2. Διδακτορικές Διατριβές (ΓΠΑ)

Μόνιμο URI για αυτήν τη συλλογήhttps://kalligeneia.aua.gr/handle/10329/10

Περιηγούμαι

Τώρα δείχνει 1 - 20 από 472

Διατοπική / περιβαλλοντική αξιολόγηση γενοτύπων βυνοποιήσιμου κριθαριού (Hordeum vulgare L.) ως προς τα αγρονομικά και ποιοτικά χαρακτηριστικά τους και βελτιστοποίηση των πρακτικών που επηρεάζουν τα χαρακτηριστικά βυνοποίησης
Λουκάκης, Λουκάς Ορφέας A., 2026-09-01. Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Αθήνα
Η παραγωγή βυνοποιήσιμου κριθαριού υψηλής ποιότητας υπό μεσογειακές συνθήκες επηρεάζεται έντονα από την αλληλεπίδραση γενοτύπου, περιβάλλοντος και καλλιεργητικών πρακτικών. Η κλιματική μεταβλητότητα, η στρατηγική θρέψης, η αμειψισπορά και η εδαφοκατεργασία διαμορφώνουν την απόδοση, τα ποιοτικά χαρακτηριστικά και το περιβαλλοντικό αποτύπωμα της καλλιέργειας. Σκοπός της παρούσας διατριβής ήταν η ολοκληρωμένη αξιολόγηση του βυνοποιήσιμου κριθαριού υπό μεσογειακές συνθήκες, με έμφαση στην αλληλεπίδραση γενοτύπου × περιβάλλοντος, στη στρατηγική αζωτούχου λίπανσης με ή χωρίς βιοδιεγέρτη, στην προηγούμενη καλλιέργεια και στα συστήματα εδαφοκατεργασίας, ως προς τα αγρονομικά, ποσοτικά, ποιοτικά χαρακτηριστικά και το περιβαλλοντικό αποτύπωμα. Στο πρώτο πειραματικό σκέλος αξιολογήθηκαν επτά γενότυποι βυνοποιήσιμου κριθαριού (G20, G22A, G29A, G45, G59A, G62 και G67B) και μία εμπορική ποικιλία-μάρτυρας (Control) σε εννέα διακριτά περιβάλλοντα (Π1–Π9), τα οποία αντιπροσώπευαν διαφορετικούς συνδυασμούς τοποθεσίας και καλλιεργητικής περιόδου στην κεντρική και νότια Ελλάδα. Τα περιβάλλοντα εγκαταστάθηκαν στις περιοχές Αλίαρτου, Χαιρώνειας, Αλμυρού, Φαρσάλων και στο Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών, ενώ ως ποικιλίες-μάρτυρες χρησιμοποιήθηκαν η Zhana (Π1–Π3) και η Fortuna (Π4–Π9). Η αξιολόγηση της επίδοσης, της σταθερότητας και της προσαρμοστικότητας των γενοτύπων πραγματοποιήθηκε με συνδυασμένη ανάλυση διακύμανσης (ANOVA), ανάλυση AMMI, ανάλυση κύριων συνιστωσών (PCA) και ανάλυση συσχετίσεων. Η ανάλυση διακύμανσης έδειξε ότι ο γενότυπος, το περιβάλλον και η αλληλεπίδρασή τους επηρέασαν σημαντικά όλα τα χαρακτηριστικά. Ο G45 παρουσίασε τη μεγαλύτερη μέση απόδοση (5,88 tn/ha), το υψηλότερο βάρος στάχεων και δείκτη συγκομιδής. Το Control ακολούθησε με υψηλή απόδοση και τον μεγαλύτερο αριθμό στάχεων, ενώ ο G20 υπερείχε σε βάρος χιλίων κόκκων και παρουσίασε υψηλά ποσοστά μεγάλων κόκκων. Ο G22A εμφάνισε υψηλή σταθερότητα, ενώ οι G67B και G22A είχαν τις υψηλότερες τιμές πρωτεΐνης. Η ανάλυση AMMI έδειξε ότι οι G45 και Control, αν και παραγωγικοί, είχαν μικρότερη σταθερότητα, ενώ ο G20 συνδύασε υψηλή απόδοση με σχετική σταθερότητα και ο G22A αναδείχθηκε ως ο σταθερότερος για τα ποιοτικά χαρακτηριστικά. Το Π4 ήταν το πλέον περιοριστικό περιβάλλον, ενώ τα Π1 και Π3 ευνόησαν την απόδοση και τα Π6 και Π9 το μέγεθος κόκκου. Η PCA και οι συσχετίσεις ανέδειξαν την ανάγκη εξισορρόπησης μεταξύ απόδοσης και ποιότητας, με αρνητική σχέση μεγέθους κόκκου–πρωτεΐνης και θετική σχέση της απόδοσης με τον αριθμό στάχεων και τον δείκτη συγκομιδής. Στο δεύτερο πειραματικό σκέλος διερευνήθηκε η επίδραση του περιβάλλοντος, του γενοτύπου και των στρατηγικών επιφανειακής αζωτούχου λίπανσης, με ή χωρίς την προσθήκη βιοδιεγέρτη. Η μελέτη πραγματοποιήθηκε σε τέσσερα περιβάλλοντα (Π1–Π4), τα οποία προέκυψαν από τον συνδυασμό δύο τοποθεσιών της Θεσσαλίας (Φάρσαλα και Αλμυρός) και δύο καλλιεργητικών περιόδων (2022–2023 και 2023–2024). Αξιολογήθηκαν τρεις γενότυποι βυνοποιήσιμου κριθαριού (G20, G45 και G62) και η εμπορική ποικιλία Fortuna υπό πέντε μεταχειρίσεις επιφανειακής λίπανσης: (i) κοινή ουρία με θείο (U), (ii) κοινή ουρία με θείο και βιοδιεγέρτη (U+B), (iii) ουρία με αναστολέα ουρεάσης (UI), (iv) ουρία με αναστολέα ουρεάσης και βιοδιεγέρτη (UI+B) και (v) μάρτυρας χωρίς επιφανειακή λίπανση (C). Ο βιοδιεγέρτης φυτικής προέλευσης βασίστηκε σε εκχύλισμα φυκών Ascophyllum nodosum. Στην ποικιλία Fortuna και στον G45 εφαρμόστηκε στο τέλος του αδελφώματος (Zadoks 24) και η επιφανειακή λίπανση στην έναρξη της επιμήκυνσης του στελέχους (Zadoks 30), ενώ στους G20 και G62 ο βιοδιεγέρτης εφαρμόστηκε στο Zadoks 30 και η λίπανση στο Zadoks 32/33. Η ανάλυση έδειξε ότι όλοι οι παράγοντες και οι αλληλεπιδράσεις τους επηρέασαν σημαντικά τα χαρακτηριστικά. Τα Π1 και Π3 ήταν τα πλέον παραγωγικά περιβάλλοντα, ενώ το Π4 το πιο περιοριστικό. Ο G45 είχε τη μεγαλύτερη απόδοση και δείκτη συγκομιδής, ενώ ο G20 ξεχώρισε για τη βιομάζα και την ποιότητα κόκκου. Οι μεταχειρίσεις με βιοδιεγέρτη, ιδιαίτερα η UI+B, βελτίωσαν σημαντικά την απόδοση και την ποιότητα, ενώ η U+B ενίσχυσε κυρίως τη βιομάζα. Η PCA επιβεβαίωσε τον διαχωρισμό περιβαλλόντων και μεταχειρίσεων, με την UI+B να σχετίζεται με τα αποδοτικά χαρακτηριστικά. Τα παραγωγικά περιβάλλοντα εμφάνισαν χαμηλότερο ανθρακικό αποτύπωμα ανά μονάδα προϊόντος, ενώ οι UI και UI+B παρουσίασαν την υψηλότερη περιβαλλοντική αποδοτικότητα. Συνολικά, ο G45 ήταν ο πιο παραγωγικός, ο G20 ο πιο ποιοτικός και η UI+B το αποτελεσματικότερο σχέδιο θρέψης. Στο τρίτο πειραματικό σκέλος εξετάστηκε η επίδραση της προηγούμενης καλλιέργειας, του γενοτύπου και της λίπανσης με ή χωρίς βιοδιεγέρτη. Η μελέτη πραγματοποιήθηκε το 2024–2025 σε δύο περιοχές της Θεσσαλίας, χωρίς σημαντική επίδραση της περιοχής. Αντίθετα, η προηγούμενη καλλιέργεια, ο γενότυπος και η μεταχείριση επηρέασαν σημαντικά τα περισσότερα χαρακτηριστικά. Η αμειψισπορά με ψυχανθή αύξησε τη βιομάζα, την απόδοση και τον αριθμό στάχεων, ενώ η καλλιέργεια μετά από σιτηρά βελτίωσε την πληρότητα των κόκκων. Ο