مقایسه محتوای فیتوشیمیایی زعفران (Crocus sativus L.) حاصل از سیستم‌های کشت مختلف

اگرچه زعفران از دیرباز در ایالات متحده، از جمله ایالت کنتاکی، کشت می‌شده است؛ و اگرچه اطلاعات در مورد کشت زعفران در اروپا فراوان است، اما در حال حاضر دانش بسیار کمی در مورد تولید زعفران در ایالات متحده در دسترس است. پروژه زعفران در دانشگاه ایالتی کنتاکی (KSU) برای ارزیابی زعفران به عنوان یک محصول بالقوه با ارزش بالا برای کشاورزان کوچک و کشاورزان با منابع محدود آغاز شد. هدف از مطالعه حاضر، بررسی محتوای فیتوشیمیایی رشته‌های کلاله زعفران تولید شده در سیستم‌های مختلف کشت است. پیازهای زعفران در پاییز 2019 برای چهار سیستم کشت کاشته شدند: ماژول‌های بام سبز (GR)، کیسه‌های کشت (GB)، مزرعه ارگانیک (OF) و تونل مرتفع (HT) با تیمارهای قارچ‌کش زیستی قارچ‌کش باغی Serenade®، حاوی سویه Bacillus subtilis QST 713 (شاهد بدون تیمار، 15.6 میلی‌لیتر در لیتر و 31.2 میلی‌لیتر در لیتر). کود آلی جوب (4-4-4) به عنوان کود سرک با نرخ 11 کیلوگرم در هکتار نیتروژن پس از کاشت بنه‌ها در عمق 10 سانتی‌متری استفاده شد. گل‌های زعفران زمانی که تازه بودند برداشت شدند و پس از ثبت طول، عرض و وزن گل‌های تازه، رشته‌های کلاله از هم جدا شدند. رشته‌های کلاله به مدت 30 دقیقه در دستگاه غذاساز با دمای 57.2 درجه سانتیگراد خشک شدند و وزن خشک رشته‌های کلاله ثبت شد. مواد شیمیایی گیاهی اصلی، کروسین‌ها، پیکروکروسین، سافرانال و کروستین در تمام عصاره‌های زعفران با استفاده از کروماتوگرافی مایع-طیف‌سنجی جرمی (LC-MS) اندازه‌گیری شدند و نمونه‌های زعفران از KSU با یک نمونه تجاری مقایسه شدند. غلظت پیکروکروسین در نمونه‌های GB و OF بالاترین مقدار را داشت و تفاوت معنی‌داری با سایرین داشت. غلظت کل کروسین در GR و OF در مقایسه با نمونه‌های تجاری، GB و HT بالاترین بود. نمونه تجاری بالاترین مقدار کروستین و سافرانال را داشت. میزان کروستین در GR و OF بالاتر بود، در حالی که میزان سافرانال در GB و HT بیشتر بود.

Whereas saffron has been historically cultivated in the U.S., including the Commonwealth of Kentucky; and whereas information on saffron cultivation in Europe is abundant, very little knowledge is currently available for U.S. saffron production. The saffron project at Kentucky State University (KSU) was initiated to evaluate saffron as a potential high-value niche crop for small farmers and limited-resource farmers. The objective of the current study is to investigate saffron phytochemical contents of stigma threads produced among different growing systems. Saffron corms were planted in the fall of 2019 for four growing systems: green roof modules (GR), grow bags (GB), organic field (OF), and high tunnel (HT) with biofungicide treatments of Serenade® garden fungicide, containing Bacillus subtilis strain QST 713 (untreated control, 15.6 mL·L-1, and 31.2 mL·L-1). Jobe’s organic fertilizer (4-4-4) was applied as a topdressing at a rate of 11 kg·ha-1 nitrogen after planting corms at a depth of 10 cm. Saffron flowers were harvested when they were fresh, and stigma threads were separated after the petal length, width, and fresh flower weights were recorded. Stigma threads were dried in a food processor at 57.2°C for 30 minutes, and the dry weight of stigma threads was recorded. The main phytochemicals, crocins, picrocrocin, safranal, and crocetin were quantified in all saffron extracts by liquid chromatography–mass spectrometry (LC–MS), and saffron samples from KSU were compared with a commercial sample. Picrocrocin concentration was the highest in GB and OF samples with significant difference to others. Total crocins concentration was the highest in GR and OF, compared to commercial, GB and HT samples. The commercial sample had the highest crocetin and safranal contents. Crocetin content was higher GR, and OF, while safranal content was higher in GB and HT.