Влияние кальция и салициловой кислоты на качество и антиоксидантную активность перца

Целью данного исследования было изучить влияние внекорневой обработки кальцием и салициловой кислотой на улучшение физико-химических и органолептических показателей качества, а также антиоксидантного потенциала плодов перца, выращенного гидропонным способом на минераловатном субстрате. Использовались два сорта сладкого перца с типом плодов красного цвета: блочный Айфос и удлиненный Палермо.

Качество плодов оценивали при четырех вариантах обработки растений: (1) вода (контроль), (2) нитрат кальция 0,7% (Ca), (3) салициловая кислота 0,03% (SA), (4) нитрат кальция и салициловая кислота в комбинации (Ca+SA).

Плоды обоих сортов показали высокие концентрации полезных для здоровья компонентов, включая калий, фосфор, витамин C (свыше 47 мг на 100 г сырой массы) и каротиноиды, среди которых наиболее обильным был капсантин (более 1226 мкг на 100 г сырой массы). Результаты сенсорной оценки показали, что оценка tested attributes превышает 7 баллов из 10, что указывает на высокое органолептическое качество. Антиоксидантную активность плодов перца определяли тремя различными методами: DPPH (метод оценки антиоксидантной активности по поглощению радикала DPPH), ABTS (метод оценки антиоксидантной активности по поглощению радикала ABTS) и TPC (содержание общих полифенолов). В среднем для обоих сортов показатели составили более 86% (DPPH), 78% RSC (способность к улавливанию свободных радикалов, ABTS) и почти 54 мг эквивалента катехина (CE) на 100 г сырой массы соответственно.

Результаты оценки качества плодов были проанализированы с помощью метода главных компонент (PCA). Первые две главные компоненты (PC1 и PC2) объяснили почти 54% вариации, выявив сильные корреляции PC1 с содержанием сухого вещества, растворимых сахаров, калия, кислотностью и органолептическими характеристиками плода перца, такими как твердость кожицы и плотность мякоти. Обработка перца SA привела к увеличению содержания каротиноидов в плодах. Кроме того, при комбинированной обработке Ca+SA у обоих сортов была обнаружена заметная положительная корреляция между общими сахарами и сахарокислотным индексом. Плоды сорта Палермо показали лучшие параметры качества и более высокую антиоксидантную активность, что делает этот сорт сладкого перца особенно ценным в контексте укрепления здоровья.

Перец является очень популярным ингредиентом, как овощ и как специя. Плоды перца характеризуются высоким уровнем вкуса и полезными для здоровья свойствами [ 1 , 2 ]. Включение плодов перца в рацион настоятельно рекомендуется из-за наличия в этих плодах биоактивных соединений, которые действуют как антиоксиданты [ 3 ]. Плоды перца являются отличным источником антиоксидантов, таких как полифенольные соединения, каротиноиды, витамины C, A, E, флавоноиды, и богаты минералами, что делает их важным источником питательных веществ в рационе человека [ 4 , 5 , 6 ]. Их экстракты растворителей проявляют сильную противогрибковую, антибактериальную и химиотерапевтическую активность [ 7 ]. Среди многочисленных сортов перца наблюдается разнообразие морфологических характеристик, размера плодов и качества. Качество и химический состав плодов перца также зависят от агрономических и экологических факторов [ 6 ]. Красные и оранжевые плоды перца ценятся за наличие каротина и капсантина, в то время как β-криптоксантин, зеаксантин, лютеин и β-каротин отвечают за желтовато-оранжевый цвет перца [ 8 ]. Напротив, зеленый перец представляет собой значительный источник хлорофиллов [ 9 ]. Исследователи заметили, что уровни аскорбиновой кислоты, наряду с окраской и созреванием плодов, либо уменьшались, либо оставались неизменными в некоторых сортах перца, в то время как в других сортах наблюдалось увеличение. Напротив, содержание провитамина А увеличивалось с прогрессирующей окраской плодов у большинства сортов перца, за исключением желтых сортов. Коричневый перец показал самую высокую активность провитамина А - 10–15% РСН (эквиваленты активности ретинола) на 100 г ⁻¹ сырой массы, по сравнению с другими сортами с другими цветами плодов [ 10 ]. Свойства острых и полуострых перцев обусловлены главным образом наличием в их плодах капсаициноидов – комплекса алкалоидов, которые придают им характерный острый вкус и биологическую активность. Капсаициноиды в основном накапливаются в клетках плацентарного эпидермиса и в семенных чашелистиках плодов [ 11 ]. Сладкий перец отличается высоким содержанием витамина С и отсутствием большого количества капсаициноидов, в том числе капсаицина. Концентрация этих веществ в плодах сладкого перца составляет менее 0,02% от сухого веса [ 12 , 13] .]. Интерес к природным антиоксидантам в пищевых продуктах и ​​других биологических материалах обусловлен их безопасностью, а также их потенциальной пищевой и терапевтической ценностью. Было обнаружено, что биоактивные соединения, включая полифенолы, каротиноиды (α-каротин, β-каротин, ликопин и лютеин) и витамины A, B, C и E, которые присутствуют во фруктах и ​​овощах, проявляют защитное действие от клеточного окисления [ 14 , 15 ]. Регулярное потребление этих биоактивных соединений с пищей в адекватных количествах представляет собой важный фактор в профилактике неинфекционных заболеваний, включая рак и сердечно-сосудистые заболевания [ 16 , 17 , 18 , 19 ]. Растущий интерес к природным антиоксидантам вызвал всплеск исследовательской активности, направленной на оценку антиоксидантных свойств продуктов на растительной основе [ 20 , 21 , 22 ]. Антиоксидантная способность пищевых продуктов зависит от синергического действия различных антиоксидантных соединений. Помимо прочих причин, определение антиоксидантной активности пищевых продуктов in vitro требует комбинации более чем одного аналитического метода [ 23 ]. Для определения антиоксидантной активности часто используются методы, включающие удаление свободных стабильных радикалов, такие как использование ABTS+ и DPPH [ 24 , 25 ]. Часто антиоксидантный потенциал также выражается через общее содержание полифенолов [ 26 ].

В дополнение к сортовым признакам, факторы окружающей среды также влияют на пищевой профиль плодов перца. Выращивание овощей под пленкой позволяет получать высокий урожай со стабильным качеством. В настоящее время большая часть тепличного выращивания основана на беспочвенной технологии, которая характеризуется высокой эффективностью и использованием разнообразных субстратов [ 27 , 28 ]. Система беспочвенного выращивания (SCS) считается особенно многообещающим решением, сочетающим повышенную урожайность с минимальным воздействием на поддерживающую экосистему [ 29 , 30 ]. Методы беспочвенного выращивания являются эффективным решением в случаях нехватки воды и низкого плодородия почвы [ 31 ]. Кроме того, они поддерживают рост растений в условиях абиотического стресса, в первую очередь засоления и засухи [ 32 ]. Однако беспочвенное выращивание требует контроля корневой системы в уменьшенном объеме корневой зоны по сравнению с методами, используемыми при почвенном выращивании [ 33 ]. При гидропонном выращивании ключевых видов овощей, таких как томаты, перец и огурцы, в качестве субстрата чаще всего используется минеральная вата [ 34 , 35 ]. Этот инертный субстрат позволяет контролировать параметры корневой системы и получать высокую предсказуемую урожайность [ 36 , 37 ]. С другой стороны, физиологические нарушения являются распространенной проблемой при выращивании перца в теплицах, где часто используется метод гидропоники. Обычно они вызваны различными типами абиотических стрессов. Заболевание, известное как сухая гниль, сокращенно вершинная гниль (BER), является распространенной причиной снижения качества плодов перца. Возникновение BER объясняется различными факторами. Одним из таких факторов является водный стресс, который подавляет транспорт кальция в растении [ 38 , 39 , 40 ].

Кальций является важнейшим питательным веществом для растений, способствующим оптимальному росту и развитию. Он необходим для поддержания стабильности и целостности клеточной стенки и улучшения качества плодов [ 41 , 42 , 43 ]. Он участвует в межклеточной сигнализации, влияя на метаболизм растений и рост клеток [ 44 ]. Кальций считается молекулой вторичного мессенджера, которая уравновешивает наличие сохраненного внутриклеточного Ca. В ответ на различные стимулы уровень кальция повышается. Когда растения подвергаются стрессу, в клетке запускаются события внутриклеточной сигнализации. Сигнализация кальция начинается с сенсоров, которые распознают повышенные уровни ионов кальция и активируют протеинкиназы. Активированные киназы регулируют ряд генов, которые, в свою очередь, приводят к фенотипическим ответам, связанным с устойчивостью к стрессу [ 39 , 45 ].

Большинство исследований сосредоточено на использовании формул в сельскохозяйственных культурах с целью снижения частоты неблагоприятных стрессовых воздействий на растения. Это включает в себя использование салициловой кислоты при выращивании определенных видов овощей. Салициловая кислота (СК) является одним из фенольных соединений, производимых растениями из гидроксильной группы или производных. Растительные фенолы обычно описываются как специализированные метаболиты, которые выполняют жизненно важные функции, включая биосинтез лигнина и аллелопатических соединений, которые регулируют реакцию растений на внешние стимулы [ 46 ], терморегуляцию [ 47 ] и защитную сигнальную активность в растениях [ 46 ]. СК также стимулирует морфологические, физиологические и биохимические пути общей защиты растений [ 48 , 49 ]. Индуцируя толерантность к болезням у растений ( Arabidopsis , Nicotiana benthamiana и томат), СК также контролирует поглощение ионов и антиоксидантную защиту [ 50 ]. По данным Sobczak et al. [ 51 ], внекорневая подкормка растений перца салициловой кислотой в концентрации 0,03% положительно влияет на рост и урожайность перцев при гидропонном выращивании и на качество плодов перца. Обработка растений перца СК привела к снижению доли плодов, проявляющих симптомы BER [ 51 ]. Кроме того, было замечено, что применение СК при аэропонном выращивании способствует благоприятному росту и развитию растений перца. Перцы, выращенные при высоких концентрациях питательного раствора (EC (электропроводность) около 7 дСм м ⁻¹ ), показали симптомы окислительного стресса. Было обнаружено, что применение СК снижает как количество, так и вес плодов, демонстрирующих симптомы дефицита кальция. Результаты, полученные Собчаком и соавторами [ 52 ], подтверждают эффект СК в смягчении высокого субстратного стресса ЕС у перца, увеличивая фотосинтетическую активность листьев перца за счет увеличения, среди прочего, общей жизнеспособности PSII-PI и индекса SPAD листьев. По данным Собчака и соавторов. [ 52 ], высокая концентрация электролитов нарушает окислительный баланс, в то время как экзогенная СА активирует CAT (каталазу), которая детоксифицирует большое количество ROS (активных форм кислорода) и смягчает реакцию на стресс. Кроме того, Амин и др. [ 53 ] сообщают, что опрыскивание растений перца салициловой кислотой значительно увеличивает активность пероксидазы, сохраняя при этом активность каталазы на уровне, сопоставимом с таковым необработанного контроля. СА, внесенная перед сбором урожая, вызвала значительное увеличение активности полифенолоксидазы и пероксидазы в плодах перца [ 53 ]. Как сообщают Цзянькан и др. [ 54], применение СК до и после сбора урожая привело к лучшему контролю над патогенами, поражающими груши и черешню. Это было достигнуто за счет индукции защитной иммунной системы [ 54 ] и стимуляции активности антиоксидантных ферментов [ 55 ]. В настоящее время проводится значительный объем исследований, посвященных изучению эффективности использования различных эустрессоров при выращивании сельскохозяйственных культур, способа их применения, влияния уровней концентрации или количества доз [ 56 , 57 , 58 ]. Чтобы снизить негативные последствия стрессов, возникающих при выращивании перца, постоянно ищутся эффективные решения для товарного субпроизводства, в том числе с использованием методов беспочвенного выращивания. В то же время большое внимание уделяется факторам, повышающим качество овощей, особенно в отношении компонентов, полезных для здоровья. Таким образом, целью данного исследования была оценка эффективности внекорневой подкормки растений сладкого перца кальцием (Ca) по сравнению с обработкой раствором СК и одновременным внесением Ca и СК, чтобы определить влияние на физико-химические качества, органолептические качества и антиоксидантную активность плодов сладкого перца, выращенных гидропонным методом.

