληψη Ν και πιθανόν και την αναγωγή του από τα φυτά (Minotti et al., 1968). Αυτό όμως απαιτεί περαιτέρω διερεύνηση. Προ ή μετασυλλεκτική εφαρμογή Ca βελτιώνει την ποιότητα σε πολλά τεμαχισμένα προϊόντα (Chiesa et al., 2006). Ωστόσο, ο ρόλος του Ca δεν είναι γνωστός στα φυλλώδη λαχανικά και ειδικότερα στο νωπό τεμαχισμένο μαρούλι. Η συγκομιδή σε διάφορους χρόνους στη διάρκεια της ημέρας ασκεί επίδραση στη συσσώρευση νιτρικών στο μαρούλι (Anjana et al., 2006, Siomos, 2000). Κάτω από χαμηλές συνθήκες φωτισμού, όπως συνήθως γίνεται κατά τη χειμερινή παραγωγή λαχανικών στο θερμοκήπιο, η περιεκτικότητα σε νιτρικά στο σπανάκι έδειξε ότι επηρεάζεται κατά τη διάρκεια της ημέρας. Αυξανόταν το βράδυ και μειωνόταν την ημέρα. Τα νιτρικά εντοπίζονταν στα χυμοτόπια του κυττάρου των φύλλων (Steingrover et al, 1986). Η ηλικία του φυτού κατά τη συγκομιδή ασκεί σημαντική επίδραση (Corre and Breimer, 1979). Ωστόσο δεν είναι γνωστή η επίδραση του χρόνου συγκομιδής του baby μαρουλιού στη διάρκεια της ημέρας στην περιεκτικότητα του σε νιτρικά. Η αντιοξειδωτική δράση του μαρουλιού αποδίδεται στις φαινολικές ενώσεις και στο ασκορβικό οξύ (Altunkaya et al., 2009). Επιπλέον, σε ορισμένα φυτικής προέλευσης τρόφιμα η αντιοξειδωτική ικανότητα έχει αποδοθεί, σε μεγάλο βαθμό, στην περιεκτικότητα σε φλαβονοειδή 9

(Chu et al., 2000). Ωστόσο, η διαθέσιμη πληροφόρηση για την επίδραση προσυλλεκτικών παραγόντων στα αντιοξειδωτικά επικεντρώνεται στο ασκορβικό οξύ. Γενικά, η αζωτούχος λίπανση, ειδικά σε μεγάλες ποσότητες, φαίνεται ότι μειώνει τη συγκέντρωση του ασκορβικού οξέος στα περισσότερα φρούτα και λαχανικά, πιθανόν επειδή ενισχύει την αύξηση του φυτού, με αποτέλεσμα την σχετική διάλυσή του στους φυτικούς ιστούς. Επίσης, η αζωτούχος λίπανση αυξάνει τη φυλλική επιφάνεια κι έτσι μειώνει την ένταση του φωτός και τη συσσώρευση ασκορβικού οξέος στα σκιαζόμενα μέρη (Lee and Kader, 2000). Στο μαρούλι παρατηρήθηκαν αντιφατικά αποτελέσματα. Στο μαρούλι τύπου βουτύρου παρατηρήθηκε αύξηση του ασκορβικού οξέος με αντίστοιχη αύξηση της λίπανσης με Ν (Muller and Hippe, 1987), ενώ στο κεφαλωτό μαρούλι παρατηρήθηκε μείωση του ασκορβικού οξέος με αντίστοιχη αύξηση του Ν (Sorensen et al., 1994). Μόλις αυξήθηκε η λίπανση με Ν από τα 50 στα 200 kg/ha το ασκορβικό οξύ μειώθηκε κατά 20,5% στο κεφαλωτό μαρούλι (Sorensen et al., 1994). Η υπερβολική αζωτούχος λίπανση έχει διπλή αρνητική επίδραση στην ποιότητα των λαχανικών, αφού αυξάνει τη συγκέντρωση των νιτρικών και ταυτόχρονα μειώνει την περιεκτικότητα σε βιταμίνη C (Mozafar, 1993). Επίσης, σε έρευνες που αφορούσαν σε φυτά τομάτας, βρέθηκε θετική συσχέτιση μεταξύ Ca ++ και ασκορβικού οξέος των καρπών, ανεξάρτητα από το περιβάλλον στο οποίο καλλιεργούνται (Premuzic et al., 1998) και ότι η οργανική λίπανση έδωσε χαμηλή παραγωγή και υψηλή περιεκτικότητα σε ασκορβικό οξύ, ενώ η ανόργανη ή ο συνδυασμός ανόργανης και οργανικής έδωσε υψηλή απόδοση, αλλά χαμηλή περιεκτικότητα σε ασκορβικό οξύ (Audisio et al., 1993). Η αζωτούχος λίπανση γενικά έχει θεωρηθεί ότι αυξάνει τη περιεκτικότητα των καροτινοειδών στα φυτά (Mozafar, 1993) και την περιεκτικότητα των καρότων σε καροτίνια (Welch, 1997), ενώ η έλλειψη Κ μειώνει τη σύνθεση καροτινοειδών και κυρίως του λυκοπινίου (Dumas et al., 2003). Επίσης, σε φυτά τομάτας που καλλιεργήθηκαν σε υδροπονικό σύστημα βρέθηκε ότι η αύξηση της συγκέντρωσης φωσφόρου στο θρεπτικό διάλυμα αύξησε τη περιεκτικότητα σε λυκοπίνιο (Saito and Kano, 1970). Η ανόργανη λίπανση έχει πολύ σημαντική επίδραση στη συγκέντρωση φαινολικών ενώσεων (Parr and Bolwell, 2000) και η περιορισμένη αζωτούχος λίπανση συσχετίζεται με υψηλά επίπεδα φαινολικών ενώσεων στο φυτό (Waterman and Mole, 1994). Ιδιαίτερο ενδιαφέρον παρουσιάζει το γεγονός ότι η έλλειψη βορίου φαίνεται να αυξάνει τις ενδοκυτταρικές φαινολικές ενώσεις σε αρκετά είδη (Harborne, 1980; Ruiz et al., 1998) και αποτελεί ένα πεδίο το οποίο αξίζει να διερευνηθεί περισσότερο (Parr and Bolwell, 2000). Επομένως, οι στόχοι της παρούσας μελέτης ήταν ο προσδιορισμός της περιεκτικότητας του μαρουλιού σε αντιοξειδωτικές ενώσεις και νιτρικά, σε σχέση με το χρόνο συγκομιδής, στη διάρκεια της ημέρας (3 συγκομιδές), τη λίπανση με Ν+Ca (3 διαφορετικές συγκεντρώσεις Ν+Ca στο θρεπτικό διάλυμα) και το γενετικό υλικό (2 ποικιλίες). 10

Πίνακας 1. Μέγιστες τιμές συγκέντρωσης NO - 3 νιτρικών καθορισμένες από την Ευρωπαϊκή Ένωση, Κανονισμός Νο. 1822/2005 Μέγιστες τιμές νιτρικών (mg/kg) Νωπό Σπανάκι (Spinacia oleracea) Συγκομιδή 1/10 έως 31/3 3.000 Συγκομιδή 1/4 έως 30/9 2.500 Κατεψυγμένο σπανάκι 2.000 Νωπό Μαρούλι (Lactuca sativa L.) Συγκομιδή 1/10 έως 31/3: (υπαίθρια ή θερμοκηπιακή καλλιέργεια) θερμοκηπιακή καλλιέργεια 4.500 εξαίρεση ο τύπος μαρουλιού που αναφέρεται παρακάτω υπαίθρια καλλιέργεια 4.000 Συγκομιδή 1/4 έως 30/9: θερμοκηπιακή καλλιέργεια 3.500 υπαίθρια καλλιέργεια 2.500 Κεφαλωτό μαρούλι θερμοκηπιακή καλλιέργεια 2.500 υπαίθρια καλλιέργεια 2.000 Τροφές για νήπια και μικρά παιδιά 200 11

