Numer 04/2004
Wpływ etylenu na rośliny może być modyfikowany przez użycie substancji chemicznych blokujących jego biosyntezę lub działanie. Od lat siedemdziesiątych ubiegłego wieku w produkcji kwiaciarskiej stosowany jest kompleks srebrowo-tiosiarczanowy (STS), który umożliwia zabezpieczenie kwiatów przed uszkodzeniami wywołanymi przez etylen, zarówno endogenny (produkowany przez rośliny), jak i egzogenny (czyli pochodzący z zewnętrznych źródeł). Ostatnio naukowcy zwrócili uwagę na gaz 1-MCP (1-metylocyklopropen) oraz na inne pochodne cyklopropenu, które hamują działanie etylenu i z powodzeniem mogą zastąpić kompleks STS.
1-MCP jest związkiem stabilnym, nietoksycznym, skutecznym w bardzo niskich dawkach, a jednocześnie nieszkodliwym dla roślin w przypadku użycia go w stężeniu przekraczającym optymalne. Ponieważ 1-MCP jest gazem, materiał roślinny poddaje się jego działaniu w szczelnych komorach.
1-MCP wykorzystywany jest w praktyce w wielu krajach, do dziś jednak nie został dopuszczony do obrotu i stosowania w Europie.
W 1999 roku firma FloraLife Inc. wprowadziła na rynek amerykański 1-MCP pod nazwą EtylBloc®, który wykorzystywany jest w produkcji kwiaciarskiej. Preparat ten pod nazwą SmartFreshTM dostępny jest w pozostałych częściach świata, w Chile, Argentynie i Nowej Zelandii w 2001 roku uzyskano pozwolenie na wykorzystywanie SmartFreshTM do produktów żywnościowych. W 2002 roku do tej grupy dołączyły Stany Zjednoczone Ameryki. W krajach Unii Europejskiej 28 lutego 2002 roku zgłoszono wniosek o uzyskanie pozwolenia na wykorzystywanie SmartFreshTM w produkcji kwiaciarskiej. Dopuszczenie go do szerszego użytku jest spodziewane w 2004 roku.
Wyniki badań wskazują, że 1-MCP ma pozytywny wpływ na większość kwiatów, warzyw i owoców, zwłaszcza wydzielających etylen i wrażliwych na jego obecność w atmosferze. Po zastosowaniu 1-MCP jabłka zachowują naturalny aromat, jędrność, soczystość, smak, czyli te cechy, na które szczególną uwagę zwracają konsumenci. Również gruszki, owoce pestkowe, południowe i tropikalne reagują podobnie na traktowanie 1-metylocyklopropenem. Warzywa zachowują jędrność, świeżość oraz naturalne wybarwienie zielonych części,
a okres dojrzewania pomidorów ulega wydłużeniu, dzięki czemu ich owoce nabierają optymalnego smaku i aromatu. W naszych doświadczeniach nad wpływem 1-MCP na trwałość przechowywanych nieukorzenionych sadzonek roślin doniczkowych o ozdobnych liściach wykazaliśmy korzystne oddziaływanie tego środka na epipremnum złote — sadzonki traktowano 1-metylocyklopropenem w stężeniu 0,2 l/l — również polegające na ograniczeniu biosyntezy etylenu (fot.). Trzeba jednak podkreślić, że tego typu wpływ 1-MCP jest różny na różne gatunki roślin.
Sadzonki epipremnum traktowane 1-MCP (z prawej) w porównaniu z kontrolnymi
Jak wspomniano wcześniej, EthylBloc® znalazł zastosowanie głównie w przechowywaniu kwiatów, natomiast SmartFreshTM wykorzystywany jest przede wszystkim w przedłużaniu trwałości warzyw i owoców. Rynkowe preparaty zawierające ten związek dostępne są w postaci proszku, w którego skład wchodzą dekstryny, zawierające 0,14% 1-MCP. Testy przeprowadzone przez U.S. EPA Biopesticide Devision (United States Environmental Protection Agency) wskazują, że wykorzystywanie SmartFreshTM do przedłużania trwałości produktów żywnościowych jest całkiem bezpieczne. Uznano go za środek o niewielkim ryzyku, ze względu na to, że jest on stosowany w bardzo niskich stężeniach (w przechowywaniu kwiatów — 0,020–0,1 l/l, w przypadku bananów już przy stężeniu 0,0007 l/l następuje zahamowanie degradacji chlorofilu, do przedłużania trwałości pomidorów wykorzystuje się 0,007 l/l.
Tabela 2. Wpływ 1-MCP na wybrane owoce
* owoce klimakteryczne — są wrażliwe na działanie etylenu dostarczonego z zewnątrz, powoduje on przyspieszenie ich dojrzewania
** owoce nieklimakteryczne — są praktycznie niewrażliwe na działanie etylenu dostarczonego z zewnątrz
W materiale roślinnym traktowanym tym związkiem nie stwierdzono akumulacji szkodliwych substancji lub pojawiały się one w znikomych ilościach. Wpływ 1-MCP zarówno na warzywa, owoce, jak i na rośliny ozdobne zależy w dużej mierze od gatunku, a nawet odmiany. W tabelach 1–3 przedstawiono dla wybranych gatunków roślin podstawowe procesy i zaburzenia fizjologiczne, na które wpływa 1-MCP.
Tabela 3. Wpływ 1-MCP na wybrane warzywa
Autorzy dziękują doktorantce Agnieszce Ilczuk z Wydziału Ogrodnictwa i Architektury Krajobrazu, Katedry Roślin Ozdobnych SGGW, za pomoc w zredagowaniu tego artykułu.
Straty w trakcie długotrwałego przechowywania oraz transportu roślin ozdobnych, warzyw i owoców są przede wszystkim spowodowane obecnością etylenu (C2H4), gazu o słodkawym zapachu, powszechnie obecnego w atmosferze. Głównym źródłem etylenu jest przemysł, spaliny samochodowe, znajduje się on również w dymie papierosowym. Jest także produkowany przez dojrzewające owoce, warzywa i przekwitające kwiaty oraz wydzielany przez bakterie czy uszkodzone rośliny. Etylen przyspiesza starzenie się kwiatów, warzyw i owoców wrażliwych na jego obecność.