2.1 Место проведения исследования

Исследования проводились в тепличном экспериментальном центре Варшавского университета естественных наук (21° в.д., 51°15′ с.ш.), в помещениях для выращивания на кафедре овощных и лекарственных растений. Теплица имеет стеклянную крышу (высота конька: 6,70 м, высота боковых стен: 3,50 м).

2.2 Растительный материал и экспериментальный дизайн

Для исследования были выбраны два сорта сладкого перца с красными плодами: Aifos F1 (Seminis, Bayer) блочного типа и Palermo F1 (Rijk Zwaan) типа Dulce Italiano. Исследование проводилось в 2019 (первый этап) и 2020 (второй этап) годах с использованием гидропонной системы с субстратом из минеральной ваты для выращивания перцев. Рассада перца была высажена на маты для выращивания в экспериментальной камере 13 мая как в 2019, так и в 2020 годах (0 ДАП - день после посадки). Рассаду высаживали на 28 ДАС (дней после посева) в маты Grotop Master (Grodan) по три растения на мат с плотностью 2,5 растения/м ² (1,2 × 0,55 м). Растения выращивали на двух побегах, а питательный раствор определенного состава подавался по капиллярам. Средняя дневная температура составляла 25,5–25,8 °C, а ночная – 20,8–20,9 °C. Суммарная радиация составила 192,11 кДж/см² ⁽ период 1) и 209,41 кДж/см² ⁽ период 2). Подробности выращивания описаны в работе Собчака и др. [ 51 ].

Экспериментальные факторы

Растения перцев сортов Aifos и Palermo опрыскивали один раз в неделю между 7 и 151 ДАП (день после посадки). К растениям применялись следующие обработки: (1) контрольные растения опрыскивали водой (контроль), (2) нитратом кальция в концентрации 0,7% (Ca), (3) салициловой кислотой в концентрации 0,03% (SA) и (4) нитратом кальция в сочетании с салициловой кислотой в концентрации 0,7% и 0,03% (Ca+SA) соответственно. В качестве поверхностно-активного вещества использовали олеат 85 EC (рапсовое масло) Danmar. Испытания для каждого сорта и комбинации (Ca; SA; Ca+SA и контроль) проводили в 4 повторностях. Повторность представляла собой случайно выбранную экспериментальную делянку с двумя матами для выращивания из минеральной ваты, т. е. 6 растений. Эксперимент проводился в обе даты с использованием метода рандомизированных блоков.

2.3 Оцениваемые параметры

Физико-химический анализ плодов, оценка антиоксидантной активности плодов и органолептическая оценка плодов проводились сразу после сбора плодов, в течение первого и второго триместров, дважды: на 84-й день сбора урожая (5 августа) и на 140-й день сбора урожая (30 сентября). Для последующего анализа собирали плоды, достигшие физиологической зрелости и полной окраски. Для физико-химического анализа случайным образом отбирали по пять плодов из каждой комбинации. Плоды без семян и чашелистиков разрезали на кубики размером примерно 4 мм × 4 мм. После подготовки смешанной пробы плодов для анализа отбирали три образца.

2.3.1 Физико-химический анализ плодов

Содержание сухого вещества (СВ)

Содержание сухого вещества в плодах определялось методом сушки по весу при температуре 105 °C, как подробно описано Собчаком и др. [ 51 ].

Аскорбиновая кислота (АК)

Общее содержание витамина С определяли по методу Одриозола-Серрано и соавторов [ 59 ] и Гробельны и соавторов [ 60 ]. Содержание аскорбиновой кислоты определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) с использованием УФ-видимого детектора SPD-10A VP (Shimadzu, Киото, Япония), насоса LC-10AT (Shimadzu, Киото, Япония), печи CTO-10AS VP (Shimadzu, Киото, Япония), дегазатора DEGASSEX модели D-4400 (Shimadzu, Киото, Япония) от Shimadzu с использованием программного обеспечения для сбора данных LC Solution (Shimadzu, Киото, Япония, версия 1.21 SP1). Использовали колонку OnyxMonolithic C18, 100 × 4,6 мм (Phenomenex). Подвижной фазой был раствор H 3 PO 4 . Результаты регистрировали при длине волны 254 нм. Содержание L-аскорбиновой кислоты выражалось в миллиграммах на 100 г образца.

Общее содержание растворимых твердых веществ (TSS)

Для определения концентрации растворённых компонентов в клеточном соке сок был экстрагирован из мелко нарезанных плодов перца. Содержание экстракта сахара измерялось с помощью рефрактометра Atago, результат выражался в градусах Брикса. Соотношение общего количества растворённых веществ (TSS) к общей кислотности (TA) рассчитывалось путём деления показателя общего количества растворённых веществ (TSS) на показатель общей кислотности (TA).

Общее содержание сахаров (TS)

Общее содержание сахара в исследуемых плодах определяли методом Луффа-Скурла [ 60 ]. Отношение общего содержания сахара к кислотности плодов перца определяли как отношение TS:TA.

Общая кислотность (ОК)

Кислотность плодов перца определяли титриметрическим методом [ 61 ].

Нитраты

Концентрацию нитратов (NO 3 ) определяли спектрофотометрически с помощью прибора FIAstar (Foss Tecator AB, Hoeganaes, Швеция) при длине волны 440 нм, а концентрацию фосфора – колориметрическим методом. Концентрации калия и кальция – пламенным методом.

Каротиноиды

Содержание β-каротина, β-криптоксантина, лютеина, аскорбиновой кислоты, неоксантина, зеаксантина, виолаксантина и капсантина в плодах определяли методом ВЭЖХ на приборе Shimadzu LC-20 (Киото, Япония). Для приготовления образцов к каждому образцу плодов перца добавляли 2 г Na₂SO₄ на 100 г ⁻¹ и гомогенизировали. Затем брали 5 г этого гомогенизированного материала, добавляли щепотку кварцевого песка и растирали в ступке с ацетоном при температуре 4 °C. Извлечение переносили в мерные колбы объёмом 50 мл и доводили тем же ацетоном. Супернатант, полученный после центрифугирования (1500 об/мин), фильтровали через фильтр с диаметром пор 25 мм и размером пор 0,22 мкм (шприцевой фильтр Supelco IsoDisc™ PTFE) во флаконы. Флаконы помещали на термостатируемый поддон (4 °C), и 5 мкл наносили на колонку (Phenomenex, Kinetex 2,6 мкм, C18, 100 мм × 4,6 мм), термостатированную при 40 °C, с помощью автосэмплера. В качестве подвижной фазы использовали метанол в изократическом режиме элюирования. Данные по β-каротину собирали при 450 нм, 430 нм для хлорофилла a и 470 нм для хлорофилла b.

2.3.2 Оценка антиоксидантного потенциала

Приготовление фруктовых экстрактов

Экстракты готовили из мякоти перикарпия с кожурой. Их получали методом ультразвуковой экстракции метанолом (25 мл на 1 г ⁻¹ сырья) в течение 60 мин. Экстракцию проводили при комнатной температуре. Экстракты фильтровали через бумажный фильтр и центрифугировали. Фильтрат собирали в чистую пробирку. Образцы хранили при температуре 4 °C до момента анализа.

Анализ DPPH

Анализ включал колориметрическое измерение степени восстановления известного количества DPPH (2,2-дифенил-1-пикрилгидразила) экстрактом. DPPH – это стабильный катион-радикал с неспаренным электроном на валентной оболочке. Он образует азотный мостик на одном из атомов азота. При реакции с исследуемым веществом он высвобождает атом водорода, превращаясь в восстановленную форму DPPH. Эта реакция сопровождается изменением окраски раствора с фиолетовой на бледно-желтую, что количественно измеряется спектрофотометрически при длине волны 517 нм. Результат выражается в % ингибирования DPPH [ 62 ].

Приготовление раствора радикала DPPH

Сначала взвешивали 0,012 г ДФПГ и количественно переносили в мерную колбу объёмом 100 мл. Затем доводили объём до метки чистым метанолом и растворяли реагент в ультразвуковой ванне в течение примерно 60 мин. Реагент хранили в бутыли из тёмного стекла.

Приготовление бланка реагента

К 3 мл метанола и 1 мл раствора DPPH добавляли 1 мл дистиллированной воды. Смесь тщательно перемешивали и через 10 минут после добавления последнего компонента измеряли поглощение при λ = 517 нм.

Приготовление тестовых растворов

Мы взяли 0,5 мл экстракта, перенесли его в мерную колбу объёмом 10 мл и довели объём до 10 мл метанолом. Затем в пробирку отмерили 0,2 мл исследуемого образца, 1 мл, 3 мл метанола и 1 мл раствора радикала DPPH. Через 10 минут после добавления последнего реагента измеряли поглощение смеси по отношению к метанолу при λ = 517 нм.

Процент ингибирования DPPH рассчитывали по формуле:

где АА – поглощение исследуемого раствора (t = 10 мин); AB – поглощение бланка (t = 0 мин) [ 63 ];

Антиоксидантную активность исследуемых экстрактов выражали в процентах от способности поглощать радикалы DPPH (RSC, %).

