Δυνατότητες βιολογικής καλλιέργειας και αξιοποίησης του αυτοφυούς είδους Helichrysum amorginum στη νήσο Αμοργό

Abstract

Η αειφόρος αξιοποίηση της σπάνιας ελληνικής χλωρίδας αποτελεί μία σύγχρονη πρόκληση που δύναται να εισφέρει αφενός στην προστασία του φυτικού πλούτου της χώρας και αφετέρου στην ενίσχυση της οικονομικής ανάπτυξης τοπικών κοινοτήτων. Τα ενδημικά φυτά της Ελλάδος αποτελούν μία επί τω πλείστω ανεξερεύνητη πηγή φυτογενετικών πόρων και ελέω κλιματικής αλλαγής μπορούν να καταστούν πολύτιμα στην προσπάθεια για ενίσχυση του πρωτογενούς τομέα παρέχοντας τη δυνατότητα νέων εφαρμογών σε διάφορους βιομηχανικούς κλάδους. Ενώ έχει αναπτυχθεί ερευνητική δραστηριότητα γύρω από τη μελέτη του φυτοχημικού προφίλ αρκετών ενδημικών φυτικών ειδών της χώρας μας, είναι εξαιρετικά σπάνια στη βιβλιογραφία αναφορά για μελέτη εισαγωγής σε καλλιέργεια ενδημικών φυτών σε συνθήκες αγρού. Το Helichrysum amorginum Boiss. & Orph είναι ένα από τα 1.435 επισήμως καταγεγραμμένα ενδημικά φυτικά είδη και υποείδη της χώρας μας χαρακτηρισμένο ως “περιορισμένου γεωγραφικού εύρους” της νησιωτικής περιοχής των Κυκλάδων. Η παρούσα διατριβή πραγματεύτηκε τη μελέτη διάφορων πτυχών του πολλαπλασιασμού, της βιολογικής καλλιέργειας στις συνθήκες δύο πειραματικών αγρών στην Αμοργό και φυτοχημικών προσδιορισμών του Η. amorginum προκειμένου να διερευνηθούν οι δυνατότητες αξιοποίησης του συγκεκριμένου φυτού. Μέσα από μία σειρά πειραμάτων καταδείχτηκε η εφικτότητα του πολλαπλασιασμού και της καλλιέργειάς του αλλά και η δυνατότητα του παραγόμενου υλικού να αποδώσει εκχυλίσματα πλούσια σε βιοδραστικές ενώσεις. Με βάση τα αποτελέσματα που συλλέχθηκαν και επεξεργάστηκαν στατιστικά στα περάματα αγρού στην Αμοργό διαπιστώθηκε η αγρονομική υπεροχή του αγρού της Αιγιάλης έναντι των Καταπόλων, ο ενισχυτικός ρόλος της λίπανσης, η δυνατότητα μεγαλύτερης απόδοσης των φυτών σε πιο αραιές πυκνότητες φύτευσης ενώ αποτυπώθηκε ένα μοντέλο πορείας ανάπτυξης σε διάρκεια δύο ετών τουλάχιστον. Από την άλλη μεριά η εφαρμογή μυκόρριζας δεν φάνηκε να έχει ιδιαίτερη επίδραση στα αγρονομικά χαρακτηριστικά και τις αποδόσεις για το φυτό αυτό. Στα πειράματα που σχετίστηκαν με τον πολλαπλασιασμό του φυτού καταδείχτηκε υψηλότερη φυτρωτική ικανότητα σπόρου στους 20 0C υπό το φως ενώ βιολογικές μέθοδοι in vitro αγενούς πολλαπλασιασμού αποδείχτηκαν εξίσου αποτελεσματικές με συμβατική μέθοδο με υψηλά ποσοστά ριζοβολίας μοσχευμάτων. Μεθανολικά εκχυλίσματα φυτικού υλικού που προήλθε από πρώιμες συγκομιδές αποδείχτηκαν πιο πλούσια σε συγκέντρωση φαινολικών ενώσεων ενώ εκχυλίσματα τεχνολογίας NaDES εμφάνισαν υψηλότερη συγκέντρωση φαινολικών ενώσεων (TPC), φλαβονοειδών (TFC) και υψηλότερη αντιοξειδωτική ικανότητα όταν παρασκευάστηκαν από φυτικό υλικό που παρήχθη από φυτά δεχόμενα άρδευση σε αραιότερα χρονικό διάστημα. Τα πειραματικά αποτελέσματα της διατριβής μπορούν να αποτελέσουν τη βάση για τη δημιουργία πρωτόκολλου καλλιέργειας και αναπαραγωγής τους φυτού Helichrysum amorginum Boiss. & Orph στο νησί της Αμοργού ανοίγοντας τον δρόμο για τη μελλοντική αξιοποίησή του.

The sustainable exploitation of the unique Greek flora is a contemporary challenge, capable of providing protection of the plant wealth and offering at the same time local economy development. The Greek endemic plants are primarily an undiscovered field for phytogenetic resources with the potential to enforce the primary sector creating new opportunities for various innovative industrial applications, during a period with visible repercussions of the climate change. While the phytochemical profile of a certain amount of Greek endemic species has already been studied, the scientific research on introduction of an endemic plant into cultivation schemes remains extremely rare. Helichrysum amorginum Boiss. & Orph is one out the 1.435 officially recorded Greek endemic taxa characterized as “range restricted” & “endangered” wildly grown at the Cyclades Island complex. The dissertation herein focuses on multiple aspects of the propagation, organic cultivation at two different experimental plots on Amorgos Island and phytochemical determinations of Η. amorginum. After a series of experiments the feasibility of the propagation and cultivation was demonstrated along with the potential of the plant material to produce extracts rich in bioactive compounds. The accumulated results showed the agronomical superiority of the experimental plot o Aigiali over Katapola, the enhancive role of the fertilization, the positive role of low plant densities and a patent of plant growth. On the other hand, the mycorrhizae application had no significant effect on both agronomical characteristics and yield of the experimental cultivations. According to the results of the propagation experiments, the condition of 20 0C under the light was proved more effective for the germination of the Η. amorginum seeds while certain asexual in vitro organic treatments showed equal percentage rooting to the conventional ones. The methanolic extracts of plant material stemming from early harvesting plants were richer in total phenolic content (TPC) and the extracts prepared with the NaDES technology were measured with increased total phenolic content (TPC), total flavonoid content (TFC) and antioxidant activity when the plant material derived from less frequently irrigated cultivation. The experimental results of this thesis can be the basis for the creation of a cultivation and propagation protocol for the Helichrysum amorginum Boiss. & Orph on the island of Amorgos paving the way for its sustainable exploitation.