G45 παρουσίασε την υψηλότερη απόδοση και δείκτη συγκομιδής, ενώ ο G20 τη μεγαλύτερη βιομάζα, βάρος κόκκων, καλύτερη κοκκομετρική σύσταση και υψηλότερη πρωτεΐνη (εντός ορίων). Οι μεταχειρίσεις UI και ιδιαίτερα η UI+B βελτίωσαν σημαντικά όλα τα χαρακτηριστικά έναντι του μάρτυρα, με την UI+B να υπερέχει στην κοκκομετρία. Συνολικά, η λίπανση αποτέλεσε τον σημαντικότερο παράγοντα παραγωγικότητας, ενώ η αμειψισπορά και ο γενότυπος επηρέασαν την ισορροπία απόδοσης–ποιότητας. Στο τέταρτο πειραματικό σκέλος αξιολογήθηκαν πέντε συστήματα εδαφοκατεργασίας (CP, CT, DH, NT1, NT2). Το έτος επηρέασε σημαντικά τα χαρακτηριστικά, με το 2025 να ευνοεί την απόδοση και το 2024 την ποιότητα. Η συμβατική κατεργασία (CT) έδωσε τη μεγαλύτερη απόδοση και βιομάζα, ενώ τα συστήματα ακατεργασίας εμφάνισαν ελαφρώς χαμηλότερες αποδόσεις αλλά μεγαλύτερο βάρος κόκκων, καλύτερη κοκκομετρία και αποδεκτή πρωτεΐνη. Από περιβαλλοντικής πλευράς, η CT είχε το μεγαλύτερο αποτύπωμα άνθρακα, ενώ τα συστήματα ακατεργασίας το μείωσαν σημαντικά, με το NT2 να παρουσιάζει τις χαμηλότερες εκπομπές και το μικρότερο αποτύπωμα άνθρακα ανά μονάδα προϊόντος, αποτελώντας την πιο ισορροπημένη επιλογή. Συνοψίζοντας, τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η βελτιστοποίηση της παραγωγής βυνοποιήσιμου κριθαριού απαιτεί πολυκριτηριακή προσέγγιση που συνδυάζει απόδοση, ποιότητα, σταθερότητα και περιβαλλοντική αποδοτικότητα. Ο G45 αναδείχθηκε ως υψηλού παραγωγικού δυναμικού, ο G20 ως ανώτερος ως προς την ποιότητα κόκκου και ο G22A ως ιδιαίτερα σταθερός. Η UI+B, ιδίως σε πρώιμα στάδια, ήταν η αποτελεσματικότερη στρατηγική λίπανσης, ενώ τα συστήματα ακατεργασίας και ιδιαίτερα το NT2 προσέφεραν την καλύτερη συνολική ισορροπία. Συνεπώς, η επιλογή γενοτύπου, η στοχευμένη λίπανση, η αμειψισπορά και η συντηρητική εδαφοκατεργασία αποτελούν βασικά εργαλεία για βιώσιμη παραγωγή βυνοποιήσιμου κριθαριού.
Επίδραση της λίπανσης και των αποστάσεων φύτευσης στις αποδόσεις και τα ποιοτικά χαρακτηριστικά της τσουκνίδας (Urtica dioica L.)
Μαυροειδής, Αντώνιος Δ., 2026-08-27. Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Αθήνα
Η τσουκνίδα (Urtica dioica L.) είναι ένα πολυετές ζιζάνιο το οποίο τα τελευταία χρόνια προσελκύει αυξανόμενο ερευνητικό ενδιαφέρον ως εναλλακτική καλλιέργεια υψηλής προστιθέμενης αξίας. Η υψηλή περιεκτικότητά της σε πρωτεΐνες, λιπαρά οξέα, ανόργανα στοιχεία και βιοδραστικές ενώσεις, σε συνδυασμό με τη δυνατότητα αξιοποίησής της στην ανθρώπινη διατροφή, στη ζωική παραγωγή, στη φαρμακευτική και στη βιομηχανία, καθιστούν αναγκαία τη διερεύνηση των κατάλληλων καλλιεργητικών πρακτικών που μπορούν να βελτιστοποιήσουν την παραγωγικότητα και την ποιότητά της. Σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν η διερεύνηση της επίδρασης της αζωτούχου λίπανσης και των αποστάσεων φύτευσης στην ανάπτυξη, την παραγωγικότητα, τους αγρονομικούς και περιβαλλοντικούς δείκτες, καθώς και στη θρεπτική αξία των φυτών και των σπόρων της τσουκνίδας. Στο πλαίσιο αυτό εκπονήθηκε μια μελέτη διάρκειας τριών ετών, στην οποία εγκαταστάθηκε καλλιέργεια τσουκνίδας στο Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών. Το πειραματικό σχέδιο ήταν αυτό των υποδιαιρεμένων τεμαχίων (split-plot) με τις επεμβάσεις λίπανσης να αντιστοιχούν στα κύρια τεμάχια και τις διαφορετικές αποστάσεις φύτευσης να αντιστοιχούν στα υποτεμάχια. Στην καλλιέργεια εφαρμόστηκαν τρία επίπεδα λίπανσης (μάρτυρας χωρίς λίπανση, 20 kg N/στρέμμα ουρία, και 20 kg N/στρέμμα ουρία με παρεμποδιστή ουρεάσης) και δύο αποστάσεις φύτευσης (20 cm x 50 cm, και 20 cm x 30 cm), ενώ πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις μορφολογικών και φυσιολογικών χαρακτηριστικών σε διαδοχικά στάδια ανάπτυξης. Παράλληλα προσδιορίστηκαν η παραγωγή βιομάζας και σπόρου, οι δείκτες αποδοτικότητας της καλλιέργειας (SPAD, NDVI, CGR, NUE, NUtE, NAE, HI και WUE), το ανθρακικό αποτύπωμα της παραγωγής, καθώς και η χημική σύσταση των φυτών και των σπόρων, συμπεριλαμβανομένης της περιεκτικότητας σε πρωτεΐνες, λιπαρές ουσίες, υδατάνθρακες, ινώδεις ουσίες, NDF, ADF, τέφρα και ανόργανα στοιχεία. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η εφαρμογή αζωτούχου λίπανσης βελτίωσε σημαντικά την ανάπτυξη των φυτών, αυξάνοντας το ύψος, τη νωπή και ξηρή βιομάζα, καθώς και τις τιμές των δεικτών SPAD και NDVI. Η ουρία με παρεμποδιστή ουρεάσης παρουσίασε στις περισσότερες περιπτώσεις την καλύτερη απόδοση, γεγονός που υποδηλώνει αποτελεσματικότερη αξιοποίηση του εφαρμοζόμενου αζώτου. Παράλληλα, η εφαρμογή λίπανσης αύξησε σημαντικά και την παραγωγή βιομάζας, ενώ οι μικρότερες αποστάσεις φύτευσης ευνόησαν στις περισσότερες περιπτώσεις την παραγωγή ανά στρέμμα. Η αζωτούχος λίπανση επηρέασε θετικά τους περισσότερους δείκτες αποδοτικότητας της καλλιέργειας. Ειδικότερα, οι δείκτες NUE, NUtE και NAE παρουσίασαν σημαντική αύξηση, ενώ ιδιαίτερα υψηλές ήταν οι τιμές του δείκτη αποτελεσματικότητας χρήσης του νερού (WUE), κυρίως στη μεταχείριση με ουρία και παρεμποδιστή ουρεάσης. Αντίθετα, ο δείκτης συγκομιδής (HI) παρουσίασε μείωση, γεγονός που αποδόθηκε στη μεγαλύτερη αύξηση της φυτικής βιομάζας σε σχέση με την παραγωγή σπόρου. Παράλληλα, οι μικρότερες αποστάσεις φύτευσης συνέβαλαν στη βελτίωση του WUE, πιθανώς μέσω της ταχύτερης κάλυψης του εδάφους που μείωσε την εξάτμιση του εδαφικού νερού. Η εφαρμογή αζωτούχου λίπανσης αύξησε το ανθρακικό αποτύπωμα της καλλιέργειας, τόσο ανά μονάδα επιφάνειας όσο και ανά μονάδα παραγόμενου προϊόντος. Ωστόσο, η χρήση ουρίας με παρεμποδιστή ουρεάσης οδήγησε σε μικρότερες εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου συγκριτικά με τη συμβατική ουρία, γεγονός που αναδεικνύει τη σημασία της λίπανσης στη μείωση των περιβαλλοντικών επιπτώσεων της καλλιέργειας. Η χημική ανάλυση των φυτών και των σπόρων ανέδειξε τη σημαντική διατροφική αξία της τσουκνίδας. Η εφαρμογή λίπανσης αύξησε την περιεκτικότητα σε πρωτεΐνες και βελτίωσε τη συγκέντρωση αρκετών μακρο- και μικροθρεπτικών στοιχείων, ενώ παράλληλα μείωσε την περιεκτικότητα σε NDF και ADF, βελτιώνοντας την πεπτικότητα και τη συνολική θρεπτική αξία του φυτικού υλικού για χρήση ως ζωοτροφή. Τα αποτελέσματα επιβεβαίωσαν επίσης ότι οι σπόροι της τσουκνίδας αποτελούν αξιόλογη πηγή μετάλλων και ιχνοστοιχείων, με ιδιαίτερα υψηλή περιεκτικότητα σε κάλιο, μαγνήσιο, σίδηρο και ψευδάργυρο. Συνολικά, η παρούσα μελέτη καταδεικνύει ότι ο συνδυασμός κατάλληλης αζωτούχου λίπανσης, και ιδιαίτερα της ουρίας με παρεμποδιστή ουρεάσης, με κατάλληλη πυκνότητα φύτευσης μπορεί να αυξήσει σημαντικά την παραγωγικότητα, να βελτιώσει τη θρεπτική αξία και να ενισχύσει την αποδοτικότητα χρήσης των φυσικών πόρων στην καλλιέργεια της τσουκνίδας.
Μελέτη στη διατροφή του κρανιού, Argyrosomus regius (Asso 1801): επίδραση της θερμοκρασίας και του διατροφικού λίπους στη φυσιολογία της πέψης, στις ζωοτεχνικές παραμέτρους, στα μορφομετρικά χαρακτηριστικά και στο μεταβολισμό του λίπους
Κουννά, Χριστιάνα Ν., 2025-12-22. Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Αθήνα
Οι περισσότερες μελέτες για τη βελτιστοποίηση της ανάπτυξης του εκτρεφόμενου κρανιού (Argyrosomus regius), έχουν επικεντρωθεί στη σύνθεση σιτηρεσίου παραβλέποντας την επίδραση της θερμοκρασίας. Παρόλο που έχει σημειωθεί πρόοδος στην κατανόηση των διατροφικών απαιτήσεων του είδους και η επίδραση του διατροφικού επιπέδου του λίπους έχει μελετηθεί στην αύξησή του, η επίδρασή του λίπους στη φυσιολογία της πέψης δεν έχει μελετηθεί. Η χαμηλή λιποπεριεκτικότητα στο μυ και στο σώμα του, ακόμη και όταν τρέφεται με σιτηρέσια υψηλής λιποπεριεκτικότητας, καθιστούν τη μελέτη του μεταβολισμού του λίπους στο είδος αυτό ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα. Σχεδιάστηκαν 4 θερμοκρασιακές συνθήκες (17, 20, 23, 26ºC - Κεφ. 3.1) και τρία ισοπρωτεϊνικά (47% ξηρής μάζας) πειραματικά σιτηρέσια με διαφορετική περιεκτικότητα λίπους (15, 18-19, 24% ξηρής μάζας – Κεφ. 3.2, 3.3). Εξετάστηκε η διατροφική αξία των πειραματικών σιτηρεσίων με την κατανάλωση και αξιοποίηση των θρεπτικών συστατικών και το αποτέλεσμα στις παραμέτρους αύξησης των ιχθύων. Διερευνήθηκε επίσης η επίδραση της θερμοκρασίας και του επιπέδου του διατροφικού λίπους στη φυσιολογία της πέψης, μέσω της διέλευσης της τροφής στον πεπτικό σωλήνα, καθώς και της υγρασίας και ενυδάτωσης του πεπτικού σωλήνα· στις μορφομετρικές παραμέτρους των ιχθύων, συμπεριλαμβανομένου του πεπτικού σωλήνα και στη σύσταση σώματος και ήπατος. Επιπλέον, διερευνήθηκε η επίδραση του επίπεδου του διατροφικού λίπους, στην πεπτικότητα των θρεπτικών συστατικών, καθώς επίσης σε σχέση με το χρόνο μετά την παροχή του γεύματος στα πεπτικά ένζυμα λιπάση και αμυλάση και στο pH του στομαχικού περιεχομένου. Επίσης, διερευνήθηκε η επίδραση του επιπέδου του διατροφικού λίπους στο μεταβολισμό του λίπους, με την εκτίμηση της ενεργότητας βασικών ενζύμων της λιπογένεσης (G6PD, malic enzyme), τον προσδιορισμό της β-οξείδωσης μέσω του ενζύμου HOAD σε ιστό ήπατος και της συγκέντρωσης λιπιδίων (ολικά, τριγλυκερίδια, χοληστερόλη) στον ορό του αίματος σε επιλεγμένα χρονικά διαστήματα από τη χορήγηση του σιτηρεσίου στους ιχθύς. Ακόμη, εξετάστηκε η επίδραση του διατροφικού επιπέδου λίπους και η πάροδος του χρόνου από το γεύμα, στη συγκέντρωση της γλυκόζης στον ορό του αίματος. Η φυσιολογία της πέψης επηρεάστηκε από τη θερμοκρασία νερού και το επίπεδο διατροφικού λίπους. Ο χρόνος γαστρικής εκκένωσης (ΧΓΕ) (μισό-άδειος στόμαχος) κυμάνθηκε από 2.4 ώρες στο 15% διατροφικό λίπος μέχρι τις 7.3 - 7.4 ώρες στους 20 και 23ºC. Μικρότερος ΧΓΕ βρέθηκε στο χαμηλότερο επίπεδο διατροφικού λίπους (15%) και στη χαμηλότερη θερμοκρασία νερού (17ºC). Το μοτίβο κίνησης του ξηρού περιεχομένου στον γαστρεντερικό σωλήνα (ΓΕΣ) ήταν παρόμοιο μεταξύ των τριών συνθηκών διαφορετικού επιπέδου διατροφικού λίπους. Η διέλευση του ξηρού περιεχομένου εντός του ΓΕΣ του κρανιού επιταχύνθηκε με την αύξηση της θερμοκρασίας. Οι συνθήκες 23 και 26ºC, παρουσίασαν παρόμοιο μοτίβο κίνησης του περιεχομένου εντός του ΓΕΣ. Το μοτίβο κίνησης του ξηρού περιεχομένου στο οπίσθιο τμήμα του εντέρου και το ποσοστό συσσώρευσης με το χρόνο, ήταν επίσης παρόμοια μεταξύ των 2 χαμηλότερων θερμοκρασιών νερού. Ο στόμαχος των ιχθύων σε όλες τις συνθήκες είχε εκκενωθεί 23-24 ώρες μετά το γεύμα, εκτός της συνθήκης 17ºC, στην οποία εκκενώθηκε μεταξύ 12 και 24 ώρες μετά το γεύμα. Στις 23/24 ώρες το οπίσθιο τμήμα του εντερικού σωλήνα είχε ακόμη περιεχόμενο, ανεξαρτήτως συνθήκης. Το % ενυδάτωσης στον ΓΕΣ επηρεάστηκε από τη θερμοκρασία, με χαμηλότερο % στους 17ºC, αλλά όχι από το σιτηρέσιο (επίπεδο διατροφικού λίπους), ενώ το % υγρασίας στο στόμαχο δεν επηρεάστηκε από τις 2 παραμέτρους. Το σιτηρέσιο δεν είχε επίδραση ούτε στο pH του στομαχικού περιεχόμενου, αν και οι τιμές στη συνθήκη με το 24% διατροφικό λίπος ήταν λίγο χαμηλότερες από τις άλλες δύο. Το % υγρασίας ήταν μικρότερο στο στόμαχο σε σύγκριση με τα δύο εντερικά τμήματα, ενώ το % ενυδάτωσης ήταν μεγαλύτερο στο στόμαχο και μειώθηκε κατά μήκος του ΓΕΣ. Ο χρόνος από την παροχή του γεύματος είχε επίδραση στην ενεργότητα των πεπτικών ενζύμων, στο pH του στομαχικού περιεχομένου, στο % υγρασίας και ενυδάτωσης