Анализ ABTS

Оценка антиоксидантной активности методом ABTS (2,2′-азобис(3-этилбензотиазолин-6-сульфоната) включает восстановление окрашенного, интенсивно сине-зеленого катион-радикала ABTS+ (окисленной формы) до бесцветного ABTS, который является восстановленной формой. Радикал восстанавливается антиоксидантами, присутствующими в исследуемом образце [ 64 ].

Приготовление раствора АБТС

Был приготовлен раствор персульфата калия (K₂S₂O₂) концентрацией 4,9 мМ , сохраняющий стабильность всего одни сутки . Для приготовления раствора взвешивали 0,132 г K₂S₂O₂ и тщательно растворяли в 100 мл дистиллированной воды. Затем готовили фосфатный буфер PSB с pH 7,4. Этот раствор готовили из двух таблеток PBS, растворенных в 400 мл дистиллированной воды.

Раствор ABTS готовили путем растворения одной таблетки ABTS в 1,3 мл раствора персульфата калия и 1,3 мл дистиллированной воды. Раствор хранили в темном месте при комнатной температуре в течение 16 часов. По истечении этого времени готовили рабочий раствор ABTS путем разбавления его PBS до достижения поглощения при длине волны 734 нм, равного A = 0,70.

Образец измерения

В кювету поочередно добавляли 100 мкл исследуемого экстракта и 1 мл ABTS. Через шесть минут после добавления последнего компонента проводили измерение на спектрофотометре при длине волны 734 нм. Ёмкость дрейфа стабильного радикала ABTS рассчитывали по формуле:

где АА – поглощение исследуемого раствора (t = 6 мин); AB – поглощение бланка (t = 0 мин) [ 65 ].

Антиоксидантную активность исследуемых экстрактов выражали в процентах от способности ABTS поглощать радикалы (RSC, %).

Анализ TPC

Определение проводили колориметрическим методом с использованием реактива Фолина–Чокальтеу [ 66 ].

Приготовление экстрактов

Анализ проводили на 5%-ных метанольных экстрактах, приготовленных из перикарпия с кожурой, полученных методом ультразвуковой экстракции в течение 60 мин при комнатной температуре.

Подготовка калибровочной кривой

Калибровочную кривую строили по стандартному раствору (+)катехина в метаноле (концентрация катехина 50 мг/100 см³ ). В колбы объемом 25 см³ последовательно добавляли 0,5, 1,25, 2,5, 3,75 и 5 см³ раствора катехина . В колбы доливали 25 см3 метанола ^. Из каждой колбы отбирали по 2,5 см³ раствора в колбы объемом 25 см^3 и доливали бидистиллированной водой. Отбирали 5 см^3 этих растворов и добавляли 0,25 см³ реактива Фолина–Чокальтео (разбавленного в соотношении 1:1 бидистиллированной водой и 0,5 см³ 7% Na2CO3.) После тщательного перемешивания растворы оставляли стоять в темноте. Через 30 минут измеряли поглощение растворов на спектрофотометре при длине волны 760 нм. По полученным результатам строили калибровочную кривую [ 67 ].

Конкретное измерение

Из исходного экстракта готовили 2-, 5- и 10-кратные разбавления метаном. Для анализа отбирали по 2,5 см³ каждого образца и доводили объём воды до 25 см³ . Затем отбирали по 5 см³ из растворов и добавляли по 0,25 см³ реактива Фолина–Чокальтеу и 0,5 см³ ⁷ %-ного раствора Na²CO³ . Образцы тщательно перемешивали и оставляли в тёмном месте. Через 30 мин измеряли оптическую плотность на спектрофотометре при длине волны 760 нм. Результат выражали в мг катехина (КЭ)·100 г − ¹ сырой массы (мг КЭ·100 г ⁻¹ сырой массы).

2.3.3 Органолептическая оценка качества плодов перца

Для сенсорной оценки качества плодов перца использовался метод QDA (количественного описательного анализа), описанный в работе Собчака и др. [ 51 ].

2.4 Статистические методы

Результаты были статистически обработаны с помощью многомерного факторного анализа. На основе средних значений признаков для каждой экспериментальной установки, разделенных на сорт перца, был проведен многомерный факторный анализ. Для сокращения числа переменных и выявления основных источников дисперсии данных использовался метод главных компонент (PCA). Для максимизации дисперсии нагрузок между факторами и минимизации их дисперсии внутри нового фактора применялось вращение Varimax. На основе полученных компонентов, в виде коэффициентов корреляции изучаемых переменных с компонентами и корреляции объектов-факторов, разделенных на сорт, взаимозависимости были проиллюстрированы с помощью биплота. Анализ проводился с использованием IBM SPSS Statistics версии 29.

3. Результаты

3.1 Физико-химические и органолептические характеристики, урожайность и антиоксидантный потенциал плодов перца

Подробные характеристики урожайности перцев сортов Aifos и Palermo, выращенных гидропонным методом, а также содержание сухого вещества в плодах и отличительные характеристики сенсорной оценки плодов перца описаны в работе Sobczak et al. [ 51 ]. Данные по обработке растений перца Ca, SA и их комбинацией опубликованы в статье Sobczak et al. [ 51 ]. В период плодоношения перца были зарегистрированы высокие уровни солнечной радиации и высокая температура воздуха [ 51 ]. Однако коммерческие плоды перцев обоих сортов, полученные в дату 1 и дату 2, были высокого качества. С другой стороны, в общем урожае перца была обнаружена высокая доля плодов BER, особенно у сорта Palermo ( Таблица 1 ). Растения перца, обработанные как Ca и SA по отдельности, так и Ca и SA, показали меньше BER на плодах, чем растения в контрольной группе [ 51 ]. Коммерческие плоды сладкого перца с растений, выращенных гидропонным методом в субстрате из минеральной ваты, характеризовались высокими полезными для здоровья качествами. В плодах обоих сортов обнаружены высокие концентрации минеральных солей калия и фосфора, витамина С в среднем более 47 мг 100 г − ¹ сырой массы, каротиноидов, включая лютеин в среднем более 209 мкг 100 г ⁻¹ сырой массы, капсантина более 1226 мкг 100 г ^{−1 сырой массы, β-криптоксантина более 88 мкг 100 г −1} сырой массы и α- и β-каротина более 168 и 735 мкг 100 г ⁻¹ сырой массы соответственно ( таблица 1 ). При оценке сенсорного качества перцы получили общую оценку сенсорного предпочтения для сортов более 7 баллов из максимальных 10, что свидетельствует об их высоком сенсорном качестве [ 51 ]. Плоды обоих сортов характеризовались высокой антиоксидантной активностью, измеренной методами DPPH, ABTS и TPC, в среднем достигая уровня окислительной активности в каждом методе более 86%; более 78% RSC и почти 54 мг CE 100 г ⁻¹ сырой массы соответственно ( таблица 1) .). Были обнаружены большие различия между высотами отдельных параметров плодов перца в зависимости от сорта. Плоды сорта Айфос накапливали больше ионов калия, биологически активных соединений, таких как лютеин, капсантин, β-криптоксантин и α- и β-каротин. В то же время при сенсорной оценке они были признаны плодами с более жесткой кожицей, чем у сорта Палермо. Они были оценены выше, чем плоды сорта Палермо с точки зрения большинства отличительных характеристик, таких как волокнистость мякоти, сочность мякоти, упругость мякоти, кислый вкус, горький вкус, острый вкус и общее качество плодов перца, но эти различия не были статистически значимыми. С другой стороны, сладость была значительно выше у Палермо, чем у Айфос. Плоды Палермо характеризовались более высоким содержанием сухого вещества, общим содержанием серы (TSS) и соотношением сахара/кислоты (TSS/TA и TS/TA), чем плоды Айфос, и, как правило, получали более высокие общие сенсорные баллы, чем плоды Айфос, по результатам потребительской оценки ( таблица 1 ). Кроме того, плоды Палермо получили более высокие баллы за антиоксидантную активность, независимо от метода, использованного в данном исследовании для измерения активности плодов in vitro ( таблица 1 ).

Таблица 1. Средние значения и стандартное отклонение исследованных физико-химических показателей качества плодов, органолептических качеств, урожайности и антиоксидантной активности плодов перца сортов Айфос и Палермо. В таблице указаны коды показателей, использованных при обработке результатов главного компонентного анализа (PCA).

3.2 Анализ методом главных компонент (PCA) физико-химических и сенсорных показателей качества перцев с учетом обработки листьев перцев кальцием (Ca), салициловой кислотой (SA) и кальцием в сочетании с салициловой кислотой (Ca+SA)

В таблице 1 представлены средние значения физико-химических и сенсорных показателей качества, а также урожайность и антиоксидантная активность плодов двух сортов перца Айфос и Палермо. Каждый изучаемый параметр был идентифицирован кодом ( таблица 1 ), который использовался в графическом компонентном анализе (PCA).

Анализ фактора PCA, проведенный для физико-химических и сенсорных параметров качества плодов в зависимости от обработки листьев перца кальцием (Ca), салициловой кислотой (SA) и кальцием в сочетании с салициловой кислотой (Ca+SA), показал более 95% изменчивости по пяти основным компонентам ( таблица 2 ).

Таблица 2. Собственные значения и доля общей дисперсии в 8 экспериментальных комбинациях (сорт: Айфос и Палермо x обработка: контроль; Ca; СА; Ca+СА), как объясняется первыми пятью главными компонентами для физико-химических и сенсорных параметров качества плодов перца и коэффициентами корреляции между этими параметрами и первыми пятью ГК.

Первый и третий главные компоненты (PC1, PC3) объясняют более 46% вариации, а первый и второй (PC1, PC2) почти 54% вариации ( Таблица 2 , Рисунок 1 и Рисунок 2 ). Компонент PC1 наиболее сильно коррелирует с параметрами качества плодов ( Таблица 2 ), такими как содержание сухого вещества (DW), растворимые сахара (TSS), калий, общая кислотность на лимонную кислоту (TA), соотношение сахара/кислоты (TSS/TA) и переменными, описанными в сенсорном анализе плодов перца, такими как твердость кожицы (Skin-hard.), упругость мякоти (Flesh-firmn.), кислый вкус (Taste-so.), сладкий вкус (Taste-swe.), общее качество (OQ), а также общее сенсорное предпочтение (Over.sens.pref.). На рисунке 1 и рисунке 2 показаны четкие сортовые различия с точки зрения вышеуказанных характеристик. В случае сорта Aifos значения для контроля находятся справа от пересечения оси X. Фактор, используемый в эксперименте, такой как добавление Ca, привел к более высокой корреляции с признаками, положительно связанными с PC1. Общий примененный фактор Ca+SA дополнительно показал высокую корреляцию с компонентом PC3 и, следовательно, с такими межпеременными, как общее содержание сахаров (TS) и соотношение сахара/кислоты (TS/TA) в плодах перца ( Рисунок 1 ). Сорт Palermo находится на противоположной стороне пересечения оси X относительно характеристик, коррелирующих с PC1; то есть этот сорт имел сильную положительную корреляцию с такими переменными, как содержание сухого вещества в плодах (DW), растворимые компоненты в клеточном соке (TSS) и их соотношение к концентрации кислоты в плодах (TSS/TA), а также с дискриминатором сенсорной оценки сладкого вкуса (Taste-swe.), тогда как он имел обратную корреляцию с переменными, с которыми сорт Aifos имел положительную корреляцию ( Рисунок 1 ). Оба сорта отреагировали схожим образом на фактор Ca+SA, показав высокую положительную корреляцию с общим содержанием сахара в плодах (TS) и соотношением сахара/кислоты (TS/TA) ( рисунок 1 ).