ΥΛΙΚΑ ΚΑΙ ΜΕΘΟΔΟΙ Φυτικό υλικό Χρησιμοποιήθηκαν δύο ποικιλίες μαρουλιού, η Sanguine, κόκκινο μαρούλι και η Paris Island, πράσινο μαρούλι. Η καλλιέργειά τους έγινε σε υδροπονικό σύστημα επίπλευσης (floating system) την περίοδο Απριλίου-Μαΐου 2009. To σύστημα ήταν κλειστό, χωρίς ανακύκλωση του θρεπτικού διαλύματος, ούτε αερισμό του, με έλεγχο της στάθμης, του ph και της αγωγιμότητας του θρεπτικού διαλύματος, χωρίς όμως καμία διόρθωσή του. Τα φυτά μαρουλιού συγκομίστηκαν 43 ημέρες από τη σπορά τους. Η σύσταση του θρεπτικού διαλύματος ήταν η εξής: 62 ppm P, 32 ppm S, 430 ppm K, 24 ppm Mg, 2236 ppb Fe, 275 ppb Mn, 262 ppb Zn, 324 ppb B, 48 ppb Cu, 48 ppb Mo. Οι μεταχειρίσεις με διαφορετική συγκέντρωση σε Ν+Ca ήταν τρεις: 135+120 mg/l Ν+Ca, 270+290 mg/l Ν+Ca, 405+460 mg/l Ν+Ca. Για τα τρία κύρια μακροστοιχεία οι συγκεντρώσεις τους στο θρεπτικό διάλυμα επιτεύχθηκαν με τη χρήση των λιπασμάτων νιτρικού καλίου, νιτρικού ασβεστίου καθώς και φωσφορικού οξέος 85%. Για να μελετηθεί η επίδραση της ημερήσιας διακύμανσης των νιτρικών και αντιοξειδωτικών πραγματοποιήθηκαν τρεις συγκομιδές, στις 06:30 το πρωί με την ανατολή του ηλίου, στις 13:30 το μεσημέρι και στις 20:30 το βράδυ με τη δύση του ηλίου. Σε κάθε πείραμα, χρησιμοποιήθηκαν 3 επαναλήψεις για κάθε μεταχείριση, με 6 φυτά σε κάθε επανάληψη. Προσδιορισμοί Για τον προσδιορισμό νιτρικών, ολικών φαινολών, ολικών φλαβονοειδών και της περιεκτικότητας σε ασκορβικό οξύ, καθώς επίσης και τη μέτρηση αντιοξειδωτικής ικανότητας με τη μέθοδο της DPPH και της FRAP τα φυτά της κάθε επανάληψης πολτοποιήθηκαν σε blender. Νιτρικά Τα νιτρικά προσδιορίστηκαν με τη μέθοδο Cataldo et al. (1975). Πέντε g πολτοποιημένου δείγματος ομογενοποιήθηκαν σε 50 ml απεσταγμένου νερού. Σε 0,2 ml από το εκχύλισμα προστέθηκαν 0,8 ml SA-H 2 SO 4 (5% β/ο Salicylic acid σε πυκνό H 2 SO 4 ) και ανακατεύθηκαν καλά σε vortex. Για κάθε δείγμα απαιτείται λευκό (μάρτυρας). Για τον μάρτυρα, σε 0,2 ml από το εκχύλισμα προστέθηκαν 0,8 ml πυκνό H 2 SO 4 (χωρίς Salicylic acid) και ανακατεύθηκαν καλά σε vortex. Στα δείγματα και στα λευκά μετά από 20 min σε θερμοκρασία δωματίου, προστέθηκαν αργά 19 ml 2N NaOH για να ανέβει το ph στο 12. Μετά από ψύξη σε θερμοκρασία δωματίου και ανακάτεμα σε vortex, μετρήθηκε η απορρόφηση στα 410 nm σε φασματοφωτόμετρο Spectronic 3D. Η πρότυπη καμπύλη 12

αναφοράς πραγματοποιήθηκε με μέτρηση της απορρόφησης διαλυμάτων γνωστής συγκέντρωσης KNO 3 (5-100 μg/ml). Τα δεδομένα των μετρήσεων εκφράστηκαν ως μg NO 3 - N ανά gr νωπού βάρους. Ολικές φαινολικές ενώσεις Για την εκχύλιση των φαινολικών ενώσεων, 5 g πολτοποιημένου δείγματος ομογενοποιήθηκε με 20 ml αιθανόλης 95% σε συσκευή Polytron (Kinematika GmbH). Μετά από φυγοκέντρηση στα 5000 x g για 20 min, το ίζημα εκχυλίστηκε για δεύτερη φορά με αιθανόλη 95% και για τρίτη φορά με αιθανόλη 5%. Στο σύνολο των τριών υπερκείμενων φάσεων, αφού αυτό συμπληρώθηκε με αιθανόλη 5% μέχρι τελικού όγκου 100 ml, πραγματοποιήθηκε ο προσδιορισμός των ολικών φαινολικών ενώσεων ως εξής: Ποσότητα 2,5 ml από το αντιδραστήριο Folin-Ciocalteu (αραιωμένο κατά 10 φορές με απεσταγμένο νερό) και 2 ml διαλύματος Νa 2 CO 3 (75 g/l) προστέθηκαν σε 0,5 ml Νa 2 CO 3 εκχυλίσματος. Η προσθήκη του Νa 2 CO 3 πραγματοποιήθηκε σε διάστημα 30 sec έως 8 min από την προσθήκη του αντιδραστηρίου Folin-Ciocalteu. Τα δείγματα τοποθετήθηκαν σε υδατόλουτρο στους 50 ο C για 5 min και μετά από ψύξη σε θερμοκρασία δωματίου, μετρήθηκε η απορρόφηση του διαλύματος στα 760 nm σε φασματοφωτόμετρο Helios A. Τα δεδομένα των μετρήσεων εκφράστηκαν ως mg γαλλικού οξέος (GAE)/g ν.β. Η πρότυπη καμπύλη αναφοράς πραγματοποιήθηκε με μέτρηση της απορρόφησης διαλυμάτων γνωστής συγκέντρωσης ισοδύναμου γαλλικού οξέος (8-80 μg/ml). Ολικά φλαβονοειδή Για την εκχύλιση των ολικών φλαβονοειδών 4 g πολτοποιημένου δείγματος ομογενοποιήθηκαν με 10 ml εκχυλιστικού διαλύματος που περιείχε 70% ακετόνη, 0,5% οξικό οξύ και 29,5 % νερό σε συσκευή Polytron (Kinematika GmbH). Mετά από καλή ανάμειξη σε Vortex, το μείγμα παρέμεινε στο σκοτάδι στους 4 o C για 24 ώρες. Μετά τη λήψη του υπερκειμένου, αναπληρώθηκε το εκχυλιστικό με ίση ποσότητα και επανατοποθετήθηκε στο σκοτάδι στους 4 o C για 48 ώρες. Το σύνολο των δύο υπερκείμενων φάσεων διηθήθηκε και συμπληρώθηκε με εκχυλιστικό διάλυμα μέχρι τελικού όγκου 25 ml. Για τον ποσοτικό προσδιορισμό των φλαβονοειδών, ποσότητα 1 ml από το εκχύλισμα τοποθετήθηκε σε δοκιμαστικό σωλήνα με 2,7 ml νερό και 0,15 ml NaNO 2 5 %. Μετά από 5 min προστέθηκαν 0,15 ml διαλύματος Al 2 Cl 3 10 % και μετά από 6 min προστέθηκε 1 ml διαλύματος NaOH 1 N. Στη συνέχεια μετά από καλή ανάμειξη σε ανακινητήρα, μετρήθηκε η απορρόφησή του μείγματος στα 510 nm. Τρία δείγματα από κάθε μεταχείριση αναλύθηκαν ως προς την περιεκτικότητα σε φλαβονοειδή και η ανάλυση επαναλήφθηκε τρεις φορές για κάθε δείγμα. Τα αποτελέσματα της ανάλυσης εκφράστηκαν ως ισοδύναμα mg ρουτίνης ανά 100 g νωπού βάρους, η οποία και χρησιμοποιήθηκε για τη δημιουργία της καμπύλης αναφοράς. 13

