Projekti / Programi
Kakovost hrane v odvisnosti od načina kmetijske pridelave
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 4.03.00 |
Biotehnika |
Rastlinska produkcija in predelava |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| B006 |
Biomedicinske vede |
Agronomija |
kakovost hrane, ekološko kmetijstvo, sekundarni metaboliti, ostanki fitofarmacevtskih sredstev, prehranski poskusi na živalih
Raziskovalci (26)
Organizacije (3)
Povzetek
O kakovosti hrane pridelane na ekološki (EKO), integrirani (IP) in konvencionalni (KONV) način (tudi z gensko spremenjenimi organizmi) ni na razpolago dovolj relevantnih raziskav. Različni načini (EKO, IP, KONV) kmetijske pridelave bodo proučeni s poljskimi poskuse in poskusi v kontroliranih pogojih na izbranih vrstah zelenjave in poljščin. Vpliv EKO in KON prehrene/krme bo proučen v prehranskih poskusi s testnimi živalmi (laboratorijske miši ali podgane) ter prehranskimi poskusi na domačih živalih (prašičih in piščancih). Na izbranih rastlinskih vrstah bomo ocenili pridelek, zunanjo kakovost (stopnja napadenosti z rastlinskimi škodljivci in boleznimi), morfološke lastnosti, organoleptične lastnosti (senzorična evalvacija vzorcev z degustatorji) in notranjo kakovost (kemična analiza s poudarkom na analizi nekaterih zdravju koristnih snovi: mineralov, vitaminov, skupnih fenolnih snovi, antioksidantov…, ki so značilni za izbrane rastlinske vrste). V rastlinskih pridelkih bo izmerjena vsebnost agrokemičnih ostankov (nitrati, ostanki fitofarmacevtskih sredstev in težkih kovin). Skladiščno sposobnost na različne načine pridelane hrane bomo ocenili z dekompozicijskim testom (Self Decomposition Test) in notranjo kakovost z nekaterimi inovativnimi analitskimi postopki (metoda biofotonske emisije in analiza elektrokemičnih lastnosti rastlinskega proizvoda).
V sklopu prehranskih testov z laboratorijskimi živalmi je načrtovana izvedba preferenčnih in dolgotrajnih prehranskih testov, kjer bo spremljana konzumacija krme, prirast in zdravstveno stanje živali skozi življenjsko obdobje do naravne smrti. Poleg spremljanja prej navedenih parametrov v obdobju pitanja, bomo v okviru prehranskih testov na domačih živalih ocenili tudi različne lastnosti kakovosti klavnega trupa in mesa ter razvrstili meso v razrede glede na različne genetske in okoljske dejavnike (vrsta, pasma, način reje, tehnologija pitanja,…) z uporabo NIR spektroskopije in nevronskih mrež.
Z dvema epidemiološkima študijama bo proučeno zdravstveno stanje ljudi izpostavljenih pesticidom v primerjavi s kontrolnima skupinama in vsebnost izbranih pesticidov in metabolitov v urinu ljudi, ki se bodo prehranjevali z EKO v primerjavi s KONV hrano.
V okviru predlaganega projekta bomo izvedli evalvacijo kakovosti v Sloveniji pridelane hrane, krme in mesa tudi širše (monitoring). Holistični pristop k obravnavi kakovosti hrane bomo zaključili z ekološko in celostno evalvacijo različnih načinov pridelave (Footprinting).