Рисунок 1. Диаграмма анализа главных компонентов (PCA), показывающая проанализированные компоненты на основе физико-химических и сенсорных параметров качества в пространстве двух основных компонентов (PC1, PC3), объясняющих в общей сложности более 46% общей изменчивости.

Рисунок 2. Диаграмма анализа главных компонентов (PCA), показывающая проанализированные компоненты на основе физико-химических и сенсорных параметров качества в пространстве двух основных компонентов (PC1, PC2), объясняющих в общей сложности около 54% ​​общей изменчивости.

Компонент PC2 наиболее сильно коррелирует с параметрами, связанными с концентрацией пигментов, таких как лютеин, виолаксантин, α-каротин и β-каротин в плодах перца ( таблица 2 ). Использование СА в эксперименте сместило эти объекты вверх по оси Y относительно контроля, тем самым увеличив параметры, положительно коррелирующие с PC2 ( рисунок 2 ). Аналогичная ситуация была и в случае экспериментальной системы Ca+SA. Можно сделать вывод, что применение СА оказало благоприятное влияние на накопление пигментов в плодах перца. В контексте экспериментов с фактором Ca значительный положительный эффект наблюдался для сорта Палермо, в то время как фактор Ca для сорта Айфос показал обратную корреляцию с компонентом PC2 ( рисунок 2 ).

3.3 Анализ методом главных компонент (PCA) физико-химических показателей и антиоксидантной активности плодов перца с учетом внекорневой обработки растений кальцием (Ca), салициловой кислотой (SA) и кальцием в сочетании с салициловой кислотой (Ca+SA)

При проведении PCA-анализа физико-химических параметров и антиоксидантной активности плодов перца четыре основных компонента объясняют почти 94% вариации ( таблица 3 ).

Таблица 3. Собственные значения и доля общей дисперсии в 8 экспериментальных комбинациях (сорт: Айфос и Палермо x обработка: контроль; Ca; СА; Ca+СА), как объясняется первыми четырьмя главными компонентами физико-химических параметров и антиоксидантных свойств плодов перца и коэффициентами корреляции между этими параметрами и первыми четырьмя ГК.

Компонент PC1 наиболее сильно коррелировал с такими переменными химического анализа, как сухое вещество (СВ), калий (К), растворимые компоненты клеточного сока (РСС), общая кислотность (ОК) и соотношение РСС/ТСС в плодах перца, а также с переменными, характеризующими антиоксидантную способность плодов перца; то есть, среди прочего, анализ антиоксидантов DPPH и ABTS и общее содержание фенолов (ОСФ). Рисунок 3 наглядно демонстрирует сортовые различия по вышеуказанным характеристикам. Для сорта Aifos значения для контроля находятся слева от пересечения оси X. Фактор, используемый в эксперименте, например, опрыскивание растений перца Ca, привел к более высокой корреляции с признаками, отрицательно связанными с РС1. Положительная корреляция была выявлена ​​между компонентом PC2 и концентрацией каротиноидов, включая лютеин (Lut.), виолаксантин (Violax.), β-криптоксантин (Crypt.), α-каротин (α-каротин) и β-каротин (β-каротин), в плодах. Использование фактора SA в эксперименте привело к смещению этих объектов относительно контроля вверх по оси Y , тем самым приводя к увеличению значений параметра, которые показали положительную корреляцию с PC2. Аналогичная ситуация была в случае экспериментальной системы Ca+SA. Применение фактора Ca продемонстрировало значительный положительный эффект на сорте Palermo, в то время как обратная корреляция между фактором Ca и компонентом PC2 была очевидна на сорте Aifos. В заключение, добавление SA оказало положительное влияние на увеличение пигментов в плодах протестированного перца ( Рисунок 3 ).

Рисунок 3. Диаграмма анализа главных компонентов (PCA), показывающая анализируемые компоненты на основе физико-химических параметров и антиоксидантных свойств плодов перца в пространстве двух основных компонентов (PC1, PC2), объясняющих в общей сложности более 57% общей изменчивости.

Кроме того, фактор Ca+SA продемонстрировал сильную корреляцию с компонентом PC3, что указывает на значительную связь с межпеременными, такими как общее содержание сахара в плодах перца (TS) и соотношение сахара/кислоты (TS/TA) ( Рисунок 4 ). Что касается признаков, связанных с PC1, сорт Палермо находится на противоположной стороне пересечения оси X. Следовательно, этот сорт показал сильную положительную корреляцию с такими переменными, как DW, TSS, TSS/TA, DPPH, ABTS и TPC и обратную корреляцию с переменными, с которыми сорт Айфос был положительно коррелирован. Оба сорта отреагировали на фактор Ca+SA схожим образом, показав высокий положительный скачок с переменной TS, TS/TA ( Рисунок 5 ).

Рисунок 4. Диаграмма анализа главных компонентов (PCA), показывающая анализируемые компоненты на основе физико-химических параметров и антиоксидантных свойств плодов перца в пространстве двух основных компонентов (PC2, PC3), объясняющих в общей сложности более 49% общей изменчивости.

Рисунок 5. Диаграмма анализа главных компонентов (PCA), показывающая анализируемые компоненты на основе физико-химических параметров и антиоксидантных свойств плодов перца в пространстве двух основных компонентов (PC1, PC3), объясняющих в общей сложности более 51% общей изменчивости.

3.4 Анализ методом главных компонент (PCA) физико-химических параметров плодов перца и параметров урожайности с учетом обработки листьев перца кальцием (Ca), салициловой кислотой (SA) и кальцием в сочетании с салициловой кислотой (Ca+SA)

При анализе PCA физических и химических параметров, а также параметров урожайности плодов перца четыре главных компонента объясняли почти 93% изменчивости ( таблица 4 ).

Таблица 4. Собственные значения и доля общей дисперсии в 8 экспериментальных комбинациях (сорт: Айфос и Палермо x обработка: контроль; Ca; СА; Ca+СА), как объясняется первыми четырьмя главными компонентами для физико-химических параметров плодов перца и параметров урожайности и коэффициентами корреляции между этими параметрами и первыми четырьмя ГК.

Компоненты PC1, PC2 и PC3, в дополнение к сильным корреляциям с химическими признаками плодов и содержанием пигментов, показали корреляции с признаками урожайности и качества, такими как масса товарного урожая плодов перца (MYield), количество плодов общего и товарного урожая (No. fr. Tyield и No. fr. Myield) и масса и количество плодов с BER (BER и No. fr. BER). Экспериментальные системы, в которых применялась СА, располагались выше контрольных систем и, как следствие, демонстрировали положительную корреляцию с признаками, связанными с PC2. Введение СА могло способствовать количеству и качеству продукции, особенно в отношении количества здоровых плодов, а также общей товарной урожайности. Как показал корреляционный анализ, эта урожайность была наиболее тесно связана с PC1, что отражено в графическом представлении ( Рисунок 6 ). Таким образом, макеты экспериментов с добавлением СА были смещены вправо и вверх на графике относительно контроля. В то же время рисунок 7 подтверждает четкую сортовую дифференциацию по уровню ценности и по аналогичным корреляциям.

Рисунок 6. Диаграмма анализа главных компонентов (PCA), показывающая анализируемые компоненты на основе физико-химических параметров плодов перца и параметров урожайности в пространстве двух основных компонентов (PC1, PC2), объясняющих в общей сложности более 55% общей изменчивости.

Рисунок 7. Диаграмма анализа главных компонентов (PCA), показывающая проанализированные компоненты на основе физико-химических параметров плодов перца и параметров урожайности в пространстве двух основных компонентов (PC2, PC3), объясняющих в общей сложности более 43% общей изменчивости.