Ασκορβικό οξύ Για την εκχύλιση του ασκορβικού οξέος, 10 g πολτοποιημένου δείγματος ομογενοποιήθηκαν με 50 ml διαλύματος 1% οξαλικού οξέος σε συσκευή Polytron (Kinematika GmbH). Μετά από φυγοκέντρηση στα 5000 x g για 20 min, πραγματοποιήθηκε ο προσδιορισμός του ασκορβικού οξέος στο εκχύλισμα με ανακλασίμετρο RQflex (Merck, Darmstadt, Germany). Συνολική αντιοξειδωτική ικανότητα Για την εκχύλιση των αντιοξειδωτικών, πολτοποιημένο δείγμα 5 g ομογενοποιήθηκε με 25 ml μεθανόλης σε συσκευή Polytron (Kinematika GmbH). Μετά από φυγοκέντρηση στα 5000 x g για 10 min, η υπερκείμενη φάση συμπληρώθηκε με μεθανόλη μέχρι τελικού όγκου 25 ml. Η αναγωγική ικανότητα (DPPH) προσδιορίστηκε με τροποποιημένη μέθοδο των Brand-Willams et al. (1995). Ειδικότερα, ποσότητα 50 μl του εκχυλίσματος προστέθηκε σε 2950 μl διαλύματος 100 μm DPPH σε μεθανόλη, ακολούθησε ανακίνηση σε vortex και διατήρηση σε θερμοκρασία δωματίου στο σκοτάδι για 30 min και έγινε μέτρηση της απορρόφηση στα 517 nm σε φασματοφωτόμετρο Helios A. Σαν μάρτυρας χρησιμοποιήθηκε διάλυμα 50 μl μεθανόλης σε 2950 μl μεθανολικού διαλύματος DPPH. Η πρότυπη καμπύλη αναφοράς πραγματοποιήθηκε με μέτρηση της απορρόφησης διαλυμάτων γνωστής συγκέντρωσης ασκορβικού οξέος (0-0,2 mg/ml). Η αναγωγική ικανότητα του DPPH εκφράστηκε σε mg ισοδύναμα αντιοξειδωτικής ικανότητας του ασκορβικού οξέος ανά 100 g ν.β. Επίσης, σε 100 μl εκχυλίσματος προστέθηκαν 3 ml διαλύματος εργασίας FRAP. Το μίγμα μετά από ανάμιξη σε vortex επωάσθηκε σε υδατόλουτρο στους 37 ο C για 4 min και έγινε μέτρηση της απορρόφησης στα 593 nm. Τα αποτελέσματα εκφράστηκαν ως μμ ισοδύναμα ασκορβικού οξέος ανά g νωπού βάρους (Benzie and Strain, 1999). Στατιστική ανάλυση Η ανάλυση της παραλλακτικότητας (ANOVA) των δεδομένων έγινε σε ηλεκτρονικό υπολογιστή με το πρόγραμμα MSTAT έκδοση 4.00/ΕΜ, χρησιμοποιώντας το πλήρως τυχαιοποιημένο σχέδιο και η σύγκριση των μέσων όρων έγινε με το νέο τεστ πολλαπλού εύρους του Duncan σε επίπεδο σημαντικότητας P 0,05. 14

ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Tα αποτελέσματα για κάθε ποικιλία μελετήθηκαν ξεχωριστά. Για την Paris Island, η λίπανση επηρέασε τα νιτρικά και την αντιοξειδωτική ικανότητα όπως προσδιορίστηκε με τη μέθοδο DPPH, αλλά όχι τις φαινολικές ενώσεις, τα φλαβονοειδή και το ασκορβικό οξύ (Πίνακας 2). Η ώρα συγκομιδής επηρέασε όλα τα αντιοξειδωτικά και την αντιοξειδωτική ικανότητα (DPPH, FRAP) εκτός από τα νιτρικά. Επίσης, η αλληλεπίδραση της λίπανσης με την ώρα συγκομιδής ήταν σημαντική για τα νιτρικά και το ασκορβικό οξύ (Πίνακας 2). Για τη Sanguine, η λίπανση επηρέασε μόνο τις φαινολικές ενώσεις και τα φλαβονοειδή. Η ώρα συγκομιδής επηρέασε τα αντιοξειδωτικά, τις φαινολικές ενώσεις, το ασκορβικό οξύ και τα φλαβονοειδή (Πίνακας 3). Η αλληλεπίδραση της λίπανσης με την ώρα συγκομιδής επηρέασε μόνο το ασκορβικό οξύ. Τα νιτρικά δεν επηρεάστηκαν από κανένα από τους υπό μελέτη παράγοντες (Πίνακας 3). Πίνακας 2. Η επίδραση του χρόνου συγκομιδής στη διάρκεια της ημέρας και της λίπανσης με Ν+Ca στην περιεκτικότητα σε νιτρικά και αντιοξειδωτικά του μαρουλιού Paris Island. Ώρα Λίπανση x Λίπανση συγκομιδής Ώρα συγκομιδής Νιτρικά - DPPH - FRAP - - Ασκορβικό οξύ - Φαινολικές ενώσεις - - Φλαβονοειδή - - *** Σημαντική επίδραση σε επίπεπδο 0,001 *** Σημαντική επίδραση σε επίπεπδο 0,01 *** Σημαντική επίδραση σε επίπεπδο 0,05 Πίνακας 3. Η επίδραση του χρόνου συγκομιδής στη διάρκεια της ημέρας και της λίπανσης με Ν+Ca στην περιεκτικότητα σε νιτρικά και αντιοξειδωτικά του μαρουλιού Sanguine. Ώρα Λίπανση x Λίπανση συγκομιδής Ώρα συγκομιδής Νιτρικά - - - DPPH - - - FRAP - - - Ασκορβικό οξύ - Φαινολικές ενώσεις - Φλαβονοειδή - *** Σημαντική επίδραση σε επίπεπδο 0,001 *** Σημαντική επίδραση σε επίπεπδο 0,05 15