στο στομαχικό περιεχόμενο και στους μεταβολίτες του ορού του αίματος. Το επίπεδο διατροφικού λίπους (σιτηρέσιο) επηρέασε την ενεργότητα της λιπάσης στο πρόσθιο τμήμα του εντερικού ιστού σε συνδυασμό με την πάροδο του χρόνου από το γεύμα, αλλά όχι της αμυλάσης. Στο εντερικό περιεχόμενο, η επίδραση του επιπέδου του διατροφικού λίπους στην ενεργότητα της λιπάσης ήταν αισθητή μόνο τις πρώτες 4 ώρες μετά τη χορήγηση του γεύματος, όταν μεγαλύτερο ή ίσο με το 50% του στομαχικού περιεχομένου είχε μετακινηθεί στο έντερο. Η ενεργότητα της αμυλάσης (46.30-56.03 U/L, μέσος όρος ανά συνθήκη) ήταν πολύ μεγαλύτερη από της λιπάσης (9.16-12.50 U/L) στο πρόσθιο τμήμα του εντερικού ιστού, δείχνοντας μεγαλύτερη δυνατότητα ως προς την πέψη των υδατανθράκων στο τμήμα αυτό. Σε θερμοκρασία νερού 23.5–26ºC, η πεπτικότητα της πρωτεΐνης και του λίπους ήταν υψηλή (>94%) και δεν επηρεάστηκε από το σιτηρέσιο/επίπεδο διατροφικού λίπους, ενώ των υδατανθράκων μειώθηκε (91-86%) με την αύξηση του διατροφικού αμύλου (-μείωση του διατροφικού λίπους). Η πεπτικότητα των λιπαρών οξέων (Λ.Ο.), εκτός των κορεσμένων Λ.Ο., είχε μια τάση αύξησης με την αύξηση του διατροφικού λίπους, ενώ των αμινοξέων δεν επηρεάστηκε. Χαμηλότερη πεπτικότητα ανάμεσα στα Λ.Ο. είχε το 18:00 (49.3-54.5%) και υψηλότερη το 20:5ω-3 (EPA, 94.4 - 95.6%). Η αύξηση της θερμοκρασίας νερού, από τους 17 στους 26ºC βελτίωσε την αύξηση, την αποδοτικότητα της τροφής και τη χρήση θρεπτικών συστατικών στον κρανιό. Η σύσταση του σώματος και του φιλέτου δεν επηρεάστηκαν από τη θερμοκρασία, εκτός της πρωτεΐνης στο φιλέτο που ήταν χαμηλότερη στους 17ºC (16.30%) από τους 26ºC (17.44%). Το ποσοστό σίτισης σε θερμοκρασία ίση ή χαμηλότερη από τους 17ºC πρέπει να προσαρμόζεται για να αποφεύγονται απώλειες. Το διατροφικό λίπος από 15 μέχρι 24% δεν διαφοροποίησε την εναπόθεση λίπους στο σώμα (6.08-6.88%) ή στο ήπαρ του κρανιού, διατηρώντας την ικανότητα του να αξιοποιεί το διαθέσιμο λίπος για ενεργειακούς σκοπούς. Ο ειδικός ρυθμός ανάπτυξης (SGR) των ιχθύων δεν επηρεάστηκε σημαντικά από τα διαφορετικά σιτηρέσια, παρόλο που παρατηρήθηκε μια μείωση (1.14-0.97 %/ημέρα) με την αύξηση του διατροφικού λίπους. Η κατανάλωση της τροφής μειώθηκε (1.58-1.37%) με την αύξηση του διατροφικού λίπους. Τα αποτελέσματα (μορφομετρικά, σύστασης και αύξησης) υποδεικνύουν ότι όλα τα σιτηρέσια ήταν εξίσου αποδοτικά. Στον ΓΕΣ του κρανιού παρατηρήθηκαν 7-10 μέτριου μήκους πυλωρικά τυφλά, στόμαχος σε σχήμα Υ και σχετικά μεγάλο ήπαρ με 2 λοβούς. Το σχετικό μήκος εντέρου ως προς το μήκος ιχθύος (ΣΜΕμ.ι.), βρέθηκε από 58.66% (Κεφ. 3.3) μέχρι 116.09% (Κεφ. 3.2). Η επίδραση των διαφορετικών σιτηρεσίων στο μήκος εντέρου ήταν σημαντική, με μικρότερο ΣΜΕ στο Κεφ. 3.2, στη συνθήκη με το 15% διατροφικό λίπος, ενώ στο Κεφ. 3.3, στη συνθήκη με το 19% (μεσαίο επίπεδο λίπους). Η διακύμανση του ΣΜΕ με την πάροδο του χρόνου μετά το γεύμα δεν ήταν σημαντική. Το σιτηρέσιο με το υψηλότερο λίπος προσέφερε ικανοποιητικό ποσοστό λιπαρών οξέων για τις ανάγκες του κρανιού, μειώνοντας έτσι τη δράση του ενζύμου G6PD της λιπογένεσης. Παράλληλα, η διαφορά στο επίπεδο των διατροφικών υδατανθράκων ανάμεσα στις τρεις συνθήκες, επηρέασε τη λιπογένεση στο επίπεδο του ενζύμου G6PD αλλά όχι του ΜΕ. Τα επίπεδα χοληστερόλης, τριγλυκεριδίων και ολικών λιπιδίων στο ορό του αίματος στους ιχθύς του Κεφ. 3.2, οι οποίοι είχαν μικρότερο μέγεθος από αυτούς του Κεφ. 3.3 και είχαν σιτιστεί, αυξήθηκαν με την αύξηση του διατροφικού λίπους, ενώ στους νηστικούς ιχθύς του Κεφ. 3.3 δεν επηρεάστηκαν. Η συγκέντρωση της γλυκόζης ήταν μεγαλύτερη στη συνθήκη με το υψηλότερο διατροφικό λίπος - χαμηλότερο διατροφικό άμυλο και στα δύο Κεφάλαια (3.2, 3.3), στα οποία εξετάστηκε το επίπεδο διατροφικού λίπους. H συγκέντρωση του γλυκογόνου στο ήπαρ (11.33 – 8.22%) στο Κεφ. 3.2 ήταν σημαντικά μεγαλύτερη στη συνθήκη με το 15% διατροφικό λίπος (20% άμυλο) από την συνθήκη με το 24% λίπος (15% άμυλο). Οι τιμές των ολικών λιπιδίων, τριγλυκεριδίων, χοληστερόλης και γλυκόζης αυξήθηκαν μετά τη χορήγηση του γεύματος (Κεφ. 3.2). Η απορρόφηση των λιπιδίων στο 18 και 24% διατροφικό λίπος εμφανίστηκε πιο νωρίς από ότι στο 15% και το μέγεθος της αυξήθηκε με την αύξηση του διατροφικού λίπους. Η επαναφορά στη συγκέντρωση της γλυκόζης μετά το γεύμα στα βασικά επίπεδα, ήταν γρηγορότερη στην ομάδα με το 15% διατροφικό λίπος σε σχέση με το 24%. Όσον αφορά τα Λ.Ο., το συνολικό % των διαφορετικών ομάδων Λ.Ο. στο ήπαρ, δεν παρουσίασε σε όλες τις ομάδες την ίδια τάση με αυτή στα σιτηρέσια. Υψηλότερο % στο ήπαρ είχε το ελαϊκό οξύ - 18:1ω-9 - (30.4 - 33.1%), ακολούθως το παλμιτικό οξύ - 16:0 - (14 – 16.5%) και τρίτο το λινελαϊκό οξύ -18:2ω-6(cis) - (11.60 – 12.9%), ομοίως με τα σιτηρέσια. Η συγκέντρωση των Λ.Ο. στο ήπαρ επηρεάστηκε από το σιτηρέσιο, με κάποια να δείχνουν αύξηση και άλλα μείωση με την αύξηση του λίπους στο σιτηρέσιο. Τα συμπεράσματα της διατριβής δείχνουν ότι η θερμοκρασία και το επίπεδο διατροφικού λίπους επηρεάζουν τις φυσιολογικές διεργασίες του κρανιού, υποδεικνύοντας τη σημασία της προσαρμογής της διατροφής στις συνθήκες εκτροφής, για τη βελτιστοποίηση της εκτροφής του είδους. Καλύτερη αξιοποίηση της τροφής και αύξηση στον κρανιό επιτυγχάνεται σε υψηλές θερμοκρασίες (23 - 27ºC). Σε αυτές τις θερμοκρασίες, η δυνατότητα του κρανιού να αξιοποιεί το διατροφικό λίπος παρέμεινε σταθερή, ανεξαρτήτως επιπέδου από 15-24% ξ.μ, χωρίς να επηρεάζεται η αύξησή του. Σιτηρέσια με 47% ξ.μ (43% ν.μ) πρωτεΐνη σε συνδυασμό με 15-19% ξ,μ (14-18% ν.μ) διατροφικό λίπος είναι ικανοποιητικά για την αύξηση του.