4.1. Качественные характеристики плодов перца, выращенных методом гидропоники

Перцы, выращенные гидропонным методом в субстрате из минеральной ваты, дают плоды с высокой биологической ценностью. Плоды обоих протестированных сортов характеризовались высокой концентрацией витаминов, каротиноидов, минеральных солей, сахаров и органических кислот. Перцы, собранные в физиологической зрелости с растений, выращенных в минеральной вате, содержали в среднем более 1226 мкг 100 г ⁻¹ сырой массы капсантина. По данным Хассана и соавторов [ 68 ], уровень капсантина значительно увеличивается во время созревания красного перца. Это основной пигмент, на долю которого приходится почти 80% от общего количества каротиноидов, варьируясь от 230 до 848 мкг 100 г ⁻¹ сырой массы перца. Основные каротиноиды капсикума включают капсантин, капсорубин, β-каротин, зеаксантин, виолаксантин, лютеин и антераксантин, концентрация которых варьируется в зависимости от спелости плода [ 69 , 70 ]. Каротиноиды представляют собой семейство природных пигментов, охватывающих спектр от желтого до красного, характеризующихся сильными антиоксидантными свойствами. Среди этих соединений капсантин выделяется как ценный каротиноидный пигмент не только своей ролью в определении степени окраски и зрелости плодов красных сортов перца, но и своими высокими антиоксидантными свойствами и потенциальным оздоровительным эффектом [ 71 , 72 , 73 ]. Среди меченых каротиноидов в спелых плодах Айфос и Палермо капсантин имел самую высокую долю. Среди меченых каротиноидов в спелых плодах Айфос и Палермо капсантин имел самый высокий вклад. Содержание лютеина в протестированных плодах составило в среднем более 209 мкг 100 г ⁻¹ сырой массы, β-криптоксантина — более 88 мкг 100 г ⁻¹ сырой массы, а α- и β-каротина — более 168 и 735 мкг 100 г ⁻¹ сырой массы соответственно. Уровни витамина С составили в среднем более 47 мг 100 г ⁻¹ сырой массы. Витамин С термолабилен, и его деградация в продукте зависит от активности воды, доступа света, содержания кислорода и присутствия тяжелых металлов (например, Cu, Fe), типа сырья, его зрелости и предварительной обработки [ 74 ]. Эти соединения отвечают за антиоксидантную активность, наблюдаемую в перцах [ 75 ]. В то же время протестированные метанольные экстракты плодов Aifos и Palermo показали высокий антиоксидантный потенциал. Исследование Guil-Guerrero et al. [ 4] показали, что для 10 испанских сортов перца основными каротиноидами были лютеин и его изомер, на которые приходится более 60% всех каротиноидов. На содержание ликопина, а также других компонентов в плодах перца влияют различные факторы. Например, анализ плодов перца, собранных в сентябре, выявил более высокие концентрации ликопина и β-каротина по сравнению с собранными в июле или августе [ 76 ]. Безусловно, высокая температура в период исследования повлияла на концентрацию различных компонентов и качество урожая перца обоих сортов. По данным О и Ко [ 77 ], температурный диапазон 20–25 °C способствует вегетативному росту и развитию плодов у сладкого перца, а общее содержание сахара в спелых плодах значительно увеличивается при 20–25 °C, в то время как содержание капсаициноидов в спелых плодах увеличивается с повышением температуры в диапазоне 15–30 °C. Эти результаты показывают, что температурный диапазон 20–25 °C полезен для вегетативного роста, развития плодов и качества плодов перца [ 78 ]. Физико-химические и биологические свойства плодов перца также определяются стадией их зрелости при сборе урожая. Созревание плодов перца — это характерное изменение цвета плодов с зеленого на красный, желтый, оранжевый или фиолетовый в зависимости от сорта. Этот процесс включает, помимо прочего, расщепление хлорофилла и синтез новых каротиноидов и антоцианов, выделение органических летучих веществ, синтез новых белков и расщепление существующих, а также размягчение клеточных стенок [ 79 , 80 , 81 ]. Также сообщалось о значительных различиях между транскриптомами незрелых и зрелых плодов перца, затрагивающих тысячи генов [ 82 ]. С окислительно-восстановительной точки зрения также было обнаружено, что созревание плодов влияет на метаболизм активных форм кислорода (АФК), что приводит к значительным изменениям в общих растворимых восстановительных эквивалентах и ​​антиоксидантной способности плодов. Профиль основных неферментативных антиоксидантов, включая аскорбат, глутатион, каротиноиды и полифенолы, отслеживался на протяжении всего процесса созревания плодов перца [ 83 ], но меньше известно о том, как ферментативные антиоксиданты эволюционируют в ходе этого физиологического процесса. В их исследовании антиоксидантный анализ DPPH in vitro и тесты ABTS in vitro составили 68,71% RSC и 78,22% RSC соответственно, в то время как общее содержание фенолов составило 53,91 мг CE на 100 г ⁻¹ сырой массы. Исследование Папатанасиу и соавторов [ 84 ]] доказали, что сорта сладкого перца Dolma F1, Yahoo F1 и Florinis NS 700, собранные в период полной зрелости (через 80 дней после цветения), являются богатым источником антиоксидантных соединений, включая полифенолы и аскорбиновую кислоту, и, как было обнаружено, обладают самой высокой антиоксидантной активностью. Испытуемые сорта Aifos и Palermo различались по содержанию отдельных биоактивных компонентов, в то время как в среднем полностью окрашенные плоды содержали аскорбиновую кислоту около 48 мг 100 г ⁻¹ сырой массы и общие фенольные соединения около 54 мг CE 100 г ⁻¹ сырой массы. Напротив, антиоксидантная активность, оцененная методом DPPH, в среднем составила около 68% RSC, а методом ABTS — 78% RSC. В исследовании Хамеда и соавторов. [ 85 ], диапазоны общих фенольных соединений и флавоноидов в перцах были в зеленых плодах от 2096 до 7689 мкг/г ⁻¹ FW и в красных/желтых спелых плодах от 204 до 962 мкг/г ⁻¹ FW. Уровни аскорбиновой кислоты в перцах варьировались от 223 до 1025 мг/100 г сухого веса (DW). Напротив, как сырые, так и жареные перцы показали сильную антиоксидантную активность по DPPH со значениями в диапазоне от 61% до 87% и по ABTS со значениями в диапазоне от 73 мкмоль TE/г до 159 мкмоль TE/г лиофилизированного образца. Как сообщают Chilczuk и др. [ 86 ], самая высокая антиоксидантная активность наблюдалась в экстрактах плодов сладкого перца, приготовленных с 40% метанолом. Наибольшее общее содержание фенольных соединений было получено в аналогичном экстракте, полученном из плодов острого перца, который также продемонстрировал самую мощную цитотоксическую активность против линии рака PC-3. Медина-Хуаре и соавторы [ 87 ] сообщают, что наибольший процент ингибирования окисления для радикала DPPH связан с самыми высокими уровнями галловой кислоты, хлорогеновой кислоты, эпикатехина, рутина, лютеолина, ресвератрола (r ≥ 0,85) и аскорбиновой кислоты в плодах перца. Из протестированных сортов Caribe и Bell имели самую высокую антиоксидантную способность, которая коррелировала с самыми высокими уровнями фенолов и общих флавоноидов. Положительные корреляции были показаны между отдельными фенолами и антиоксидантной активностью, подтверждая результаты, полученные в ходе эксперимента. Кроме того, исследователи продемонстрировали положительную корреляцию между отдельными фенолами и антиоксидантной активностью, при этом самая высокая корреляция наблюдалась для катехина, эпикатехина, рутина и ресвератрола.

Плоды обоих сортов перца, исследованных в эксперименте, также получили высокие оценки с точки зрения сенсорного качества и потребительской привлекательности. Наблюдаемые различия в высотах отдельных параметров качества плодов зависели от сорта перца. Анализ PCA показал значительные различия между характеристиками качества урожая сортов Aifos и Palermo. Плоды сорта Palermo содержат значительно больше, среди прочего, сухого вещества (СВ), растворимых сахаров (РСС) и калия и показывают более высокую общую кислотность (ОК) и более высокое соотношение сахара/кислоты (ОСС/ОК). Эти характеристики влияют на более высокую оценку плодов этого сорта с точки зрения сенсорного качества, особенно с точки зрения сладкого вкуса и общего сенсорного предпочтения. Другие исследования также показали значительную корреляцию между содержанием химических признаков качества плодов и отдельными детерминантами сенсорной оценки [ 88 , 89 ].

4.2. Повышение урожайности, качества и антиоксидантного потенциала плодов перца в результате применения СА и КА

Обработки опрыскиванием урожая Ca и SA, а также сочетание этих соединений в одном опрыскивании Ca в сочетании с SA (Ca+SA) оказали благотворное влияние на качество урожая перца. Это включало увеличение доли товарного урожая, в то время как у нетоварного урожая распространенность симптома BER составила 99%. Перец, выращиваемый в закрытых помещениях, как и другие овощи, подвергается воздействию высоких температур, которые возникают в периоды высокой солнечной радиации. В зависимости от восприимчивости сорта перца к физиологическому нарушению, вызванному, среди прочего, ингибированием транспирации и транспорта Ca в клетки кончика плода, доля плодов, пораженных BER, в урожае перца может варьироваться [ 40 , 51 ].

Опрыскивание растений Ca увеличило общую кислотность в плодах перца. Оно также улучшило сенсорные качества плодов, твердость и увеличило антиоксидантный потенциал плодов перца. Аналогичные результаты наблюдались у томатов, где опрыскивание кальцием оказало благотворное влияние на сохранение высокой твердости плодов, снижение потери веса плодов и увеличение растворимых сухих веществ и общей кислотности. Эти обработки также показали положительные корреляции с общим содержанием сахаров и общим качеством во время хранения плодов томатов, что указывает на последовательное благоприятное влияние кальция на параметры качества плодов [ 90 ]. Оба сорта перца одинаково отреагировали на внекорневую обработку одновременным кальцием и салициловой кислотой, т. е. комбинацией Ca+SA, показав высокие положительные корреляции с общим содержанием сахаров в плодах (TS) и общим соотношением сахаров/кислот (TS/TA).

Применение СК в эксперименте увеличило по сравнению с контролем концентрацию пигментов, таких как лютеин, виолаксантин, β-криптоксантин, α-каротин и β-каротин в плодах перца. Сопоставимый контекст можно наблюдать при одновременном внесении кальция и салициловой кислоты (Ca+СК) в перец. Можно сделать вывод, что применение СК, как в качестве самостоятельной обработки, так и в сочетании с Ca, оказывает благоприятное влияние на пигментацию плодов перца. В контексте обработки перцев только Ca, сорт Палермо показал значительный положительный эффект на биологически активные компоненты плодов, в то время как противоположный наблюдался для этих пигментов в плодах сорта Айфос после внесения Ca. Фактор, используемый в эксперименте, например, опрыскивание растений перца Ca, привел к более высокой корреляции с общей кислотностью и содержанием K в плодах Айфос. Среди прочих, Халид и др. [ 91 ] обнаружили положительный эффект обработки листьев перца SA в смягчении негативных последствий засоления перца. Исследование Ге и др. [ 92 ] показало, что комбинированная обработка перца TSP (фосфатом) + SA смягчала повреждения от холода за счёт увеличения удержания воды в плодах перца.

Кроме того, исследование подтвердило, что антиоксидантная активность плодов различалась между двумя сортами, причем сорт Палермо обладал более высокой антиоксидантной способностью. Это было подтверждено тремя методами: DPPH, ABTS и общим содержанием полифенолов в плодах TPC, выраженным в мг CE 100 г ⁻¹ сырого веса плодов перца. По данным Добон-Суареса и соавторов [ 93 ], внекорневая обработка растений перца 0,5 мМ СК оказывает значительное влияние на повышение параметров качества плодов и антиоксидантной способности при сборе урожая и после 21 дня хранения при 7 °C. Ян и соавторы [ 94 ] доказали, что экзогенные 3 ммоль L-1 СК задерживали снижение твердости, цвета, TA и TSS в плодах зимнего унаби ( Ziziphus jujuba Mill cv. Dongzao) в течение их срока годности. В то же время СК увеличивала активность антиоксидантных ферментов (супероксиддисмутазы, пероксидазы, каталазы, аскорбатпероксидазы) и содержание аскорбиновой кислоты, суммы фенолов, суммы флавоноидов и глутатиона в плодах, что улучшало антиоксидантные свойства плодов.

Анализ полученных результатов подтвердил, что применение СК на перце может привести к увеличению количества здоровых плодов и товарного урожая. Постановка экспериментов с внесением СК подтверждает четкую сортовую дифференциацию по уровню значений и подтверждает схожие корреляционные связи. Некорневая подкормка растений сладкого перца кальцием значительно увеличила урожайность плодов в полевой культуре и привела к снижению количества плодов с симптомами BER по сравнению с контролем. Внесение кальция в форме Ca(NO3 ) 2 оказало положительное влияние на накопление витамина С и каротиноидов по сравнению с другими кальциевыми удобрениями [ 95 ].