ΝΙΤΡΙΚΑ Η ανάλυση της παραλλακτικότητας για τα νιτρικά έδειξε ότι αυτά επηρεάσθηκαν από τη λίπανση, ενώ σημαντική βρέθηκε και η αλληλεπίδρασή της με τη ώρα συγκομιδής (Πίνακας 4). Η μικρότερη περιεκτικότητα σε νιτρικά στα φύλλα μαρουλιού της ποικιλίας Paris Island βρέθηκε στη μεγαλύτερη συγκέντρωση N+Ca (405+460 mg/l N+Ca), η οποία ήταν μικρότερη κατά 12,5%, σε σχέση με τις άλλες δύο συγκεντρώσεις N+Ca (Πίνακας 4α). Φυτά που συγκομίστηκαν το μεσημέρι και είχαν λιπανθεί με τη μεγαλύτερη συγκέντρωση N+Ca είχαν τη μικρότερη περιεκτικότητα σε νιτρικά κατά 36,5%, σε σχέση με τις άλλες ώρες συγκομιδής και τις δόσεις N+Ca (Πίνακας 4β). Στην ποικιλία Sanguine, η περιεκτικότητα σε νιτρικά δεν επηρεάστηκε από κανένα παράγοντα (Πίνακας 5) και κυμάνθηκε από 476,9 μέχρι 512,0 mg NO 3 /kg νωπού βάρους. Πίνακας 4. Ανάλυση της παραλλακτικότητας σε νιτρικά (mg NO 3 /kg νωπού βάρους) της ποικιλίας Paris Island σε σχέση με τη λίπανση και την ώρα συγκομιδής. Μέσο τετράγωνο % Συνολικής παραλλακτικότητας Λίπανση (Α) 16507,9 ** 35,9 Ώρα συγκομιδής (Β) 4095,6 08,9 Α Χ Β 22744,5 *** 49,4 *** Σημαντική επίδραση σε επίπεπδο 0,001 *** Σημαντική επίδραση σε επίπεπδο 0,01 Πίνακας 4α. Περιεκτικότητα σε νιτρικά (mg NO 3 /kg νωπού βάρους) της ποικιλίας Paris Island σε σχέση με τη λίπανση N+Ca (mg/l), ως μέσος όρος των τριών ωρών συγκομιδής. Λίπανση Νιτρικά Ν + Ca (mg/kg ν.β.) 135+120 529,5 a 270+290 563,0 a 405+460 477,9 b Πίνακας 4β. Περιεκτικότητα σε νιτρικά (mg NO 3 /kg νωπού βάρους) της ποικιλίας Paris Island σε σχέση με τη λίπανση με N+Ca (mg/l) και την ώρα συγκομιδής. Λίπανση Ώρα συγκομιδής Ν + Ca 06:30 13:30 20:30 135+120 625,6 a 507,2 bc 455,7 cd 270+290 498,4 bc 626,2 a 564,3 ab 405+460 520,3 bc 397,5 d 516,1 bc 16

Πίνακας 5. Ανάλυση της παραλλακτικότητας σε νιτρικά (mg NO 3 /kg νωπού βάρους) της ποικιλίας Sanguine σε σχέση με τη λίπανση και την ώρα συγκομιδής. Μέσο τετράγωνο Λίπανση (Α) 2789,4 Ώρα συγκομιδής (Β) 1452,1 Α Χ Β 1968,7 % Συνολικής παραλλακτικότητας DPPH Η ανάλυση της παραλλακτικότητας για την αντιοξειδωτική ικανότητα με τη μέθοδο DPPH στα φυτά της ποικιλίας Paris Island έδειξε ότι αυτή επηρεάστηκε από τη λίπανση και την ώρα συγκομιδής (Πίνακας 6). Ειδικότερα, η μεγαλύτερη τιμή βρέθηκε όταν τα φυτά καλλιεργήθηκαν στη μεγαλύτερη συγκέντρωση N+Ca και όταν αυτά συγκομίστηκαν το μεσημέρι ή το βράδυ (Πίνακας 6α, 6β). Στα φυτά της ποικιλίας Sanguine κανένας παράγοντας δεν επηρέασε την DPPH (Πίνακας 7), η οποία κυμάνθηκε από 80,6 μέχρι 121,3 ισοδύναμα mg αντιοξειδωτικής ικανότητας ασκορβικού οξέος/kg νωπού βάρους. Πίνακας 6. Ανάλυση της παραλλακτικότητας σε DPPH (ισοδύναμα mg αντιοξειδωτικής ικανότητας ασκορβικού οξέος/kg νωπού βάρους) της ποικιλίας Paris Island σε σχέση με τη λίπανση και την ώρα συγκομιδής. τετράγωνο Λίπανση (Α) 7,865 * 49,2 Ώρα συγκομιδής (Β) 6,332 * 39,6 Α Χ Β 0,162 01,0 *** Σημαντική επίδραση σε επίπεπδο 0,05 Μέσο % Συνολικής παραλλακτικότητας Πίνακας 6α. Αντιοξειδωτική ικανότητα με τη μέθοδο DPPH (ισοδύναμα mg αντιοξειδωτικής ικανότητας ασκορβικού οξέος/kg νωπού βάρους) της ποικιλίας Paris Island σε σχέση με τη λίπανση N+Ca (mg/l), ως μέσος όρος των τριών ωρών συγκομιδής. Λίπανση Ν + Ca DPPH 135+120 52,99 b 270+290 47,55 c 405+460 64,06 a 17

Πίνακας 6β. Αντιοξειδωτική ικανότητα με τη μέθοδο DPPH (ισοδύναμα mg αντιοξειδωτικής ικανότητας ασκορβικού οξέος/kg νωπού βάρους) της ποικιλίας Paris Island σε σχέση με την ώρα συγκομιδής, ως μέσος όρος των τριών λιπάνσεων. Ώρα συγκομιδής DPPH 06:30 46,15 b 13:30 59,18 a 20:30 59,27 a Πίνακας 7. Ανάλυση της παραλλακτικότητας σε DPPH (ισοδύναμα mg αντιοξειδωτικής ικανότητας ασκορβικού οξέος/kg νωπού βάρους) της ποικιλίας Sanguine σε σχέση με τη λίπανση και την ώρα συγκομιδής. Μέσο τετράγωνο Λίπανση (Α) 6,801 Ώρα συγκομιδής (Β) 23,416 Α Χ Β 4,702 % Συνολικής παραλλακτικότητας FRAP Η ανάλυση της παραλλακτικότητας για την αντιοξειδωτική ικανότητα με τη μέθοδο FRAP στα φυτά της ποικιλίας Paris Island έδειξε ότι μόνο η ώρα συγκομιδής άσκησε σημαντική επίδραση (Πίνακας 8). Τα φυτά που συγκομίστηκαν το βράδυ είχαν τη μεγαλύτερη τιμή αντιοξειδωτικής ικανότητας (Πίνακας 8α). Στα φυτά της ποικιλίας Sanguine η ανάλυση της παραλλακτικότητας έδειξε ότι κανένας από τους παράγοντες δεν ήταν σημαντικός (Πίνακας 9) και η αντιοξειδωτική ικανότητα κυμάνθηκε από 41,15 μέχρι 56,37 μμ ισοδύναμα ασκορβικού οξέος/g νωπού βάρους. Πίνακας 8. Ανάλυση της παραλλακτικότητας σε FRAP (μμ/g νωπού βάρους) της ποικιλίας Paris Island σε σχέση με τη λίπανση και την ώρα συγκομιδής. τετράγωνο Λίπανση (Α) 13,057 08,3 Ώρα συγκομιδής (Β) 84,682 * 53,8 Α Χ Β 41,728 26,5 *** Σημαντική επίδραση σε επίπεπδο 0,05 Μέσο % Συνολικής παραλλακτικότητας 18