Επίδραση της χορήγησης των υποπροϊόντων της καλλιέργειας του μανιταριού στις παραγωγικές αποδόσεις και στα ποιοτικά χαρακτηριστικά των παραγόμενων προϊόντων στα πρόβατα και τα πτηνά
Καραγεώργου, Αγορή Δ., 2027-07-06. Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Αθήνα
Η αύξηση του ανθρώπινου πληθυσμού έχει οδηγήσει σε αυξημένη ζήτηση γεωργοκτηνοτροφικών προϊόντων, αυξάνοντας ταυτόχρονα τον όγκο των αγροβιομηχανικών αποβλήτων. Η ορθή διαχείριση και αξιοποίησή τους αποτελεί μια περιβαλλοντικά και οικονομικά βιώσιμη πρακτική, συμβάλλοντας στην κυκλική οικονομία. Στο πλαίσιο αυτό, τα μανιτάρια κατέχουν πλέον σημαντική θέση στην ανθρώπινη διατροφή ως τρόφιμα υψηλής διατροφικής αξίας, γεγονός που έχει οδηγήσει στην εντατικοποίηση της καλλιέργειάς τους. Ωστόσο, από την παραγωγική αυτή διαδικασία προκύπτει μεγάλη ποσότητα υποπροϊόντων (όπως τα εξαντλημένα υποστρώματα και τα απορριφθέντα στελέχη), τα οποία πρέπει να διαχειριστούν κατάλληλα. Η ενσωμάτωση αυτών των υποπροϊόντων στα σιτηρέσια των παραγωγικών ζώων αποτελεί μια βιώσιμη λύση, καθώς μπορεί να ενισχύσει το θρεπτικό προφίλ των παραγόμενων προϊόντων, μειώνοντας παράλληλα το περιβαλλοντικό αντίκτυπο της απευθείας απόρριψής τους. Σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής αποτέλεσε λοιπόν η μελέτη της επίδρασης της χορήγησης των υποπροϊόντων της καλλιέργειας του μανιταριού Pleurotus ostreatus στις παραγωγικές αποδόσεις και στα ποιοτικά χαρακτηριστικά των παραγόμενων προϊόντων στα πρόβατα και τα πτηνά. Πραγματοποιήθηκαν συνολικά έξι πειράματα: δύο αφορούσαν προβατίνες γαλακτοπαραγωγής, ένα αφορούσε αμνούς, ένα αφορούσε όρνιθες ωοπαραγωγής και τα τελευταία δύο αφορούσαν παχυνόμενα ορνίθια. Στο πρώτο πείραμα αξιολογήθηκε η επίδραση της μερικής αντικατάστασης του αχύρου από το εξαντλημένο υπόστρωμα καλλιέργειας μανιταριών Pleurotus ostreatus (ΕΥΚΜ) σε 30 γαλακτοπαραγωγές προβατίνες. Η πρώτη ομάδα ήταν η ομάδα του μάρτυρα (C), και το σιτηρέσιό της αποτελούνταν από συμπυκνωμένες ζωοτροφές (μίγμα γαλακτοπαραγωγής), χόρτο μηδικής και άχυρο σιταριού σε αναλογία 1:0,6:0,4, η δεύτερη ομάδα ήταν η ομάδα ΕΥΚΜ1, στην οποία αντικαταστάθηκε το άχυρο από ΕΥΚΜ σε ποσοστό 50% και η τρίτη ομάδα ήταν η ομάδα ΕΥΚΜ2, στην οποία αντικαταστάθηκε το άχυρο από ΕΥΚΜ σε ποσοστό 100%. Η αντικατάσταση δεν επέφερε μεταβολές στη γαλακτοπαραγωγή, τη σύσταση και το προφίλ των λιπαρών οξέων του γάλακτος (P > 0,05). Ωστόσο, παρατηρήθηκε βελτίωση της οξειδωτικής σταθερότητας του γάλακτος (P < 0,05), γεγονός που αποδίδεται στις αντιοξειδωτικές ιδιότητες του ΕΥΚΜ. Καταγράφηκε μείωση του αριθμού των πολυμορφοπύρηνων λευκοκυττάρων (P < 0,05), στοιχείο που αποτελεί δείκτη βελτιωμένης υγείας του μαστικού αδένα. Στο δεύτερο πείραμα, χρησιμοποιήθηκαν 16 προβατίνες της φυλής Χίου κατά το τελευταίο στάδιο της γαλακτικής περιόδου, τυχαία κατανεμημένες σε 2 πειραματικές επεμβάσεις, στις οποίες χορηγήθηκαν σιτηρέσια, είτε χωρίς προσθήκη Απορριφθέντων Στελεχών της Καλλιέργειας Μανιταριών (ΑΣΚΜ)-μάρτυρας (ομάδα M), είτε με συμμετοχή του ΑΣΚΜ σε ποσοστό 4 % (ομάδα M1). Δεν παρατηρήθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές μεταξύ των ομάδων ως προς την κατανάλωση της τροφής, το επίπεδο της γαλακτοπαραγωγής, τα χημικά χαρακτηριστικά, τον αριθμό και το είδος των σωματικών κυττάρων καθώς στο προφίλ των λιπαρών οξέων του γάλακτος ( P > 0,05). Ωστόσο, τα επίπεδα μηλονικής διαλδεϋδης ήταν χαμηλότερα στην ομάδα Μ1, υποδηλώνοντας βελτιωμένη οξειδωτική σταθερότητα του γάλακτος στα ζώα που λάμβαναν τα ΑΣΚΜ (P=0,099). Το τρίτο πείραμα αφορούσε την επίδραση των ΑΣΚΜ σε παραμέτρους της ανάπτυξης και της ποιότητας του κρέατος. Συγκεκριμένα, χρησιμοποιήθηκαν 24 απογαλακτισμένοι αμνοί της φυλής Χίου, οι οποίοι διαχωρίσθηκαν σε 3 ομάδες: την ομάδα ελέγχου (Μ) που λάμβανε το βασικό