Pomen za razvoj znanosti
Potrošniki v kmetijsko razvitih državah kljub različnim zagotovilom o varni hrani dvomijo v kakovost konvencionalno pridelane hrane in vse bolj cenjena je ekološko pridelana hrana. Potrošnike zanima tudi notranja kakovost hrane in vsebnost zdravju koristnih učinkovin v hrani. Vsi ti parametri v odvisnosti od načina kmetijske pridelave v znanstveni literaturi niso zadostno proučeni, v slovenskih razmerah pa tovrstnih raziskav še ni bilo. Tako smo v specifičnih agroekoloških razmerah prvič proučevali različne načine kmetijske pridelave - vpliv na količino in kakovost pridelkov. O kakovosti hrane pridelane na ekološki (EKO), integrirani (INT) in konvencionalni (KON) način ni na razpolago dovolj relevantnih raziskav, še manj pa jih je s področja biodinamičnega (BD) načina kmetijske pridelave.
Izvirni znanstveni prispevek projekta se kaže v doslej nepojasnjenih vplivih pridelovalnih sistemov na degradacijo okolja in potencialnih mehanizmih blaženja klimatskih sprememb, saj je okoljski odtis BD sistema bil 6-8 krat nižji kot v KON sistemu, okoljska učinkovitost pa 5-6 krat višja v primerjavi s KON sistemom. Podobno velja za EKO pridelavo, medtem ko med INT in KON pridelavo ni bistvenih razlik. Največji ugotovljeni vpliv na končni odtis imajo mineralna gnojila in fitofarmacevtska sredstva v KON in INT sistemu; mehanizacijo je potrebno izboljšati v vseh sistemih. Rezultate eksperimentalnega dela smo namreč obdelali z metodo življenjskega cikla (LCA - Life Cycle Analysis), ki se v raziskovanjih v kmetijstvu še ni veliko uporabljala. Sam postopek je temeljil na orodju SPI (Sustainable Process Index) razvitem na Tehnični univerzi v Gradcu na katerem smo na podlagi podatkov iz poljskih poskusov izvedli preračune okoljskega odtisa (foot print) za različne kmetijske pridelovalne sisteme, ki podajo celostno oceno, saj temelji metoda na primerjavi masnih in energetskih tokov naravnih sistemov s sistemi, ki so spremenjeni zaradi antropogenih vplivov.
Tudi senzorične ocene vzorcev sveže rdeče pese in zelja pri potrošnikih v odvisnosti od pridelovalnih sistemov še do sedaj niso bile raziskane. Tako so potrošniki višje ocenili BD vzorce napram KON vzorcem rdeče pese, najvišje ocene pa so podelili vzorcem zelja iz INT pridelave; med ostalimi sistemi velikih odstopanj ni bilo. Prav tako pomeni povezava med presnovnimi in obrambnimi procesi v rastlini ter vsebnostjo nekaterih primarnih in sekundarnih metabolitov v posameznih pridelovalnih sistemih pri rdeči pesi izvirni prispevek k razumevanju interakcije med tlemi in rastlinami. Signifikantno najvišje vsebnosti fenolnih spojin (0,68 in 0,67 mg g-1 FW GAE), antioksidativnega potenciala (1,270 in 1,232 µM TE g-1 FW) in jabolčne kisline (2,03 in 2,39 g kg-1) v BD in kontrolnem sistemu kažejo na aktivno obrambo rastline pred boleznimi in škodljivci ter interakcijo s talno floro in favno.
V naši raziskavi smo ugotovili, in potrdili, da ekološki način reje sam po sebi nima vpliva, ampak se ta izraža v odvisnosti (in interakciji) od tega, kakšen genotip (pasmo), ali krmo uporabljamo, preko učinkov na rastnost ipd. V raziskavi smo ugotovili, da so pujski v ekološki reji imeli kljub slabšim pitovnim lastnostim in posledično nižji teži in manjši zamaščenosti ob zakolu večjo vsebnost intramuskularne maščobe, katere vpliv na senzorično kakovost (boljšo) je dobro poznan. To smo pripisali kompenzacijski rasti ekološko vzrejenih pujskov, ki so v začetni fazi zaostajali v rasti. Zanimiva ugotovitev raziskave je bila povezana tudi s slabšim apetitom pujskov pri ekološkem načinu vzreje, ki smo ga v diskusiji povezali s krmo. Rezultati naše raziskave ekološko rejo prašičev tako kažejo z drugačne perspektive, nakazujejo na nekatere možne probleme povezane z zahtevami tovrstne reje.