Среди прочих, Хазаи и Эстаджи [ 96 ] сообщают, что салициловая кислота обеспечивает улучшенную устойчивость к засухе у перцев за счет ее воздействия на вегетативные, биохимические и физиологические признаки. Листовая подкормка СК, индуцирующая антиоксидантную систему в рассаде перца, привела к снижению вредного воздействия засушливых условий и улучшению роста растений [ 96 ]. Напротив, Халид и др. [ 97 ] обнаружили, что применение СК снизило токсичность ртути у рассады сладкого перца. СК снизила накопление ртути в корнях и листьях сладкого перца и препятствовала транслокации ртути из корней в плоды. Исследователи сообщают о необходимости продолжения исследований для выявления сигнальных путей СК с целью получения более подробной информации об этих механизмах у растений перца. В исследовании, проведенном Добон-Суарес и др. [ 98 ], применение салициловой кислоты в концентрации 0,5 мМ к растениям перца перед сбором зеленых плодов привело к повышению урожайности (кг с растения, количество плодов и средний вес плодов) и улучшению качественных показателей (твердость, зеленоватый цвет и общая кислотность). Более того, содержание фенольных соединений и общее содержание антиоксидантов продемонстрировали заметное увеличение. Результаты, полученные Добон-Суарес и соавт. [ 98 ], показывают, что предуборочное применение СК на растениях перца может быть эффективным методом повышения урожайности и улучшения показателей качества плодов при сборе, а также сохранения качества после сбора урожая.

Гидропонное выращивание перцев с использованием минеральной ваты, кальция и сажи в качестве питательных веществ позволяет получать плоды с высокой биологической ценностью и превосходными органолептическими качествами. Плоды сортов Айфос и Палермо отличаются высокой концентрацией питательных веществ и антиоксидантов, причём сорт Палермо отличается более высоким содержанием сухого вещества, растворимых сахаров, калия и имеет более высокую органолептическую оценку.

Дальнейшие исследования должны быть сосредоточены на оптимизации условий выращивания на гидропонике и установлении механизмов влияния различных факторов на качество урожая и антиоксидантный потенциал плодов. Также важно расширить исследования, изучив влияние СК на биологию цветения перца, поглощение и транспорт отдельных компонентов к плодам, а также их оздоровительное действие.

Результаты показывают, что внекорневая обработка перцев кальцием и СК ещё более эффективна при использовании комбинации кальций+СК для повышения качества плодов и антиоксидантной активности. Таким образом, профилактическое опрыскивание перцев смесью кальций+СК может быть рекомендовано при гидропонном выращивании. Однако определение наиболее эффективных концентраций обоих компонентов требует дальнейших исследований.

1.    Carvalho Lemos, V.; Reimer, J.J.; Wormit, A. Color for life: Biosynthesis and distribution of phenolic compounds in pepper (Capsicum annuum). Agriculture 2019, 9, 81. [Google Scholar] [CrossRef]

2.    Tang, B.; Li, L.; Hu, Z.; Chen, Y.; Tan, T.; Jia, Y.; Xie, Q.; Chen, G. Anthocyanin accumulation and transcriptional regulation of anthocyanin biosynthesis in purple pepper. J. Agric. Food Chem. 2020, 68, 12152–12163. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

3.    Al-Snafi, A.E. The pharmacological importance of Capsicum species (Capsicum annuum and Capscicum frutescens) grown in Iraq. Pharm. Biol. 2015, 5, 124–142. [Google Scholar]

4.    Guil-Guerrero, J.L.; Martınez-Guirado, C.; Rebolloso-Fuentes, M.M.; Carrique-Perez, A. Nutrient composition and antioxidant activity of 10 pepper (Capsicum annuun) varieties. Eur. Food Res. Technol. 2006, 224, 1–9. [Google Scholar] [CrossRef]

5.    Paredes-Andrade, N.J.; Monteros-Altamirano, A.; Bastidas, C.G.T.; Sørensen, M. Morphological, sensorial and chemical characterization of chilli peppers (Capsicum spp.) from the CATIE Genebank. Agronomy 2020, 10, 1732. [Google Scholar] [CrossRef]

6.    Biratu, W.; Belew, D.; Ettissa, E. Evaluation of hot pepper (Capsicum annuum L.) cultivars for growth and dry pod yields against different blended fertilizer and nitrogen rates in raya Azebo, Southern Tigray. Int. J. Res. Agron. 2021, 4, 15–22. [Google Scholar] [CrossRef]

7.    Srivastava, N.; Sharma, V.; Saraf, K.; Dobriyal, A.K.; Kamal, B.; Jadon, V.S. In vitro antimicrobial activity of aerial parts extracts of Aconitum heterophyllum Wall. ex Royle. Indian J. Nat. Prod. Resour. 2011, 2, 504–507. [Google Scholar]

8.    Ademoyegun, O.T.; Fariyike, T.A.; Aminu-Taiwo, R.B. Effects of poultry droppings on the biologically active compounds in Capsicum annum L. (var. Nsukka yellow). Agric. Biol. J. N. Am. 2011, 2, 665–672. [Google Scholar] [CrossRef]

9.    Yamaguchi, T.; Mizobuchi, T.; Kajikawa, R.; Kawashima, H.; Miyabe, F.; Terao, J.; Takamura, H.; Matoba, T. Radical-scavenging activity of vegetables and the effect of cooking on their activity. Food Sci. Technol. Res. 2001, 7, 250–257. [Google Scholar] [CrossRef]

10. Simonne, A.H.; Simonne, E.H.; Eitenmiller, R.R.; Mills, H.A.; Green, N.R. Ascorbic acid and provitamine A contents in unusally colored bell peppers (Capsicum annum L.). J. Food Compos. Anal. 1997, 10, 299–311. [Google Scholar] [CrossRef]

11. Nurzyńska-Wierdak, R. Capsicum annuum L. (bell pepper). A plant with unique bioactive compounds, nutraceutical and phytotherapeutic potential. A review. Ann. Hortic. 2022, 31, 4. [Google Scholar] [CrossRef]

12. Loizzo, M.R.; Bonesi, M.; Serio, A.; Chaves-López, C.; Falco, T.; Paparella, A.P.; Menichini, F.; Tundis, R. Application of nine air-dried Capsicum annum cultivars as food preservative: Micro-nutrient content, antioxidant activity, and foodborne pathogens inhibitory effects. Int. J. Food Prop. 2017, 20, 899–910. [Google Scholar] [CrossRef]

13. Florkowska, K.; Duchnik, W.; Nowak, A.; Klimowicz, A. Właściwości antyoksydacyjne papryki ostrej odmiany Hungarian yellow. Pomeranian J. Life. Sci. 2018, 64, 126–131. [Google Scholar] [CrossRef][Green Version]

14. Tzika, D.E.; Papadimitriou, V.; Sotiroudis, G.T.; Xenakis, A. Antioxidant properties of fruits and vegetables shots and juices: An electron paramagnetic study. Food Biophys. 2008, 1, 48–53. [Google Scholar] [CrossRef]

15. Żurawik, A.; Jadczak, D.; Panayotov, N.; Żurawik, P. Antioxidant properties of pepper (Capsicum annuum L.) depending on its cultivar and fruit colouration. Plant Soil Environ. 2021, 67, 653–659. [Google Scholar] [CrossRef]

16. Ghazemnezhad, M.; Sherafati, M.; Payvast, G.A. Variation in phenolic compounds, ascorbic acid and antioxidant activity of five coloured bell pepper (Capsicum annum) fruits at two different harvest times. J. Funct. Foods 2011, 1, 44–49. [Google Scholar] [CrossRef]

17. Kaewseejan, N.; Sutthikhum, V.; Siriamornpun, S. Potential of Gynura procumbens leaves as source of flavonoid-enriched fractions with enhanced antioxidant capacity. J. Funct. Foods 2015, 12, 120–128. [Google Scholar] [CrossRef]

18. Taher, M.A.; Tadros, L.K.; Dawood, D.H. Phytochemical constituents, antioxidant activity and safety evaluation of Kei-apple fruit (Dovyalis caffra). Food Chem. 2018, 265, 144–151. [Google Scholar] [CrossRef]

19. Kulawik-Pióro, A. Marchew zwyczajna (Daucus carota L.) jako źródło substancji aktywnych i jej potencjał farmakologiczny i kosmetologiczny. Farm. Pol. 2022, 78, 536–548. [Google Scholar] [CrossRef]

20. Wolfe, K.L.; Liu, R.H. Apple peels as value-added food ingredient. J. Agric. Food Chem. 2003, 51, 1676–1683. [Google Scholar] [CrossRef]

21. Maria do Socorro Rufino, M.; Alves, E.R.; de Brito, S.E.; Perez-Jimenez, J.; Saura-Calixto, F.; Mancini-Filho, J. Bioactive compounds and antioxidant capacities of 18 non-traditional tropical fruits from Brazil. Food Chem. 2010, 121, 996–1002. [Google Scholar] [CrossRef]

22. Nurzyńska-Wierdak, R.; Papliński, R. Substancje bioaktywne i właściwości lecznicze fasoli zwykłej (Phaseolus vulgaris L.). Ann. Hortic. 2023, 32, 33–51. [Google Scholar] [CrossRef]

23. Hayouni, E.A.; Abedrabba, M.; Bouix, M.; Hamdi, M. The effects of solvents and extraction method on the phenolic contents and biological activities in vitro of Tunisian Quercus coccifera L. and Juniperus phoenicea L. fruit extracts. Food Chem. 2007, 105, 1126–1134. [Google Scholar] [CrossRef]

24. Alam, M.A.; Saleh, M.; Mohsin, G.M.; Nadirah, T.A.; Aslani, F.; Rahman, M.M.; Roy, S.K.; Juraimi, A.S.; Alam, M.Z. Evaluation of phenolics, capsaicinoids, antioxidant properties, and major macro-micro minerals of some hot and sweet peppers and ginger landraces of Malaysia. J. Food Process. Preserv. 2020, 44. [Google Scholar] [CrossRef]

25. Lee, J.G.; Chae, Y.; Shin, Y.; Kim, Y.J. Chemical composition and antioxidant capacity of black pepper pericarp. Appl. Biol. Chem. 2020, 63, 35. [Google Scholar] [CrossRef]

26. Salamatullah, A.M.; Hayat, K.; Husain, F.M.; Ahmed, M.A.; Arzoo, S.; Althbiti, M.M.; Alzahrani, A.; Al-Zaied, B.A.M.; Alyahya, H.K.; Albader, N.; et al. Effects of different solvent extractions on total polyphenol content, HPLC analysis, antioxidant capacity, and antimicrobial properties of peppers (red, yellow, and green (Capsicum annum L.). Evid.-Based Complement. Altern. Med. 2022, 2022, 7372101. [Google Scholar] [CrossRef]

27. Ma, X.; Yu, H. Global burden of cancer. Yale J. Biol. Med. 2006, 79, 85–94. [Google Scholar]

28. Matysiak, B.; Kaniszewski, S.; Mieszczakowska-Frąc, M. Growth and quality of leaf and romaine lettuce grown on a vertical farm in an aquaponics system: Results of farm research. Agriculture 2023, 13, 897. [Google Scholar] [CrossRef]