σιτηρέσιο, η ομάδα Μ2, στην οποία χορηγήθηκε σιτηρέσιο στο οποίο ενσωματώθηκαν απορριφθέντα στελέχη καλλιέργειας μανιταριών (ΑΣΚΜ) του είδους Pleurotus ostreatus σε ποσοστό 2%, και η ομάδα Μ4, με 4% ΑΣΚΜ. Ως προς τα σωματικά βάρη, την απόδοση σε σφάγιο, τα ποιοτικά χαρακτηριστικά και το προφίλ λιπαρών οξέων του κρέατος δε βρέθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές (P > 0,05). Η οξειδωτική σταθερότητα βελτιώθηκε, καθώς τα επίπεδα της μηλονικής διαλδεΰδης μειώθηκαν στις ομάδες της επέμβασης (P < 0,05). Το τέταρτο πείραμα αφορούσε την επίδραση των ΑΣΚΜ στις παραγωγικές αποδόσεις, στα ποιοτικά χαρακτηριστικά των αυγών, στην οξειδωτική σταθερότητα και στο ανοσοποιητικό σύστημα ορνίθων ωοπαραγωγής. Χρησιμοποιήθηκαν 256 όρνιθες της φυλής ISA Brown, οι οποίες διαχωρίστηκαν σε 4 πειραματικές ομάδες. Οι πειραματικές ομάδες ήταν: η ομάδα C (μάρτυρας), και οι ομάδες M1, Μ2, Μ4 με χορήγηση σιτηρεσίου ωοτοκίας εμπλουτισμένου με ΑΣΚΜ σε ποσοστό 1, 2 και 4%, αντίστοιχα. Στις ομάδες της επέμβασης, βελτιώθηκε το προφίλ των λιπαρών οξέων (αυξήθηκαν τα πολυακόρεστα και μειώθηκαν τα κορεσμένα), καθώς και η οξειδωτική σταθερότητα των κρόκων (P < 0,05). Επίσης, μειώθηκε η συγκέντρωση της χοληστερόλης στο αίμα και ενισχύθηκε το ανοσοποιητικό σύστημα των ορνίθων (αύξηση T βοηθητικών λεμφοκυττάρων) (P < 0,05), χωρίς να επηρεαστούν αρνητικά οι παραγωγικές τους αποδόσεις. Στο πέμπτο πείραμα μελετήθηκε η επίδραση της συμπληρωματικής χορήγησης ΑΣΚΜ στην ποιότητα του κρέατος, στις αποδόσεις και σε ανοσολογικές παραμέτρους σε παχυνόμενα ορνίθια. Χρησιμοποιήθηκαν 156 ορνίθια (COBB 500), τα οποία χωρίστηκαν τυχαία σε 3 πειραματικές ομάδες. Τα ορνίθια κάθε επέμβασης κατανεμήθηκαν σε 4 κελιά επανάληψης των 13 πτηνών. Η πρώτη ομάδα ήταν η ομάδα ελέγχου (M), στην οποία χορηγήθηκε βασικό σιτηρέσιο χωρίς την προσθήκη ΑΣΚΜ. Στη δεύτερη ομάδα (Π2), στο σιτηρέσιο ενσωματώθηκαν ΑΣΚΜ σε ποσοστό 2%, στην τρίτη ομάδα (Π4), στο σιτηρέσιο ενσωματώθηκαν ΑΣΚΜ σε ποσοστό 4%. Η διατροφική επέμβαση δεν επηρέασε την ποιότητα του κρέατος και τις αποδόσεις. Αντίθετα, παρατηρήθηκε σημαντική βελτίωση στην οξειδωτική σταθερότητα του κρέατος. Το ποσοστό του 2% αναδείχθηκε ως το βέλτιστο επίπεδο ενσωμάτωσης, καθώς βελτίωσε τον δείκτη εκμετάλλευσης της τροφής και το ποσοστό των Τ βοηθητικών λεμφοκυττάρων. Στο έκτο πείραμα αξιολογήθηκε η χρήση του ΕΥΚΜ ως υλικού στρωμνής και η επίδρασή του στα παραγωγικά χαρακτηριστικά, στην ευζωία και στη συμπεριφορά. Χρησιμοποιήθηκαν 104 παχυνόμενα ορνίθια, τα οποία κατανεμήθηκαν σε 2 πειραματικές ομάδες (ομάδα μάρτυρα με άχυρο σίτου και ομάδα επέμβασης με ΕΥΚΜ). Η χρήση του οδήγησε σε αύξηση του τελικού σωματικού βάρους κατά 176 g, χωρίς να επηρεαστεί η πρόσληψη τροφής. Στην ομάδα του ΕΥΚΜ παρατηρήθηκαν λιγότερες φλύκταινες στα πέλματα, καθαρότερο στήθος και βελτιωμένη ικανότητα βάδισης. Εν κατακλείδι, η χρήση του είχε θετική επίδραση στους δείκτες ευζωίας και συμπεριφοράς. Συμπερασματικά, από τα πειράματα που πραγματοποιήθηκαν στο πλαίσιο της παρούσας διδακτορικής διατριβής, η αξιοποίηση των υποπροϊόντων της καλλιέργειας του μανιταριού P. ostreatus αποτελεί μια πολλά υποσχόμενη εναλλακτική λύση στη ζωική παραγωγή. Η ενσωμάτωσή τους στο σιτηρέσιο συμβάλλει στη βελτίωση της οξειδωτικής σταθερότητας των τελικών προϊόντων, χωρίς να επηρεάζει αρνητικά τις παραγωγικές αποδόσεις. Επιπλέον, η χρήση τους ως υλικού στρωμνής στην πτηνοτροφία έχει άμεσα θετικά αποτελέσματα στη βελτίωση της ευζωίας των πτηνών. Βέβαια, περαιτέρω έρευνα απαιτείται για τη βελτιστοποίηση της ενσωμάτωσής τους στα σιτηρέσια, προκειμένου να διασφαλιστεί η παραγωγή ποιοτικών προϊόντων και η μέγιστη μείωση του κόστους διατροφής των αγροτικών ζώων, ενώ παράλληλα θα διασφαλίζεται η βιωσιμότητα και κυκλική οικονομία στον κλάδο της ζωικής παραγωγής.