Potrdili smo hipotezo, da način pridelave hrane vpliva na vsebnost pesticidov v urinu v okviru epidemiološke študije, izvedene tokrat v Sloveniji, kjer tovrstne študije še ni bilo.
Pomen za razvoj Slovenije
Glede na ambiciozne cilje zapisne v Akcijskem načrtu za dolgoročni razvoj ekološkega kmetijstva do leta 2015 so temeljna proučevanja o kakovosti hrane v odvisnosti od načina kmetijske pridelave odgovorila na številna vprašanja potrošnikov o razlikah med konvencionalno, integrirano ekološko in biodinamično pridelano hrano in s tem omogočila nadaljnji razvoj ekološkega kmetijstva v Sloveniji in širše. Slovenci so tudi glede na najnovejše raziskave Euromonitorja izvedene jeseni 2009 podprli usmeritev evropske kmetijske politike v podporo ekološkega kmetijstva (92%).
Pomembnost izsledkov projekta pa se bo kazala predvsem v utemeljitvi razlik v sistemih pridelave v strokovnih in znanstvenih krogih, kjer se še vedno utemeljuje (ne)primernost ekoloških načinov pridelave za Slovenijo z argumenti, ki temeljijo trditvah, ki niso podprte z raziskavami in špekulacijah posameznikov.
Sonaravni načini reje, in še posebej ekološki, pri potrošnikih vzbujajo večje zaupanje do kakovosti takšnih proizvodov. O tem, kakšna je kakovost tovrstnih proizvodov v Sloveniji ni mnogo podatkov, še posebej ne znanstveno preverjenih. V naši raziskavi smo se osredotočili na dva, in sicer na znano znamko govejega mesa Pohorje beef in kakovost mesa ekološko vzrejenih prašičev. Pri reji Pohorje beef smo z analizo situacije zaznali mnoga ozka grla za boljši razvoj te znamke. Prav tako smo z raziskavo pri prašičih naredili prvo tovrstno raziskavo v Sloveniji, ki bi jo bilo potrebno nadgraditi in dopolniti. Glede na naše rezultate bi priporočili podobno raziskavo z drugačnimi, bolj robustnimi genotipi, npr. slovensko avtohtono pasmo Krškopoljec, ter se v raziskavah tudi posvetiti vrsti in načinu prehrane. Tovrstni podatki bi dali dobro podlago za razvoj znamk po shemah kakovosti za posebne kmetijske proizvode, ki so pomembne tudi s stališča konkurenčnosti agroživilskega sektorja.
Rezultati prav tako doprinašajo pomembna spoznanja k procesu preusmeritve Slovenije v samozadostno in trajnostno družbo, ki bo temeljila na obnovljivih virih energije in surovin, ter bo tako zmožna preživeti energetske, finančne in klimatske krize v prihodnosti. Glede na rezultate opravljenega projekta v prihodnosti ne bomo mogli dolgoročno zagotoviti zadostne količine hrane ob trenutni porabi surovin in energije s KON in INT pridelovalnim sistemom, ki je od 6-10 krat višja od EKO in BD sistema. Na osnovi narejene projekcije bi v Sloveniji bilo možno pridelati dovolj krušnih žit, kot tudi ostalih proučevanih poljščin, z EKO in BD pridelavo ob predpostavkah, da se bo izboljšala tehnika pridelave, spremenila namembnost zemljišč in samooskrbna politika; hkrati pa bi se s tem okoljski odtis, poraba energije in surovin občutno zmanjšali, okoljska učinkovitost pa povečala.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Letno poročilo
2008,
2009,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Letno poročilo
2008,
2009,
zaključno poročilo,
celotno poročilo na dLib.si