Πίνακας 8α. Αντιοξειδωτική ικανότητα με τη μέθοδο FRAP (μμ/g νωπού βάρους) της ποικιλίας Paris Island σε σχέση με την ώρα συγκομιδής, ως μέσος όρος των τριών λιπάνσεων. Ώρα συγκομιδής 06:30 FRAP 17,33 b 13:30 17,37 b 20:30 22,66 a Πίνακας 9. Ανάλυση της παραλλακτικότητας σε FRAP (μμ/g νωπού βάρους) της ποικιλίας Sanguine σε σχέση με τη λίπανση και την ώρα συγκομιδής. Μέσο τετράγωνο Λίπανση (Α) 1154,2 Ώρα συγκομιδής (Β) 1086,6 Α Χ Β 0551,6 % Συνολικής παραλλακτικότητας ΑΣΚΟΡΒΙΚΟ ΟΞΥ Η ανάλυση της παραλλακτικότητας για την ποικιλία Paris Island έδειξε ότι το ασκορβικό οξύ επηρεάστηκε από την ώρα συγκομιδής (Πίνακας 10). Η μεγαλύτερη τιμή ασκορβικού οξέος (13,89 mg/100g νωπού βάρους) βρέθηκε στα φυτά που συγκομίστηκαν το βράδυ (20:30) (Πίνακας 10α). Στην ποικιλία Sanguine, η ώρα συγκομιδής είχε σημαντική επίδραση στο ασκορβικό οξύ, καθώς και η αλληλεπίδρασή της με τη λίπανση, αλλά το μεγαλύτερο ποσοστό της συνολικής παραλλακτικότητας (69,5%) οφείλονταν σε διαφορές μεταξύ των ωρών συγκομιδής (Πίνακας 11). Τα φυτά που συγκομίστηκαν το μεσημέρι ή το βράδυ είχαν τη μεγαλύτερη περιεκτικότητα ασκορβικού οξέος (Πίνακας 11α). Πίνακας 10. Ανάλυση της παραλλακτικότητας σε ασκορβικό οξύ (mg/100g νωπού βάρους) της ποικιλίας Paris Island σε σχέση με τη λίπανση και την ώρα συγκομιδής. Μέσο τετράγωνο % Συνολικής παραλλακτικότητας Λίπανση (Α) 6,881 10,3 Ώρα συγκομιδής (Β) 30,094 * 45,2 Α Χ Β 23,652 * 35,6 *** Σημαντική επίδραση σε επίπεπδο 0,05 19

Πίνακας 10α. Περιεχόμενο σε ασκορβικό οξύ (mg/100g νωπού βάρους) της ποικιλίας Paris Island όπως επηρεάζεται από την ώρα συγκομιδής, ως μέσος όρος των τριών λιπάνσεων. Ώρα συγκομιδής 06:30 11,10 b 13:30 10,44 b 20:30 13,89 a Ασκορβικό οξύ (mg/100 g ν.β.) Πίνακας 11. Ανάλυση της παραλλακτικότητας σε ασκορβικό οξύ (mg/100g νωπού βάρους) της ποικιλίας Sanguine σε σχέση με τη λίπανση και την ώρα συγκομιδής. Μέσο τετράγωνο % Συνολικής παραλλακτικότητας Λίπανση (Α) 3,616 07,7 Ώρα συγκομιδής (Β) 32,728 *** 69,5 Α Χ Β 8,119 * 17,2 *** Σημαντική επίδραση σε επίπεπδο 0,001 *** Σημαντική επίδραση σε επίπεπδο 0,05 Πίνακας 11α. Περιεχόμενο σε ασκορβικό οξύ (mg/100g νωπού βάρους) της ποικιλίας Sanguine όπως επηρεάζεται από την ώρα συγκομιδής, ως μέσος όρος των τριών λιπάνσεων. Ώρα συγκομιδής 06:30 10,24 b 13:30 12,96 a 20:30 13,92 a Ασκορβικό οξύ (mg/100 g ν.β.) ΦΑΙΝΟΛΙΚΕΣ ΕΝΩΣΕΙΣ Η περιεκτικότητα σε φαινολικές ενώσεις στα φυτά της ποικιλίας Paris Island επηρεάστηκε μόνο από την ώρα συγκομιδής (Πίνακας 12) και οι μεγαλύτερες τιμές βρέθηκαν στα φυτά που συγκομίστηκαν το μεσημέρι ή το βράδυ (Πίνακας 12α). Στα φυτά της ποικιλίας Sanguine η επίδραση της ώρας συγκομιδής και της λίπανσης ήταν σημαντική (Πίνακας 13). Την υψηλότερη περιεκτικότητα σε φαινολικές ενώσεις είχαν τα φυτά που λιπάνθηκαν με τη μικρότερη συγκέντρωση Ν+Ca (135+120 mg/l N+Ca) (Πίνακας 13α) και τα φυτά που συγκομίστηκαν το πρωί (Πίνακας 13β). 20

Πίνακας 12. Ανάλυση της παραλλακτικότητας σε ολικό φαινολικό περιεχόμενο (ισοδύναμα mg γαλλικού οξέος/g νωπού βάρους) της ποικιλίας Paris Island σε σχέση με τη λίπανση και την ώρα συγκομιδής. Μέσο τετράγωνο % Συνολικής παραλλακτικότητας Λίπανση (Α) 0,013 02,8 Ώρα συγκομιδής (Β) 0,303 * 64,5 Α Χ Β 0,113 24,0 *** Σημαντική επίδραση σε επίπεπδο 0,05 Πίνακας 12α. Περιεχόμενο σε ολικό φαινολικό περιεχόμενο (ισοδύναμα mg γαλλικού οξέος/g νωπού βάρους) της ποικιλίας Paris Island όπως επηρεάζεται από την ώρα συγκομιδής, ως μέσος όρος των τριών λιπάνσεων. Ώρα συγκομιδής Φαινολικές ενώσεις 06:30 0,20 b 13:30 0,23 a 20:30 0,23 a Πίνακας 13. Ανάλυση της παραλλακτικότητας σε ολικό φαινολικό περιεχόμενο (ισοδύναμα mg γαλλικού οξέος/g νωπού βάρους) της ποικιλίας Sanguine σε σχέση με τη λίπανση και την ώρα συγκομιδής. Μέσο τετράγωνο % Συνολικής παραλλακτικότητας Λίπανση (Α) 0,046 * 40,4 Ώρα συγκομιδής (Β) 0,046 * 40,4 Α Χ Β 0,010 08,8 *** Σημαντική επίδραση σε επίπεπδο 0,05 Πίνακας 13α. Περιεχόμενο σε ολικό φαινολικό περιεχόμενο (ισοδύναμα mg γαλλικού οξέος/g νωπού βάρους) της ποικιλίας Sanguine όπως επηρεάζεται από την λίπανση N+Ca (mg/l), ως μέσος όρος των τριών ωρών συγκομιδής. Λίπανση Ν + Ca Φαινολικές ενώσεις 135+120 0,39 a 270+290 0,25 b 405+460 0,29 ab 21