Ρύθμιση της ομοιόστασης σιδήρου στον αραβόσιτο
Βεντουρής, Ιωάννης Ε., 2026-07-30. Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Αθήνα
Ο σίδηρος (Fe) είναι απαραίτητο ιχνοστοιχείο για την ομαλή ανάπτυξη και παραγωγικότητα των φυτών, ενώ η φυτική ύλη αποτελεί βασική πηγή για την κάλυψη των αναγκών, τόσο του ανθρώπου όσο και των ζώων, σε σίδηρο. Ωστόσο, παρά τη σημαντικότητά του και τον μεγάλο αριθμό μελετών που αφορούν στους μηχανισμούς πρόσληψής του από τα φυτά, πολύ λιγότερα είναι γνωστά σχετικά με τις μορφολογικές και ανατομικές μεταβολές που υφίσταται το ριζικό σύστημα υπό συνθήκες ανεπαρκούς θρέψης με Fe, ή για την οργάνωση των -Fe αποκρίσεων κατά μήκος των ριζών. Ακόμα, παρότι ο αραβόσιτος περιγράφεται ως φυτό που ακολουθεί αποκλειστικά τη Στρατηγική ΙΙ για την πρόσληψη του σιδήρου, η παρουσία γονιδίων της Στρατηγικής Ι στο γονιδίωμά του αφήνει ανοιχτό το ενδεχόμενο της ύπαρξης εναλλακτικών μηχανισμών απορρόφησης σιδήρου. Έτσι, η παρούσα διδακτορική διατριβή εστίασε στο πεδίο της ρύθμισης της ομοιόστασης του σιδήρου στον αραβόσιτο (Zea mays L.) που αφορά στις μορφολογικές, φυσιολογικές, και μοριακές αποκρίσεις του φυτού στην έλλειψη του θρεπτικού αυτού, καθώς επίσης και στην επίδραση των γιββερελλινών στην εκδήλωση της -Fe απόκρισης. Ιδιαίτερη έμφαση δόθηκε στην φαινοτυπική ανάλυση και τη μελέτη των μορφολογικών προσαρμογών του ριζικού συστήματος στην έλλειψη σιδήρου, ενώ ακόμα διερευνήθηκε η χωρικότητα των -Fe αποκρίσεων σε μοριακό και φυσιολογικό επίπεδο κατά μήκος των βλαστογενών ριζών, ώστε να διαπιστωθεί αν η απόκριση στην έλλειψη Fe είναι ομοιόμορφη ή διαφέρει μεταξύ της περιοχής της ρίζας που φέρει πλάγιες ρίζες και του ακρορριζίου. Για τον σκοπό αυτό, αρτίβλαστα αραβοσίτου αναπτύχθηκαν σε κατάλληλο υδροπονικό σύστημα σε δύο επίπεδα θρέψης με σίδηρο (επάρκεια ή ανεπάρκεια Fe), ενώ επιπροσθέτως πραγματοποιήθηκαν χειρισμοί είτε με εφαρμογή εξωγενούς GA₃ είτε με προσθήκη του παρεμποδιστή της βιοσύνθεσης γιββερελλινών, mepiquat chloride. Δειγματοληψίες πραγματοποιήθηκαν τόσο βραχυπρόθεσμα (2 ημέρες από την έναρξη των μεταχειρίσεων), όσο και μακροπρόθεσμα (7 ημέρες μετά την έναρξη των μεταχειρίσεων), στο πλαίσιο των οποίων διενεργήθηκαν μετρήσεις και προσδιορισμοί που αφορούσαν τον φαινότυπο του υπέργειου τμήματος και του ριζικού συστήματος, την ποσοτικοποίηση των εναποθέσεων Fe3+ και του σχηματισμού Fe2+ στην επιφάνεια των βλαστογενών ριζών, και την εξέταση της γονιδιακής έκφρασης γονιδίων που συμμετέχουν στη βιοσύνθεση φυτοσιδηροφόρων, στην πρόσληψη Fe, στην αποθήκευση, και στη ρύθμιση της ομοιόστασης του σιδήρου. Η πειραματική διαδικασία πλαισιώθηκε από βιοπληροφορική ανάλυση για τη μελέτη δύο γενετικών τόπων του αραβοσίτου που έχουν συσχετιστεί με τον φαινότυπο της ρίζας και την ομοιόσταση του Fe, όπως επίσης και για την ανάδειξη νέων, υποψήφιων ρυθμιστών της ομοιόστασης του σιδήρου, και για την ταυτοποίηση εγγύς στοιχείων (cis-elements) στους υποκινητές των υπό εξέταση γονιδίων. Όπως αναμενόταν, η ανεπάρκεια σιδήρου επηρέασε δραστικά τον φαινότυπο των φυτών. Το υπέργειο μέρος παρουσίασε έντονη, χαρακτηριστική χλώρωση με έμφαση στα νεότερα φύλλα, ενώ ακόμα παρατηρήθηκε μειωμένη συσσώρευση βιομάζας. Στο ριζικό σύστημα, η ανεπάρκεια Fe επηρέασε το μήκος και τον ρυθμό της επιμήκυνσης των ριζών, και οδήγησε στην εμφάνιση πλάγιων ριζών σε μεγαλύτερη εγγύτητα προς το κορυφαίο μερίστωμα της ρίζας, μειώνοντας έτσι σημαντικά το μήκος του ακρορριζίου. Ο φαινότυπος αυτός στον αραβόσιτο ονομάζεται BTR (Branching at the Terminal 5 centimeters of the Root) και έχει συνδεθεί με τον γενετικό τόπο “chrom7-glb1”. Αντίστοιχα, ο γενετικός τόπος “jpsb79-umc60” εμπλέκεται στην εκδήλωση ενός άλλου -Fe φαινοτύπου της ρίζας, αυτόν της μείωσης του μήκους της. η βιοπληροφορική μελέτη των δύο αυτών γενετικών τόπων ανέδειξε τη σηματοδότηση των γιββερελλινών ως κόμβο μεταξύ της ρύθμισης της ομοιόστασης του Fe και των μορφοανατομικών μεταβολών που υφίσταται η ρίζα κατά την έλλειψη σιδήρου. Ως εκ τούτου, η εξωγενής εφαρμογή GA₃, ακόμη και σε φυτά με επαρκή θρέψη με Fe, προκάλεσε φαινοτυπικές και μοριακές μεταβολές που προσομοίαζαν εκείνες της σιδηροπενίας, ενώ η παρεμπόδιση της βιοσύνθεσης των γιββερελλινών περιόρισε την ένταση των αντίστοιχων φαινοτύπων, υπό έλλειψη σιδήρου. Τα δεδομένα αυτά υποστηρίζουν ότι οι γιββερελλίνες αποτελούν ουσιώδες τμήμα του μηχανισμού μέσω του οποίου ο αραβόσιτος αποκρίνεται στη μειωμένη διαθεσιμότητα σιδήρου. Σε επίπεδο φυσιολογίας, προέκυψε ότι η απόκριση στην ανεπάρκεια σιδήρου εμφανίζει σαφή χωρική οργάνωση κατά μήκος της ρίζας. Πιο συγκεκριμένα, οι αποκρίσεις της περιοχής της ρίζας που φέρει πλάγιες ρίζες φαίνεται να αντανακλούν πρωτίστως τη θρεπτική κατάσταση ολόκληρου του φυτού ως σύστημα, ενώ οι μεταβολές στο ακρορρίζιο διαμορφώνονται περισσότερο από τις τοπικές απαιτήσεις για Fe, και οι οποίες σε μεγάλο βαθμό απορρέουν από τον μεταβολισμό του ακρορριζίου και την ανάπτυξη της ρίζας. Παράλληλα, πέραν του φαινοτύπου και της φυσιολογίας του φυτού διαπιστώθηκε ότι οι γιββερελλίνες εμπλέκονται στη ρύθμιση της πρόσληψης σιδήρου μέσω της Στρατηγικής ΙΙ, καταστέλλοντας τη βιοσύνθεση φυτοσιδηροφόρων και επηρεάζοντας αρνητικά τη μεταφορά του Fe από τη ρίζα προς το υπέργειο μέρος, γεγονός που οδηγεί στη συσσώρευσή του στις ρίζες και στην ταυτόχρονη εκδήλωση ανεπάρκειας σιδήρου στον βλαστό. Τέλος, προέκυψαν σημαντικές ενδείξεις για την ύπαρξη λειτουργικού μηχανισμού απορρόφησης δισθενούς σιδήρου στον αραβόσιτο, ο οποίος φαίνεται να ενεργεί παράλληλα με την πρόσληψη τρισθενούς σιδήρου μέσω της Στρατηγικής II. Η διαπίστωση του σχηματισμού Fe2+ στην επιφάνεια της ρίζας, σε συνδυασμό με τη μελέτη των παραλόγων μεταφορέων δισθενούς σιδήρου ZmIRT1 και ZmIRT2, ενισχύει την άποψη ότι η πρόσληψη σιδήρου στον αραβόσιτο είναι πιο περίπλοκη απ’ ότι θεωρούνταν και δεν περιορίζεται μόνο στη Στρατηγική ΙΙ. Συνολικά, η παρούσα διατριβή παρέχει μια διεξοδική περιγραφή του -Fe φαινοτύπου στον αραβόσιτο, ενώ συμβάλλει στην πληρέστερη κατανόηση των μηχανισμών πρόσληψης σιδήρου μέσω της αποσαφήνισης της οργάνωσης της -Fe απόκρισης κατά μήκος της ρίζας, καθώς και της ανάδειξης εναλλακτικής οδού απορρόφησης Fe2+. Ακόμα, καταδεικνύει τον σημαντικό ρόλο των γιββερελλινών στη ρύθμιση της ομοιόστασης του σιδήρου, τόσο σε φαινοτυπικό, όσο και σε μοριακό επίπεδο, ενώ η βιοπληροφορική ανάλυση που διενεργήθηκε ταυτοποίησε νέους ρυθμιστές με ενδεχόμενη εμπλοκή στο δίκτυο ρύθμισης της ομοιόστασης Fe.
