Forscher der Universität Hannover haben neue Erkenntnisse über die Wirkungsweise von Kalzium bei der Reduzierung von Makrorissen in Süßkirschen gewonnen. Die Erkenntnisse werfen Licht auf die Mechanismen, die diesem Phänomen zugrunde liegen, und bieten bedeutende Auswirkungen für Kirschbauern und die Obstindustrie im Allgemeinen.
Die Arbeit ist veröffentlicht im Journal J. Amer. Soc. Hort. Sci..
Makrorisse, ein weit verbreitetes Problem bei der Süßkirschenproduktion, plagt seit langem Erzeuger weltweit und führt zu erheblichen wirtschaftlichen Verlusten. Obwohl zahlreiche Studien die Vorteile der Anwendung von Kalzium (CA) zur Milderung dieses Problems hervorheben, waren die genauen Mechanismen, durch die Kalzium seine schützende Wirkung entfaltet, bisher unklar.
Diese neue Studie nutzte fortschrittliche Bildgebungsverfahren und biochemische Analysen, um tief in die zellulären Prozesse einzudringen, die während der Entwicklung von Kirschfrüchten ablaufen. Durch eine Reihe von Experimenten klärte das Team die entscheidende Rolle von Kalzium bei der Stärkung der Zellwände und der Verbesserung der strukturellen Integrität auf, wodurch die Anfälligkeit für Makrorisse verringert wird. Es scheint, dass Kalzium als wichtiger Regulator des Zellwandstoffwechsels in Süßkirschen fungiert.
Indem es die Vernetzung von Zellwandkomponenten fördert und die Enzymaktivität moduliert, verleiht Kalzium eine größere Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Belastungen und minimiert so das Auftreten von Makrorissen. Wenn CA durch einen mikroskopischen Riss in der Kutikula mit der Zellwand in Kontakt kommt, wird die Ausweitung dieses mikroskopischen Risses zu einem Makroriss selbst bei niedrigen CA-Konzentrationen verhindert. Bei den üblicherweise verwendeten CA-Konzentrationen hat CA keine Auswirkungen auf die Wasseraufnahme oder die Kutikulaablagerung.
Durch das Verständnis der Feinheiten der Wirkungsweise von Kalzium können Erzeuger ihre Anbaumethoden anpassen, um die Qualität der Früchte zu verbessern und Verluste nach der Ernte wirksam zu reduzieren.
Moritz Knoche ist Professor für Obstwissenschaften am Institut für Gartenbauliche Produktionssysteme der Leibniz Universität Hannover. Die Forschung seines Teams konzentriert sich auf Obstoberflächenerkrankungen wie Rissbildung, Berostung, Wassereinlagerung und Hautflecken bei Obstkulturen in gemäßigten und tropischen Regionen.
Er und sein Team haben kürzlich den Mechanismus des Aufplatzens von Süßkirschenfrüchten entschlüsselt. Das sogenannte „Reißverschlussmodell“ liefert eine schlüssige Erklärung für das Aufplatzen von Süßkirschenfrüchten, die mit allen bisherigen experimentellen Befunden übereinstimmt. Die Forschung zur Wirkungsweise von CA bei der Modifizierung des Aufplatzens untersucht die Wirkung von CA auf die einzelnen Schritte des Reißverschlusses.
Mehr Informationen:
Andreas Winkler et al, Wirkungsweise von Calcium bei der Reduzierung von Makrorissen in Süßkirschen, J. Amer. Soc. Hort. Sci. (2024). DOI: 10.21273/JASHS05354-23