29. Gruda, N.S. Increasing sustainability of growing media constituents and stand-alone substrates in soilless culture systems. Agronomy 2019, 9, 298. [Google Scholar] [CrossRef]

30. Tzortzakis, N.; Massa, D.; Vandecasteele, B.J.A. The tripartite of soilless systems, growing media, and plants through an intensive crop production scheme. Agronomy 2022, 12, 1896. [Google Scholar] [CrossRef]

31. Vandecasteele, B.; Van Loo, K.; Ommeslag, S.; Vierendeels, S.; Rooseleer, M.; Vandaele, E. Sustainable growing media blends with woody green composts: Optimizing the N release with organic fertilizers and interaction with microbial biomass. Agronomy 2022, 12, 422. [Google Scholar] [CrossRef]

32. Gruda, N.S. Advances in soilless culture and growing media in today’s horticulture—An editorial. Agronomy 2022, 12, 2773. [Google Scholar] [CrossRef]

33. Maher, M.; Prasad, M.; Raviv, M. Organic soilless media components. In Soilless Culture; Academic Press: Cambridge, MA, USA, 2008; pp. 459–504. [Google Scholar]

34. Kraska, T.; Kleinschmidt, B.; Weinand, J.; Pude, R. Cascading use of Miscanthus as growing substrate in soilless cultivation of vegetables (Tomatoes, Cucumbers) and subsequent direct combustion. Sci. Hortic. 2018, 235, 205–213. [Google Scholar] [CrossRef]

35. Kennard, N.; Stirling, R.; Prashar, A.; Lopez-Capel, E. Evaluation of Recycled Materials as Hydroponic Growing Media. Agronomy 2020, 10, 1092. [Google Scholar] [CrossRef]

36. Saha, S.; Monroe, A.; Day, M.R. Growth, yield, plant quality and nutrition of basil (Ocimum basilicum L.) under soilless agricultural systems. Ann. Agric. Sci. 2016, 61, 181–186. [Google Scholar] [CrossRef]

37. Ferby, V.; Kopta, T.; Komorowska, M.; Fidurski, M. Evaluation of alternative substrates for hydroponics based on biological parameters of leaf lettuce (Lactuca sativa L.) and its stress response. Folia Hortic. 2023, 35, 77–90. [Google Scholar] [CrossRef]

38. Hepler, P.K. Calcium: A central regulator of plant growth and development. Plant Cell 2005, 17, 2142–2155. [Google Scholar] [CrossRef]

39. Srivastava, A.K.; Shankar, A.; Nalini Chandran, A.K.; Sharma, M.; Jung, K.H.; Suprasanna, P.; Pandey, G.K. Emerging concepts of potassium homeostasis in plants. J. Exp. Bot. 2020, 71, 608–619. [Google Scholar] [CrossRef]

40. Ahn, J.; Park, M.; Kim, J.; Huq, E.; Kim, J.; Kim, D.-H. Physiological and transcriptomic analyses of healthy and blossom-end-rot (BER)-defected fruit of chili pepper (Capsicum annuum L.). Hortic. Environ. Biotechnol. 2024, 65, 971–980. [Google Scholar] [CrossRef]

41. Manganaris, G.A.; Vasilakakis, M.; Diamantidis, G.; Mignani, I. Effect of calcium additives on physicochemical aspects of cell wall pectin and sensory attributes of canned peach (Prunus persica (L.) Batsch cv. ‘Andross’). J. Sci. Food Agric. 2005, 85, 1773–1778. [Google Scholar] [CrossRef]

42. Saito, S.; Uozumi, N. Calcium-regulated phosphorylation systems controlling uptake and balance of plant nutrients. Front. Plant Sci. 2020, 11, 44. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

43. Imenšek, N.; Sem, V.; Kolar, M.; Ivančič, A.; Kristl, J. The distribution of minerals in crucial plant parts of various elderberry (Sambucus spp.) interspecific hybrids. Plants 2021, 10, 653. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

44. Weng, X.; Li, H.; Ren, C.; Zhou, Y.; Zhu, W.; Zhang, S.; Liu, L. Calcium regulates growth and nutrient absorption in poplar seedlings. Front. Plant Sci. 2022, 13, 887098. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

45. Xiao, Y.; Ma, C.; Li, M.; Zhangzhong, L.; Song, P.; Li, Y. Interaction and adaptation of phosphorus fertilizer and calcium ion in drip irrigation systems: The perspective of emitter clogging. Agric. Water Manag. 2023, 282, 108269. [Google Scholar] [CrossRef]

46. Kulbat, K. The role of phenolic compounds in plant resistance. Biotechnol. Food Sci. 2016, 80, 97–108. [Google Scholar] [CrossRef]

47. Liu, J.; Liu, H.; Zhao, Z.; Wang, J.; Guo, D.; Liu, Y. Regulation of Actg1 and Gsta2 is possible mechanism by which capsaicin alleviates apoptosis in cell model of 6-OHDA-induced Parkinson’s disease. Biosci. Rep. 2020, 40, BSR20191796. [Google Scholar] [CrossRef]

48. Wang, L.; Li, S. Role of salicylic acid in postharvest physiology. Fresh Prod. 2008, 2, 1–5. [Google Scholar]

49. Vlot, A.C.; Dempsey, D.M.A.; Klessig, D.F. Salicylic acid, a multifaceted hormone to combat disease. Annu. Rev. Phytopathol. 2009, 47, 177–206. [Google Scholar] [CrossRef]

50. Jayakannan, M.; Bose, J.; Babourina, O.; Rengel, Z.; Shabala, S. Salicylic acid in plant salinity stress signalling and tolerance. Plant Growth Regul. 2015, 76, 25–40. [Google Scholar] [CrossRef]

51. Sobczak, A.; Pióro-Jabrucka, E.; Gajc-Wolska, J.; Kowalczyk, K. Effect of salicylic acid and calcium on growth, yield, and fruit quality of pepper (Capsicum annuum L.) grown hydroponically. Agronomy 2024, 14, 329. [Google Scholar] [CrossRef]

52. Sobczak, A.; Kućko, A.; Pióro-Jabrucka, E.; Gajc-Wolska, J.; Kowalczyk, K. Effect of salicylic acid on the growth and development of sweet pepper (Capsicum annum L.) under standard and high EC nutrient solution in aeroponic cultivation. Agronomy 2023, 13, 779. [Google Scholar] [CrossRef]

53. Amin, G.H.; Abdel-Kader, D.Z.; Baraka, M.; Hassan, H.B. Role of salicylic acid in the machinery of acquired tolerance in two Capsicum species infected with powdery mildew disease. Aust. J. Basic Appl. Sci. 2009, 3, 2078–2096. [Google Scholar]

54. Jiankang, C.; Kaifang, Z.; Weibo, J. Enhancement of post-harvest disease resistance in Ya Li pear (Pyrus bretschneideri) fruit by salicylic acid sprays on the trees during fruit growth. Eur. J. Plant Pathol. 2006, 114, 363–370. [Google Scholar]

55. Yao, H.J.; Shiping, T. Effects of pre-and post-harvest application of salicylic acid or methyl jasmonate on inducing disease resistance of cherry fruit in storage. Postharvest Biol. Technol. 2005, 35, 253–262. [Google Scholar] [CrossRef]

56. Xu, X.; Shiping, T. Salicylic acid alleviated pathogen-induced oxidative stress in harvested sweet cherry fruit. Postharvest Biol. Technol. 2008, 49, 379–385. [Google Scholar] [CrossRef]

57. Vázquez-Hernández, M.C.; Parola-Contreras, I.; Montoya-Gómez, L.M.; Torres-Pacheco, I.; Schwarz, D.; Guevara-González, R.G. Eustressors: Chemical and physical stress factors used to enhance vegetables production. Sci. Hortic. 2019, 250, 223–229. [Google Scholar] [CrossRef]

58. Yasmeen, T.; Ahmad, A.; Arif, M.S.; Mubin, M.; Rehman, K.; Shahzad, S.M.; Wijaya, L. Biofilm forming rhizobacteria enhance growth and salt tolerance in sunflower plants by stimulating antioxidant enzymes activity. Plant Physiol. Biochem. 2020, 156, 242–256. [Google Scholar] [CrossRef]

59. Odriozola-Serrano, I.; Hernández-Jover, T.; Martín-Belloso, O. Comparative evaluation of UV-HPLC methods and reducing agents to determine vitamin C in fruits. Food Chem. 2007, 105, 1151–1158. [Google Scholar] [CrossRef]

60. Grobelna, A.; Kalisz, S.; Kieliszek, M. The effect of the addition of blue honeysuckle berry juice to apple juice on the selected quality characteristics, anthocyanin stability, and antioxidant properties. Biomolecules 2019, 9, 744. [Google Scholar] [CrossRef]

61. Polish Standard PN-90/A-75101/0; Determine the Content of Total Sugars as Well as Sacharose and Monosaccharides Using the Luff-Schoorl Method. Polish Committee for Standardization: Warsaw, Poland, 1990.

62. Polish Standard PN-90/A-75101/04; Fruit and Vegetable Preserves. Preparation of Samples and Methods for Physicochemical Analysis. Determination of Total Acidity. Polish Committee for Standardization: Warsaw, Poland, 1990.

