La luce LED migliora i parametri fisico-chimici e i composti antiossidanti del pomodoro in serra

Il pomodoro coltivato con illuminazione supplementare LED produce di più e ha contenuti di sostanza secca, solidi solubili totali, acidità titolabile e attività antiossidante maggiori rispetto alle bacche ottenute da piante coltivate in condizione di sola luce solare.

Questi sono i principali risultati emersi dall’attività di ricerca svolta dal progetto SOILLESS GO finanziato dalla sottomisura 16.2 del PSR Regione Puglia 2014–2020.
L’utilizzo dei light-emitting diodes (LEDs) come fonte di radiazione luminosa supplementare, per la coltivazione del pomodoro da mensa in serra, determina un aumento della produzione durante il periodo di coltivazione compreso tra l’autunno e l’inizio della primavera.
Ma gli ortaggi si propongono anche come alimenti funzionali che forniscono sostanze minerali, vitamine e composti antiossidanti essenziali per l’organismo umano. Se da un lato è quindi importante incrementare la produzione, a causa della sempre più scarsa disponibilità di superfici coltivabili, dall’altro è importante migliorarne o quantomeno non ridurne il contenuto di sostanze nutraceutiche.

Per questo, i ricercatori dell’Università di Bari e del CNR di Bari e Lecce hanno studiato gli effetti della tecnologia LED sulle caratteristiche fisico-chimiche e sul contenuto di antiossidanti di tre ibridi di pomodoro.

La prova è stata condotta in una innovativa serra semichiusa costruita nell’agosto 2019 presso l’Azienda Agricola F.lli Lapietra di Monopoli (BA). Le tipologie commerciali di pomodoro da mensa analizzate sono state: pomodoro ciliegino rosso, datterino rosso e datterino giallo.
I tre ibridi sono stati coltivati in condizione di luce naturale e con luce supplementare LED con spettro di emissione così ripartito: 88% rosso (650 nm), 5% verde (530 nm) e 7% blu (460 nm).
L’applicazione dell’illuminazione supplementare è avvenuta tra dicembre e marzo, garantendo un fotoperiodo di 18 ore e un daily light integral (DLI) di 25 mol∙m-2d-1.

La ricerca ha dimostrato che, rispetto alle condizioni di luce naturale, con i LED il contenuto di vitamina C aumenta nelle bacche di pomodoro ciliegino, ma non nei datterini. Infatti, la sintesi di vitamina C è luce dipendente e l’intensità luminosa, lo spettro di illuminazione e la capacità di penetrazione della radiazione nella canopy ne influenzano il contenuto. Proprio la diversa architettura della canopy tra i genotipi considerati, potrebbe aver influenzato la penetrazione della luce e quindi la sintesi di vitamina C nei tre genotipi esaminati.

In generale, l’attività antiossidante è aumentata per i pomodori coltivati sotto luce LED, così come il contenuto di α-tocoferolo (forma biologicamente attiva della vitamina E). Per questa molecola la risposta è variata in funzione del genotipo, infatti mentre per il datterino giallo e il ciliegino rosso è stato riscontrato un maggior contenuto di α-tocoferolo nelle bacche prodotte con luce supplementare, lo stesso non è stato riscontrato per il datterino rosso. In linea con le altre molecole analizzate, considerando i principali carotenoidi, β-carotene e Trans-licopene, è emerso che l’illuminazione supplementare non ha inciso negativamente sulla loro biosintesi.

Infine, il contenuto di calcio, magnesio e molibdeno, che svolgono funzione bioregolatrice dell’organismo umano è risultato maggiore nei pomodori coltivati con luce supplementare.

In conclusione, tra le varietà considerate, il datterino giallo ha dimostrato di avere un valore nutrizionale nettamente inferiore rispetto ai pomodori rossi, per l’assenza di β-carotene e Trans-licopene e quindi per scarsa presenza di sostanze ad attività antiossidante. Inoltre, è stato confermato che la tecnologia LED è una valida soluzione per incrementare le produzioni e la qualità del pomodoro nel periodo invernale in ambiente mediterraneo.

Riferimento bibliografico:
PALMITESSA O.D., DURANTE M., CARETTO S., MILANO F., D’IMPERIO M., SERIO F., SANTAMARIA P., 2021. Supplementary Light Differently Influences Physico-Chemical Parameters and Antioxidant Compounds of Tomato Fruits Hybrids. Antioxidants, 10, 687. https://doi.org/10.3390/antiox10050687

Ringraziamenti:
PSR Puglia 2014/2020 - Misura 16 – Cooperazione. Sottomisura 16.2 “Sostegno a progetti pilota e allo sviluppo di nuovi prodotti, pratiche, processi e tecnologie”: Progetto "SOstenibilità ambientale, Innovazioni di processo e di prodotto per la competitività deLLE coltivazioni Senza Suolo in Puglia - Gruppo Operativo" (PROGETTO SOILLESS-GO).

Contatti:
Dr. Onofrio Davide Palmitessa
Prof. Pietro Santamaria
Dipartimento di Scienze Agro-Ambientali e Territoriali
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E-mail: davide.palmitessa@uniba.it

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Dr.ssa Sofia Caretto
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Istituto di Scienze delle Produzioni Alimentari
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Dr. Massimiliano D’Imperio
Dr. Francesco Serio
Istituto di Scienze delle Produzioni Alimentari
Consiglio Nazionale delle Ricerche
Via Amendola, 122/b - 70126 Bari
E-mail: francesco.serio@ispa.cnr.it