The Effect of Blue Light Dosage on Growth and Antioxidant Properties of Microgreens

Abstract

Tyrimo tikslas – įvertinti mėlyną šviesą emituojančių diodų (LED) fotonų srauto tankio poveikį kininio kopūsto (Brassica rapa var. chinensis; ‘Rubi’ F1), skrotelinio kopūsto (Brassica rapa var. rosularis) ir kvapiojo baziliko (Ocimum basilicum L.; ‘Sweet Genovese’) daiginių augimui ir antioksidacinėms savybėms. Augalai auginti uždaro kontroliuojamo klimato kameroje (fitotrone) (dienos/nakties temperatūra 21/ 17 ± 2 °C; santykinis oro drėgnis – 55 ± 5 %) apšvietus skirtingo fotonų srauto tankio (0 proc., 8 proc, 16 proc., 25 proc, 33 proc.) mėlynos 447 nm bangos ilgio šviesos deriniais su 638 nm raudonos, 665 nm raudonos ir 731 nm tolimosios raudonos šviesos komponentėmis (bendras fotosintetiškai aktyvus fotonų srauto tankis (PPFD) ~ 302,5 μmol m-2 s-1; fotoperiodas – 16 val.). Gauti rezultatai parodė, kad daiginių augimo ir antioksidacinis atsakas priklausė nuo mėlynos šviesos fotonų srauto tankio: 16 proc. mėlynos šviesos fotonų srauto tankis lėmė mažesnį kininio kopūsto daiginių aukštį ir hipokotilio ilgį, o 33 proc. – kvapiojo baziliko ir skrotelinio kopūsto daiginių aukštį ir hipokotilio ilgį. Didžiausia askorbo rūgšties koncentracija nustatyta skrotelinio kopūsto daiginiuose, augintuose apšvietus 8 proc., kininio kopūsto ir kvapiojo baziliko daiginiuose – 16 proc. fotonų srauto tankio mėlyna šviesa. Daugiau fenolinių junginių sukaupė skrotelinio kopūsto ir kvapiojo baziliko daiginiai, auginti po 16, 25 ir 33 proc., kininio kopūsto – po 8 proc. fotonų srauto tankio mėlyna šviesa. Nustatyta panaši antocianinų kaupimosi ir flavonolių indekso tendencija. Pašalinus mėlyną šviesą (0 proc.) ir esant didžiausiam jos fotonų srauto tankiui (33 proc.), nustatyta didžiausia DPPH radikalų sujungimo geba skrotelinio kopūsto ir kvapiojo baziliko daiginiuose ir mažiausia – kininio kopūsto daiginiuose

The effects of blue light-emitting diode (LED) light dosages on the growth and antioxidant properties of red pak choi (Brassica rapa var. chinensis ‘Rubi’ F1), tatsoi (Brassica rapa var. rosularis) and basil (Ocimum basilicum L. ‘Sweet Genovese’) microgreens were determined. The plants were grown within a controlled-environment growth chamber (21/ 17 ± 2 °C day/night; 55 ± 5 % relative air humidity) under five dosages (0 %, 8 %, 16 %, 25 %, 33 %) of blue 447 nm in combination with red 638 nm, red 665 nm and far red 731 nm LEDs treatments (total PPFD ~ 302.5 μmol m-2 s-1; 16 h photoperiod). The influence of blue light dosage varied between microgreen species. The dosages of 16 % and 33 % led to significant lower hypocotyls and plant height of red pak choi, tatsoi and basil respectively. The highest concentration of ascorbic acid was determined in the tatsoi grown under 8 % and in the red pak choi and basil under 16 % blue light dosages. The tatsoi and basil showed the ability to accumulate more total phenols at 16–33 % and the red pak choi at 8 % blue light dosages. The similar trends on anthocyanin content and flavonols index were determined. The absence (0 %) and the highest (33 %) blue light dosage led to higher DPPH• radical scavenging activity in tatsoi and basil, but in pak choi it was significantly lower