Πίνακας 13β. Περιεχόμενο σε ολικό φαινολικό περιεχόμενο (ισοδύναμα mg γαλλικού οξέος/g νωπού βάρους) της ποικιλίας Sanguine όπως επηρεάζεται από την ώρα συγκομιδής, ως μέσος όρος των τριών λιπάνσεων. Ώρα συγκομιδής Φαινολικές ενώσεις 06:30 0,39 a 13:30 0,28 b 20:30 0,26 b ΦΛΑΒΟΝΟΕΙΔΗ Τα φλαβονοειδή επηρεάστηκαν μόνο από την ώρα συγκομιδής στην ποικιλία Paris Island (Πίνακας 14). Η μεγαλύτερη περιεκτικότητα φλαβονοειδών βρέθηκε στα φυτά που συγκομίστηκαν το βράδυ (Πίνακας 14α). Για τα φλαβονοειδή στην ποικιλία Sanguine οι παράγοντες λίπανση και ώρα συγκομιδής ήταν σημαντικοί (Πίνακας 15). Ειδικότερα, η μεγαλύτερη περιεκτικότητα σε φλαβονοειδή βρέθηκε στα φυτά που δέχθηκαν τη μειωμένη λίπανση (Πίνακας 15α) και στα φυτά που συγκομίσθηκαν το πρωί (Πίνακας 15β). Πίνακας 14. Ανάλυση της παραλλακτικότητας σε ολικό φλαβονοειδές περιεχόμενο (ισοδύναμα mg ρουτίνης/g νωπού βάρους) της ποικιλίας Paris Island σε σχέση με τη λίπανση και την ώρα συγκομιδής. Μέσο τετράγωνο % Συνολικής παραλλακτικότητας Λίπανση (Α) 0,002 20,0 Ώρα συγκομιδής (Β) 0,006 * 60,0 Α Χ Β 0,001 10,0 *** Σημαντική επίδραση σε επίπεπδο 0,05 Πίνακας 14α. Περιεχόμενο σε ολικό φλαβονοειδές περιεχόμενο (ισοδύναμα mg ρουτίνης/g νωπού βάρους) της ποικιλίας Paris Island όπως επηρεάζεται από την ώρα συγκομιδής, ως μέσος όρος των τριών λιπάνσεων. Ώρα συγκομιδής 06:30 Φλαβονοειδή 0,36 b 13:30 0,36 b 20:30 0,40 a 22

Πίνακας 15. Ανάλυση της παραλλακτικότητας σε ολικό φλαβονοειδές περιεχόμενο (ισοδύναμα mg ρουτίνης/g νωπού βάρους) της ποικιλίας Sanguine σε σχέση με τη λίπανση και την ώρα συγκομιδής. Μέσο τετράγωνο % Συνολικής παραλλακτικότητας Λίπανση (Α) 0,243 * 37,1 Ώρα συγκομιδής (Β) 0,278 * 42,4 Α Χ Β 0,087 13,3 *** Σημαντική επίδραση σε επίπεπδο 0,05 Πίνακας 15α. Περιεχόμενο σε ολικό φλαβονοειδές περιεχόμενο (ισοδύναμα mg ρουτίνης/g νωπού βάρους) της ποικιλίας Sanguine όπως επηρεάζεται από την λίπανση N+Ca (mg/l), ως μέσος όρος των τριών ωρών συγκομιδής. Λίπανση Ν + Ca 135+120 Φλαβονοειδή 0,85 a 270+290 0,60 b 405+460 0,54 b Πίνακας 15β. Περιεχόμενο σε ολικό φλαβονοειδές περιεχόμενο (ισοδύναμα mg ρουτίνης/g νωπού βάρους) της ποικιλίας Sanguine όπως επηρεάζεται από την ώρα συγκομιδής, ως μέσος όρος των τριών λιπάνσεων. Ώρα συγκομιδής Φλαβονοειδή 06:30 0,87 a 13:30 0,55 b 20:30 0,58 b Συσχέτιση της αντιοξειδωτικής ικανότητας με την περιεκτικότητα σε φαινολικές ενώσεις, φλαβονοειδή και ασκορβικό οξύ Για την ποικιλία Paris Island η αντιοξειδωτική ικανότητα με τη μέθοδο DPPH συσχετίσθηκε θετικά με την περιεκτικότητα σε φαινολικές ενώσεις (r = 0,679, P = 0,044 * ). Απ την άλλη πλευρά κανένα από τα υπόλοιπα αντιοξειδωτικά συστατικά δεν συσχετίσθηκε 23

με την αντιοξειδωτική ικανότητα με τη μέθοδο FRAP. Αντίθετα στην ποικιλία Sanguine η αντιοξειδωτική ικανότητα με τη μέθοδο DPPH συσχετίσθηκε θετικά με την περιεκτικότητα σε φαινολικές ενώσεις (r = 0,792, P = 0,011 * ), ενώ η αντιοξειδωτική ικανότητα με τη μέθοδο FRAP συσχετίσθηκε θετικά με την περιεκτικότητα σε φλαβονοειδή (r = 0,722, P = 0,007 ** ) (Πίνακας 16). Πίνακας 16. Η γραμμική συσχέτιση της αντιοξειδωτικής ικανότητας DPPH (ισοδύναμα mg αντιοξειδωτικής ικανότητας ασκορβικού οξέος/kg ν.β.) και FRAP (μμ/g ν.β.) με την περιεκτικότητα σε φαινολικές ενώσεις (ισοδύναμα mg γαλλικού οξέος/g ν.β.), φλαβονοειδή (ισοδύναμα mg ρουτίνης/g ν.β.) και ασκορβικό οξύ (mg/100g ν.β.) δύο ποικιλιών μαρουλιού. DPPH FRAP r P r P Paris Island [n=9] Φαινολικές ενώσεις 0,679 0,044* 0,495 0,176 Φλαβονοειδή 0,549 0,126 0,385 0,306 Ασκορβικό οξύ -0,089 0,819 0,618 0,076 Sanguine [n=9] Φαινολικές ενώσεις 0,792 0,011* 0,197 0,463 Φλαβονοειδή 0,301 0,431 0,722 0,007** Ασκορβικό οξύ -0,191 0,623 0,000 1 *, **, Σημαντικότητα σε επίπεδο 0,05 και 0,01, αντίστοιχα Μεταβολή του ph και της ηλεκτρικής αγωγιμότητας του θρεπτικού διαλύματος Το ph και η ηλεκτρική αγωγιμότητα μεταβαλλόταν συνεχώς κατά τη διάρκεια ανάπτυξης των φυτών χωρίς όμως να γίνεται καμία διόρθωσή του (Σχήμα 1, 2). ph 6,8 6,6 6,4 6,2 6 5,8 5,6 5,4 5,2 5 4/4/2009 6/4/2009 135+120 mg/l Ν+Ca 270+290 mg/l N+Ca 405+460 mg/l N+Ca 8/4/2009 10/4/2009 12/4/2009 14/4/2009 16/4/2009 18/4/2009 20/4/2009 22/4/2009 24/4/2009 Ημερομηνία 26/4/2009 28/4/2009 30/4/2009 2/5/2009 4/5/2009 6/5/2009 8/5/2009 Σχήμα 1. Μεταβολή του ph του θρεπτικού διαλύματος στις τρεις διαφορετικές μεταχειρίσεις με N+Ca με βάση την ημερομηνία δειγματοληψίας 24

