2. Біохімічна природа фізіологічних функцій плодів і овочів

2.1. Взаємодія плодів і овочів з навколишнім середовищем. Основна форма – дихальний газообмін.

Найбільш висока дихальна активність (виділення СО₂) на перших етапах росту, потім зменшується приблизно до 1/5 попередньої величини. Далі наступає підйом, названий клімактеричним підйомом дихання (настає перелом, який веде до перезрівання, і подальшого старіння і відмирання клітин).

На відміну від плодів, дихання яких в кінці зберігання нижче, ніж при зборі, дихання овочів (двохрічні вегетативні рослини) – росте. Це пов’язано з закінченням періоду спокою і переходом до генеративної стадії розвитку. Із збільшенням температури зберігання, дихання посилюється. Виділене при диханні плодів тепло, сприяє підвищенню температури в сховищах і можливості самозігрівання.

Зберігання плодів в регульованому газовому середовищі грунтується на тому, що збільшення концентрації СО₂ і зниження О₂ може подовшити час дозрівання і клімактеричного підйому дихання. Але немає прямої залежності між рівнем дихального газообміну і лежкістю плодів. Тобто інтенсивність дихання не характеризує стійкість. Наприклад, ступінь стійкості видів цитрусових проти зараження грибом Penicillium корелює не з активністю дихання здорових плодів (більше у мандарин, менше у лимонів), а з їх потенційною здатністю активізувати дихання в момент інфекції (у лимонів воно зростає на 100%, апельсинів – на 50%, мандарин – на 20%).

Для пізнання біохімічної природи лежкості плодів, необхідно знати, на що використовується енергія, на які процеси і речовини, якими в кінцевому випадку визначається стійкість проти патогенних мікроорганізмів або стан спокою і перехід до активного росту.

2.2. Біохімія стійкості до фітопатогенних мікроорганізмів

Розрізняють два види фітоімунітету: видовий (неспецифічний) та сортовий (специфічний). Найбільш розповсюджений в природі видовий імунітет (так, капуста не заражається фітофторозом, картопля – сірою гниллю).

Сортовий імунітет – це стійкість (пристосування) окремих сортів картоплі до збудника фітофтори. Є активний і пасивний імунітет (поділ умовний). Пасивний імунітет – це присутність в рослинах речовин з антибіотичною дією – фітонцидів.

Фітонциди – це продуковані рослинами бактерицидні, фунгіцидні і протистоцидні речовини, які обумовлюють імунітет рослин. До них належать речовини різної хімічної природи – поліфеноли, глікоалкалоїди та ін.

Антибіотичні речовини, які виникають в рослинних тканинах у відповідь на псування називають фітоалексинами. Вони утворюються лише у відповідь на інфекцію і володіють широкою антибактеріальною дією. (Ідентифіковані фітоалексини 12 видів рослин).

Фітоалексини картоплі і овочів

Орхінол Ізокумарин (з моркви)

СН₃

СН₃

Ришітін (картопля)

Іпомеамарон (батат)

Пізатін (з гороху)

Трифоліризин

Фазеолін

В стійких сортах в 2-4 рази більше фітоалексинів, ніж в нестійких. Вони пригнічують розвиток мікрорганізмів в концентраціях приблизно 100 мкг/мл (слабкі антибіотики). Мікроорганізми адаптуються. Але в рослинній клітині утворюється не один, а декілька інгібіторів, не лише за рахунок збільшення вмісту уже присутніх в тканинах, але і появи нових, відсутніх до контакту з паразитом. Завдяки цьому токсичний ефект дуже збільшується.

Відповідно конституційні інгібітори називаються фітонцидами, а індуковані – фітоалексинами.

Відсутність в рослинах антитіл не означає, що в явищах фітоімунітету білки не беруть участі. Їх роль велика, зокрема, як ферментних регуляторів біохімічних процесів фітоімунітету.

Стійкість овочів і плодів проявляється в таких реакціях.