63. Yen, G.C.; Chen, H.Y. Antioxidant activity of various tea extracts in relation to their antimutagenicity. J. Agric. Food Chem. 1995, 43, 27–32. [Google Scholar] [CrossRef]

64. Grajek, W. Przeciwutleniacze w Żywności. Aspekty Zdrowotne, Technologiczne, Molekularne i Analityczne; WNT: Warszawa, Poland, 2007. [Google Scholar]

65. Re, R.; Pellegrini, N.; Proteggente, A.; Pannala, A.; Yang, M.; Rice-Evans, C. Antioxidant activity applying an improved ABTS radical cation decolorization assay. Free. Radic. Biol. Med. 1999, 26, 1231–1237. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

66. Koss-Mikołajczyk, I.; Baranowska, M.; Namieśnik, J.; Bartoszek, A. Determination of antioxidant activity of phytochemicals in cellular models by fluorescence/luminescence methods. Adv. Hyg. Exp. Med. 2017, 71, 602–617. [Google Scholar] [CrossRef]

67. Singleton, V.L.; Rossi, J.A. Colorimetry of total phenolics with phosphomolybdic-phosphotungstic acid reagents. Am. J. Enol. Vitic. 1965, 16, 144–158. [Google Scholar] [CrossRef]

68. Hassan, N.M.; Yusof, N.A.; Yahaya, A.F.; Mohd Rozali, N.N.; Othman, R. Carotenoids of Capsicum fruits: Pigment profile and health-promoting functional attributes. Antioxidants 2019, 8, 469. [Google Scholar] [CrossRef]

69. Deli, J.; Molnár, P.; Matus, Z.; Tóth, G. Carotenoid composition in the fruits of red paprika (Capsicum annuum var. Lycopersiciforme rubrum) during ripening; biosynthesis of carotenoids in red paprika. J. Agric. Food Chem. 2001, 49, 1517–1523. [Google Scholar] [CrossRef]

70. Rodriguez-Uribe, L.; Guzman, I.; Rajapakse, W.; Richins, R.D.; O’Connell, M.A. Carotenoid accumulation in orange-pigmented Capsicum annuum fruit, regulated at multiple levels. J. Exp. Bot. 2012, 63, 517–526. [Google Scholar] [CrossRef]

71. Cervantes-Paz, B.; Yahia, E.M.; Ornelas-Paz, J.J.; Victoria-Campos, C.I.; Ibarra-Junquera, V.; Pérez-Martínez, J.D.; Escalante-Minakata, P. Antioxidant activity and content of chlorophylls and carotenoids in raw and heat-processed Jalapeño peppers at intermediate stages of ripening. Food Chem. 2014, 146, 188–196. [Google Scholar] [CrossRef]

72. Arimboor, R.; Natarajan, R.B.; Menon, K.R.; Chandrasekhar, L.P.; Moorkoth, V. Red pepper (Capsicum annuum) carotenoids as a source of natural food colors: Analysis and stability—A review. J. Food Sci. Technol. 2015, 52, 1258–1271. [Google Scholar] [CrossRef]

73. Kennedy, L.E.; Abraham, A.; Kulkarni, G.; Shettigar, N.; Dave, T.; Kulkarni, M. Capsanthin, a plant-derived xanthophyll: A review of pharmacology and delivery strategies. AAPS PharmSciTech 2021, 22, 203. [Google Scholar] [CrossRef]

74. Nowacka, M.; Fijalkowska, A.; Dadan, M.; Rybak, K.; Wiktor, A.; Witrowa-Rajchert, D. Effect of ultrasound treatment during osmotic dehydration on bioactive compounds of cranberries. Ultrasonics 2018, 83, 18–25. [Google Scholar] [CrossRef]

75. Hallmann, E.; Marszałek, K.; Lipowski, J.; Jasińska, U.; Kazimierczak, R.; Średnicka-Tober, D.; Rembiałkowska, E. Polyphenols and carotenoids in pickled bell pepper from organic and conventional production. Food Chem. 2019, 278, 254–260. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

76. Chávez-Mendoza, C.; Sánchez, E.; Muñoz-Márquez, E.; Sida-Arreola, J.P.; Flores-Córdova, M.A. Bioactive compounds and antioxidant activity in different grafted varieties of bell pepper. Antioxidants 2015, 4, 427–446. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

77. Oh, S.Y.; Koh, S.C. Fruit development and quality of hot pepper (Capsicum annuum L.) under various temperature regimes. Hortic. Sci. Technol. 2019, 37, 310–321. [Google Scholar] [CrossRef]

78. Rodríguez-Ruiz, M.; Mateos, R.M.; Codesido, V.; Corpas, F.J.; Palma, J.M. Characterization of the galactono-1,4-lactone dehydrogenase from pepper fruits and its modulation in the ascorbate biosynthesis. Role of nitric oxide. Redox Biol. 2017, 12, 171–181. [Google Scholar] [CrossRef]

79. Corpas, F.J.; Palma, J.M. Nitric oxide on/off in fruit ripening. Plant Biol. 2018, 20, 805–807. [Google Scholar] [CrossRef]

80. Zhang, L.; Zhu, M.; Ren, L.; Li, A.; Chen, G.; Hu, Z. The SlFSR gene controls fruit shelf-life in tomato. J. Exp. Bot. 2018, 69, 2897–2909. [Google Scholar] [CrossRef]

81. González-Gordo, S.; Bautista, R.; Claros, M.G.; Cañas, A.; Palma, J.M.; Corpas, F.J. Nitric oxide-dependent regulation of sweet pepper fruit ripening. J. Exp. Bot. 2019, 70, 4557–4570. [Google Scholar] [CrossRef]

82. Cisternas-Jamet, J.; Salvatierra-Martínez, R.; Vega-Gálvez, A.; Stoll, A.; Uribe, E.; Goñi, M.G. Biochemical composition as a function of fruit maturity stage of bell pepper (Capsicum annuum) inoculated with Bacillus amyloliquefaciens. Sci. Hortic. 2020, 263, 109107. [Google Scholar] [CrossRef]

83. Ribes-Moya, A.M.; Adalid, A.M.; Raigón, M.D.; Hellín, P.; Fita, A.; Rodríguez-Burruezo, A. Variation in flavonoids in a collection of peppers (Capsicum sp.) under organic and conventional cultivation: Effect of the genotype, ripening stage, and growing system. J. Sci. Food Agric. 2020, 100, 2208–2223. [Google Scholar] [CrossRef]

84. Papathanasiou, T.; Gougoulias, N.; Karayannis, V.G.; Kamvoukou, C.A. Investigation of the total phenolic content and antioxidant capacity of three sweet pepper cultivars (Capsicum annuum L.) at different development and maturation stages. Period. Polytech. Chem. Eng. 2021, 65, 219–228. [Google Scholar] [CrossRef]

85. Hamed, M.; Kalita, D.; Bartolo, M.E.; Jayanty, S.S. Capsaicinoids, polyphenols, and antioxidant activities of Capsicum annuum: Comparative study of the effect of ripening stage and cooking methods. Antioxidants 2019, 8, 364. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

86. Chilczuk, B.; Marciniak, B.; Kontek, R.; Materska, M. Diversity of the chemical profile and biological activity of Capsicum annuum L. extracts in relation to their lipophilicity. Molecules 2021, 26, 5215. [Google Scholar] [CrossRef] [PubMed]

87. Medina-Juárez, L.A.; Molina-Quijada, D.M.A.; Del Toro-Sánchez, C.L.; González-Aguilar, G.A.; Gámez-Meza, N. Antioxidant activity of peppers (Capsicum annuum L.) extracts and characterization of their phenolic constituents. Comm. Rep. Comm. 2012, 37, 588–593. [Google Scholar]

88. Kowalczyk, K.; Gajc-Wolska, J.; Radzanowska, J.; Marcinkowska, M. Assessment of chemical composition and sensory quality of tomato fruit depending on cultivar and growing conditions. Acta Sci. Pol. Hortorum Cultus 2011, 10, 133–140. [Google Scholar]

89. Felföldi, Z.; Ranga, F.; Roman, I.A.; Sestras, A.F.; Vodnar, D.C.; Prohens, J.; Sestras, R.E. Analysis of physico-chemical and organoleptic fruit parameters relevant for tomato quality. Agronomy 2022, 12, 1232. [Google Scholar] [CrossRef]

90. Shehata, S.A.; Abdelrahman, S.Z.; Megahed, M.M.A.; Abdeldaym, E.A.; El-Mogy, M.M.; Abdelgawad, K.F. Extending shelf life and maintaining quality of tomato fruit by calcium chloride, hydrogen peroxide, chitosan, and ozonated water. Horticulturae 2021, 7, 309. [Google Scholar] [CrossRef]

91. Abdelaal, K.A.; EL-Maghraby, L.M.; Elansary, H.; Hafez, Y.M.; Ibrahim, E.I.; El-Banna, M.; El-Esawi, M.; Elkelish, A. Treatment of Sweet Pepper with Stress Tolerance-Inducing Compounds Alleviates Salinity Stress Oxidative Damage by Mediating the Physio-Biochemical Activities and Antioxidant Systems. Agronomy 2020, 10, 26. [Google Scholar] [CrossRef]

92. Ge, W.; Zhao, Y.; Kong, X.; Sun, H.; Luo, M.; Yao, M.; Wei, B.; Ji, S. Combining salicylic acid and trisodium phosphate alleviates chilling injury in bell pepper (Capsicum annuum L.) through enhancing fatty-acid desaturation efficiency and water retention. Food Chem. 2020, 327, 127057. [Google Scholar] [CrossRef]

93. Dobón-Suárez, A.; Giménez, M.J.; García-Pastor, M.E.; Zapata, P.J. Salicylic acid preharvest treatment improves green pepper fruit quality and antioxidant capacity during postharvest storage. Acta Hortic. 2024, 1396, 471–476. [Google Scholar] [CrossRef]

94. Yang, W.; Kang, J.; Liu, Y.; Guo, M.; Chen, G. Effect of salicylic acid treatment on antioxidant capacity and endogenous hormones in winter jujube during shelf life. Food Chem. 2022, 397, 133788. [Google Scholar] [CrossRef]

95. Buczkowska, H.; Michalojc, Z.; Nurzynska-Wierdak, R. Yield and fruit quality of sweet pepper depending on foliar application of calcium. Turk. J. Agric. For. 2016, 40, 222–228. [Google Scholar] [CrossRef]

96. Khazaei, Z.; Estaji, A. Impact of exogenous application of salicylic acid on the drought-stress tolerance in pepper (Capsicum annuum L.). J. Plant Physiol. Breed. 2021, 11, 33–46. [Google Scholar] [CrossRef]

97. Khalid, M.F.; Elezz, A.A.; Jawaid, M.Z.; Ahmed, T. Salicylic acid restricts mercury translocation by activating strong antioxidant defense mechanisms in sweet pepper (Capsicum annuum L.). Environ. Technol. Innov. 2023, 32, 103283. [Google Scholar] [CrossRef]

98. Dobón-Suárez, A.; Giménez, M.J.; García-Pastor, M.E.; Zapata, P.J. Salicylic acid foliar application increases crop yield and quality parameters of green pepper fruit during postharvest storage. Agronomy 2021, 11, 2263. [Google Scholar] [CrossRef]

Sobczak-Samburska A, Pióro-Jabrucka E, Przybył JL, Sieczko L, Kalisz S, Gajc-Wolska J, Kowalczyk K. Effect of Foliar Application of Calcium and Salicylic Acid on Fruit Quality and Antioxidant Capacity of Sweet Pepper (Capsicum annuum L.) in Hydroponic Cultivation. Agriculture. 2025; 15(1):26. https://doi.org/10.3390/agriculture15010026

Перевод статьи «Effect of Foliar Application of Calcium and Salicylic Acid on Fruit Quality and Antioxidant Capacity of Sweet Pepper (Capsicum annuum L.) in Hydroponic Cultivation» авторов Sobczak-Samburska A, Pióro-Jabrucka E, Przybył JL, Sieczko L, Kalisz S, Gajc-Wolska J, Kowalczyk K., оригинал доступен по ссылке. Лицензия: CC BY. Изменения: переведено на русский язык