Ηλεκτρική αγωγιμότητα (EC) 6 5,5 5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 4/4/2009 6/4/2009 135+120mg/l N+Ca 270+290 mg/l N+Ca 405+460 mg/l N+Ca 8/4/2009 10/4/2009 12/4/2009 14/4/2009 16/4/2009 18/4/2009 20/4/2009 22/4/2009 Ημερομηνία 24/4/2009 26/4/2009 28/4/2009 30/4/2009 2/5/2009 4/5/2009 6/5/2009 8/5/2009 Σχήμα 2. Μεταβολή της ηλεκτρικής αγωγιμότητας του θρεπτικού διαλύματος στις τρεις διαφορετικές μεταχειρίσεις με N+Ca με βάση την ημερομηνία δειγματοληψίας 25

ΣΥΖΗΤΗΣΗ Η ανάλυση της παραλλακτικότητας έδειξε ότι τα νιτρικά επηρεάστηκαν από τη λίπανση μόνο στην ποικιλία Paris Island και όχι στην Sanguine. Τα δεδομένα μας συμφωνούν με τη διεθνή βιβλιογραφία κατά την οποία το περιεχόμενο σε νιτρικά ποικίλει ανάμεσα στα φυτικά είδη και στις ποικιλίες του ιδίου είδους (Anjana et al, 2006). Οι διαφορές στους γενοτύπους μπορεί να οφείλονται στην διαφορετική θέση του ενζύμου της νιτρικής αναγωγάσης (Andrews, 1986) και σε διαφορές της φωτοσυνθετικής ικανότητας (Behr and Wiebe, 1992). Σημαντικές διαφορές στην περιεκτικότητα σε νιτρικά βρέθηκαν σε τρεις ποικιλίες καρότου που καλλιεργήθηκαν κάτω από τις ίδιες εδαφοκλιματικές συνθήκες (Miedzobrodzka et al, 1993). Η αυξημένη λίπανση με Ca μείωσε την περιεκτικότητα σε νιτρικά στην Paris Island σε ποσοστό 12,5% σε σχέση με τις άλλες συγκεντρώσεις. Στο Κινέζικο λάχανο μειώθηκε η περιεκτικότητα σε νιτρικά με την προσθήκη Ca στο θρεπτικό διάλυμα (Tzung et al, 1995). Επίσης η υψηλή εφαρμογή Ca στο μαρούλι αύξανε την ποσότητα των σακχάρων και του ελεύθερου αμινικού αζώτου με αποτέλεσμα να αντικαθιστούν τα νιτρικά από το χυμοτόπιο του κυττάρου του μαρουλιού (Hanafy, 1996). Επίσης, το Ca επηρεάζει την πρόσληψη νιτρικών στο σιτάρι και προκαλεί μείωσή τους (Minotti et al, 1968). Βρέθηκε ότι τα φυτά που συγκομίστηκαν το μεσημέρι είχαν τη μικρότερη περιεκτικότητα σε νιτρικά μόνο στην μία ποικιλία. Από δεδομένα της βιβλιογραφίας ο χρόνος συγκομιδής κατά τη διάρκεια της ημέρας παίζει ρόλο στην συσσώρευση νιτρικών και αυτό έχει να κάνει με τη διαφορετική ένταση του φωτός κατά τη διάρκεια της ημέρας (Anjana et al, 2006). Αντίθετα, σε άλλη εργασία, με χαμηλή ηλιακή ακτινοβολία και χαμηλή θερμοκρασία δεν επηρεάστηκε η περιεκτικότητα των νιτρικών σε τέσσερις ποικιλίες μαρουλιού σε σχέση με τον διαφορετικό χρόνο συγκομιδής κατά τη διάρκεια της ημέρας (Siomos, 2000). Οι κόκκινες ποικιλίες μαρουλιού έχουν περισσότερες φαινόλες και μεγαλύτερη αντιοξειδωτική ικανότητα από τις πράσινες ποικιλίες. Επίσης, η διαφορετική εποχή και οι διαφορετικές συνθήκες καλλιέργειας μπορεί να διαφέρουν στην αντιοξειδωτική ικανότητα. Τα μαρούλια που συγκομίστηκαν τον Ιούλιο είχαν μεγαλύτερο ολικό φαινολικό περιεχόμενο και αντιοξειδωτική ικανότητα από τα μαρούλια που συγκομίστηκαν τον Σεπτέμβριο, προτείνοντας ότι οι περιβαλλοντικοί παράγοντες θα μπορούσαν να επηρεάσουν το ολικό φαινολικό περιεχόμενο και την αντιοξειδωτική ικανότητα (Liu et al, 2007). Το φαινολικό περιεχόμενο και η αντιοξειδωτική ικανότητα επηρεάζεται και από τον τραυματισμό των φυτών (Kang et al, 2002). Η αντιοξειδωτική ικανότητα στο πείραμά μας ήταν μεγαλύτερη το μεσημέρι και το βράδυ (προσδιορισμένη ως DPPH) ή το βράδυ (προσδιορισμένη ως FRAP) μόνο στην Paris Island. Στη Sanguine δεν επηρεάστηκε η αντιοξειδωτική ικανότητα από κανένα από τους υπό μελέτη παράγοντες. Φαίνεται πως η αντιοξειδωτική ικανότητα καθορίζεται και από άλλους παράγοντες πέραν του ασκορβικού οξέος, των φαινολικών 26

ενώσεων και των φλαβονοειδών. Το ασκορβικό οξύ επηρεάζεται κατά τη διάρκεια της ημέρας με μεγαλύτερες τιμές το απόγευμα (Platenius, 1940). Αυτό βρέθηκε και στο πείραμά μας με μεγαλύτερες τιμές ασκορβικού οξέος το βράδυ στην Paris Island ή το μεσημέρι και το βράδυ στην Sanguine. Ένας άλλος παράγοντας που επηρεάζει το ασκορβικό οξύ είναι η λίπανση με N. Τα δεδομένα της βιβλιογραφίας δείχνουν ότι αυξημένη λίπανση με Ν προκαλεί μείωση της περιεκτικότητας σε ασκορβικό οξύ στα λαχανικά (Lee and Kader, 2000). Στο μαρούλι παρατηρήθηκαν αντιφατικά αποτελέσματα. Στο μαρούλι τύπου βουτύρου παρατηρήθηκε αύξηση του ασκορβικού οξέος με αντίστοιχη αύξηση της λίπανσης με Ν (Muller and Hippe, 1987), ενώ στο κεφαλωτό μαρούλι υπήρξε μείωση του ασκορβικού οξέος με αντίστοιχη αύξηση του Ν (Sorensen et al, 1994). Η αυξημένη λίπανση με Ca στην πιπεριά αύξησε τα φλαβονοειδή και την αντιοξειδωτική ικανότητα και βοήθησε στην καταπολέμηση της φυσιολογικής ασθένειας blossom-end rot (Flores et al, 2004). Το ίδιο ίσχυσε και με την αυξημένη λίπανση με Ν. Οι φαινολικές ενώσεις και στις δύο ποικιλίες επηρέασαν σημαντικά την αντιοξειδωτική ικανότητα με τη μέθοδο DPPH και υπήρχε ισχυρή συσχέτιση. Τα φλαβονοειδή και το ασκορβικό οξύ δεν είχαν καμία επιρροή. Αντίθετα στη Sanguine η FRAP είχε ισχυρή συσχέτιση με τα φλαβονοειδή. Από τη βιβλιογραφία βλέπουμε ότι σε ορισμένα φυτικής προέλευσης τρόφιμα η αντιοξειδωτική ικανότητα έχει αποδοθεί, σε μεγάλο βαθμό, στην περιεκτικότητα σε φλαβονοειδή (Podsedek, 2007). Τέλος, στις περιπτώσεις που η περιεκτικότητα των συστατικών αυτών είναι χαμηλή, η αντιοξειδωτική ικανότητα έχει αποδοθεί και σε άλλα συστατικά (Larson, 1988). Ωστόσο, στην παρούσα εργασία η συσχέτιση της αντιοξειδωτικής ικανότητας με την περιεκτικότητα σε φαινολικές ενώσεις, φλαβονοειδή και ασκορβικό οξύ ήταν σε ορισμένες μόνο περιπτώσεις σημαντική, πιθανότατα λόγω της χαμηλής περιεκτικότητας των συστατικών αυτών στα φύλλα του μαρουλιού των δύο ποικιλιών. 27

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ Τα δεδομένα του πειράματος έδειξαν ότι στην ποικιλία Paris Island η αυξημένη λίπανση με Ca μείωσε την περιεκτικότητα σε νιτρικά, με μεγαλύτερη τη μείωση όταν αυτά συγκομίστηκαν το μεσημέρι και αύξησε την αντιοξειδωτική ικανότητα (όπως προσδιορίστηκε με την DPPH). Η αντιοξειδωτική ικανότητα ήταν μεγαλύτερη όταν αυτά συγκομίστηκαν το μεσημέρι και το βράδυ (μέθοδο DPPH) ή το βράδυ (μέθοδο FRAP). Φαίνεται λοιπόν πως η αντιοξειδωτική ικανότητα καθορίζεται και από άλλα συστατικά πέραν του ασκορβικού οξέος, των φαινολικών ενώσεων και των φλαβονοειδών. Φυτά που συγκομίστηκαν το μεσημέρι και το βράδυ είχαν περισσότερες φαινόλες και περισσότερα φλαβονοειδή, όταν αυτά συγκομίστηκαν το βράδυ. Όλες οι παραπάνω επιδράσεις δεν βρέθηκαν και στην ποικιλία Sanguine. 28

ΗΜΕΡΗΣΙΑ ΔΙΑΚΥΜΑΝΣΗ ΤΩΝ ΑΝΤΙΟΞΕΙΔΩΤΙΚΩΝ ΚΑΙ ΤΩΝ ΝΙΤΡΙΚΩΝ ΣΕ ΦΥΤΑ ΜΑΡΟΥΛΙΟΥ ΣΕ ΣΧΕΣΗ ΜΕ ΤΗ ΛΙΠΑΝΣΗ ΜΕ ΑΖΩΤΟ ΚΑΙ ΑΣΒΕΣΤΙΟ ΠΕΡΙΛΗΨΗ Η παρούσα εργασία αποσκοπεί στον προσδιορισμό της περιεκτικότητας του μαρουλιού σε αντιοξειδωτικές ενώσεις και νιτρικά σε σχέση με το χρόνο συγκομιδής κατά τη διάρκεια της ημέρας, τη λίπανση με Ν+Ca και το γενετικό υλικό. Γι αυτό, δύο ποικιλίες μαρουλιού (Sanguine, κόκκινο μαρούλι και Paris Island, πράσινο μαρούλι) καλλιεργήθηκαν σε υδροπονικό σύστημα επίπλευσης (floating system) με τρεις συγκεντρώσεις Ν+Ca (135+120, 270+290 και 405+460 mg/l) και συγκομίσθηκαν στις 06:30 (πρωί), 13:30 (μεσημέρι) και 20:30 (βράδυ). Αμέσως μετά τη συγκομιδή, προσδιορίστηκε η περιεκτικότητα σε νιτρικά, ολικές διαλυτές φαινόλες, ολικά φλαβονοειδή, ασκορβικό οξύ, καθώς και η συνολική αντιοξειδωτική ικανότητα (FRAP και DPPH) των φύλλων μαρουλιού. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η ποικιλία ή και οι αλληλεπιδράσεις της με τους άλλους παράγοντες είχαν σημαντική επίδραση στις παραμέτρους που προσδιορίστηκαν, γι αυτό και τα δεδομένα επεξεργάστηκαν ξεχωριστά για κάθε ποικιλία. Ο χρόνος συγκομιδής στη διάρκεια της ημέρας επηρέασε σημαντικά όλες τις παραμέτρους που προσδιορίστηκαν εκτός από τη συνολική αντιοξειδωτική ικανότητα (FRAP και DPPH) στη Sanguine και τα νιτρικά στις δύο ποικιλίες. Η λίπανση επηρέασε σημαντικά τις φαινόλες και τα φλαβονοειδή στη Sanguine και τα νιτρικά και τις τιμές DPPH στην Paris Island. Σημαντική αλληλεπίδραση μεταξύ του χρόνου συγκομιδής και της λίπανσης βρέθηκε στο ασκορβικό οξύ και στις δύο ποικιλίες και τα νιτρικά στην Paris Island. Στην Paris Island, τα φυτά που συγκομίστηκαν το πρωί είχαν λιγότερες φαινόλες και μικρότερες τιμές DPPH, ενώ εκείνα που συγκομίστηκαν το βράδυ είχαν περισσότερα φλαβονοειδή και μεγαλύτερες τιμές FRAP. Στη Sanguine, τα φυτά που συγκομίστηκαν το πρωί είχαν περισσότερες φαινόλες και φλαβονοειδή. Η αυξημένη λίπανση με Ν+Ca στη Sanguine μείωσε τις φαινόλες και τα φλαβονοειδή, ενώ στην Paris Island αύξησε τις τιμές DPPH. Στην Paris Island, τα περισσότερα νιτρικά βρέθηκαν στα φυτά που καλλιεργήθηκαν στα 135+120 mg/l N+Ca και συγκομίστηκαν το πρωί και στα φυτά που καλλιεργήθηκαν στα 270+290 mg/l N+Ca και συγκομίστηκαν το μεσημέρι και βράδυ. 29

Diurnal variation of antioxidants and nitrates in plants of lettuce in relation to fertilization with nitrogen and calcium ABSTRACT This study aims to determine the content of lettuce in antioxidant compounds and nitrate in relation to harvest time during the day, fertilization with N + Ca and the genetic material. Therefore, two varieties of lettuce (Sanguine, red lettuce and Paris Island, green lettuce) grown in a hydroponic floating system with three concentrations of N + Ca (135 +120, 270 +290 and 405 +460 mg / l) and harvested at 06:30 (morning), 13:30 (noon) and 20:30 (evening). Immediately after harvest, we determined the nitrate content, total soluble phenols, total flavonoids, ascorbic acid and total antioxidant capacity (FRAP and DPPH) of leaves. The results showed that the variety and / or interactions with other factors had a significant influence on the parameters identified, so the data processed separately for each variety. The time of harvest during the day significantly affected all parameters identified in addition to the total antioxidant capacity (FRAP and DPPH) in Sanguine and nitrate in two varieties. Fertilization influenced the phenols and flavonoids in Sanguine and nitrates and values of DPPH in Paris Island. Significant interaction between time of harvest and fertilization was found in ascorbic acid in both varieties and nitrates in Paris Island. In Paris Island, the plants harvested in the morning had less phenols and lower values of DPPH, while those harvested in the evening had more flavonoids and higher values of FRAP. In the Sanguine, the plants harvested in the morning had more phenols and flavonoids. Increased fertilization with N + Ca in Sanguine reduced the phenols and flavonoids, while in Paris Island raised DPPH values. In Paris Island, most of nitrates found in plants grown at 135 +120 mg / l N + Ca and harvested in the morning and in plants grown at 270 +290 mg / l N + Ca and harvested in the noon and evening. 30