Διατροφογενωμική αξιολόγηση της επίδρασης βιοενεργών συστατικών φυτικής και μυκητιακής προέλευσης επί της κυτταροπροστασίας αυγοπαραγωγών ορνίθων και της ποιότητας των αυγών
Μπρουκλόγιαννης, Ιωάννης Π., 2026-07-19. Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Αθήνα
Η διατήρηση της παραγωγικότητας των ορνίθων και της ποιότητας των αυγών συνδέεται στενά με τη λειτουργική κατάσταση κρίσιμων ιστών, όπως η ωοθήκη και το ήπαρ, οι οποίοι συμμετέχουν σε αναπαραγωγικές και μεταβολικές διεργασίες. Σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν η διατροφογενωμική αξιολόγηση της επίδρασης βιοενεργών συστατικών φυτικής και μυκητιακής προέλευσης επί της κυτταροπροστασίας αυγοπαραγωγών ορνίθων και της ποιότητας των αυγών. Για τον σκοπό αυτό πραγματοποιήθηκαν τρεις πειραματικές διατροφικές μελέτες. Στην 1η πειραματική μελέτη αξιολογήθηκε η επίδραση της προσθήκης προμίγματος φυτογενών συστατικών με βάση την καρβακρόλη (ΠΦΣΚ) στο σιτηρέσιο αυγοπαραγωγών ορνίθων. Με βάση το επίπεδο προσθήκης ΠΦΣΚ (0, 500, 750, 1.000 και 1.500 mg/kg) στο σιτηρέσιο, 385 ωοτόκες όρνιθες Hy-Line Brown, ηλικίας 20 εβδομάδων, κατανεμήθηκαν σε 5 επεμβάσεις: CON, P500, P750, P1000 και P1500, με 7 επαναλήψεις 11 των ορνίθων, η καθεμιά. Στη 2η πειραματική μελέτη διερευνήθηκε η επίδραση της προσθήκης προμίγματος φυτογενών συστατικών με βάση τις πολυφαινόλες ελιάς. Με βάση το επίπεδο προσθήκης ΠΦΣΠΕ (0, 250, 750, 1.000 και 1.500 mg/kg) στο σιτηρέσιο, 385 ωοτόκες όρνιθες Hy-Line Brown, ηλικίας 21 εβδομάδων, κατανεμήθηκαν σε 5 επεμβάσεις: CON, PB250, PB750, PB1000 και PB1500, με 7 επαναλήψεις 11 των ορνίθων, η καθεμιά. Στην 3η πειραματική μελέτη αξιολογήθηκε η επίδραση της ενσωμάτωσης εξαντλημένου υποστρώματος μανιταροκαλλιέργειας (EYM) από Pleurotus ostreatus. Με βάση το επίπεδο ενσωμάτωσης ΕΥΜ (0, 25, 50 και 100 g/kg) στο σιτηρέσιο, 196 ωοτόκες όρνιθες Hy-Line Brown, ηλικίας 51 εβδομάδων, κατανεμήθηκαν σε 4 επεμβάσεις: S0, S25, S50 και S100, με 7 επαναλήψεις των 7 ορνίθων, η καθεμιά. Στις τρεις μελέτες, προσδιορίστηκαν οι ζωοτεχνικές αποδόσεις, τα ποιοτικά χαρακτηριστικά και η οξειδωτική κατάσταση των αυγών, καθώς και η σχετική έκφραση γονιδίων που σχετίζονται με κρίσιμα μονοπάτια κυτταρικής ομοιόστασης. Συγκεκριμένα, αξιολογήθηκαν επιλεγμένα γονίδια των μοριακών μονοπατιών που σχετίζονται με την αποτοξίνωση (aryl hydrocarbon receptor-AhR), αντιοξειδωτική άμυνα (nuclear factor erythroid 2–related factor 2 -Nrf2) και φλεγμονώδη απόκριση (nuclear factor kappa B-NF-κB). Στις δύο πρώτες μελέτες (διάρκειας 12 εβδομάδες) η μοριακή αξιολόγηση πραγματοποιήθηκε στην ωοθήκη και στο ήπαρ, ενώ στην τρίτη πειραματική μελέτη (διάρκειας 7 εβδομάδες) πραγματοποιήθηκε στην ωοθήκη. Επιπρόσθετα, στην 3η μελέτη προσδιορίστηκε και η πεπτικότητα των θρεπτικών συστατικών. Στην 1η μελέτη, η προσθήκη του ΠΦΣΚ αύξησε σημαντικά το ποσοστό ωοτοκίας (ΠΩ) (P < 0,001) και τη μάζα αυγού (ΜΑ) (P = 0,008) στην επέμβαση P1000 σε σύγκριση με την επέμβαση του μάρτυρα συνολικά για όλη τη διάρκεια του πειράματος. Επίσης, η προσθήκη του ΠΦΣΚ βελτίωσε σημαντικά το ύψος του λευκού και τον δείκτη Haugh (P < 0,01) των αυγών, ενώ σε ό,τι αφορά την οξειδωτική κατάσταση των αυγών, η συγκέντρωση MDA στη λέκιθο και η συγκέντρωση των πρωτεϊνικών καρβονυλίων στο λευκό μειώθηκε σημαντικά (P < 0,01), κυρίως στις επεμβάσεις P750 και P1000. Σύμφωνα με τη διατροφογενωμική ανάλυση στην ωοθήκη και το ήπαρ, παρατηρήθηκε μείωση (P ≤ 0,05) της σχετικής έκφρασης των περισσότερων γονιδίων που εμπλέκονται στα μονοπάτια AhR και NF-κB, ενώ αυξήθηκε η έκφραση των γονιδίων που εμπλέκονται στο Nrf2, σε σχέση με τον μάρτυρα και οι περισσότερες διαφορές εντοπίστηκαν στην επέμβαση P1000. Στη 2η μελέτη, η προσθήκη του ΠΦΣΠΕ βελτίωσε σημαντικά το ΠΩ, τη ΜΑ και τον συντελεστή εκμετάλλευσης της τροφής (ΣΕΤ) για το σύνολο της πειραματικής περιόδου (P ≤ 0,001), με τις επεμβάσεις PB750 και PB1000 να εμφανίζουν σημαντικά καλύτερες τιμές σε σύγκριση με την επέμβαση του μάρτυρα. Σε επίπεδο οξειδωτικής κατάστασης των αυγών, η συγκέντρωση MDA στη λέκιθο και η συγκέντρωση των πρωτεϊνικών καρβονυλίων στο λευκό μειώθηκε σημαντικά (P ≤ 0,05) με τις χαμηλότερες τιμές να καταγράφονται κυρίως στις επεμβάσεις PB750 και PB1000. Σύμφωνα με τη διατροφογενωμική ανάλυση της 2ης μελέτης, η προσθήκη του ΠΦΣΠΕ επέδρασε ευεργετικά (P ≤ 0,05) επί της σχετικής έκφρασης της πλειοψηφίας των γονιδίων των μονοπατιών AhR, Nrf2 και NF-κB στην ωοθήκη και στο ήπαρ. Στην 3η μελέτη, η ενσωμάτωση ΕΥΜ από Pleurotus ostreatus βελτίωσε σημαντικά το ΠΩ (P = 0,018) και τη ΜΑ (P = 0,009), με την επέμβαση S100 να εμφανίζει τις υψηλότερες τιμές σε σύγκριση με την επέμβαση του μάρτυρα. Σε ό,τι αφορά την οξειδωτική κατάσταση των αυγών, η ενσωμάτωση ΕΥΜ μείωσε (P < 0,001) τη συγκέντρωση MDA στη λέκιθο και αντίστοιχα, η συγκέντρωση των πρωτεϊνικών καρβονυλίων στο λευκό μειώθηκε σημαντικά (P ≤ 0,001), με τις χαμηλότερες τιμές να καταγράφονται κυρίως στις επεμβάσεις S50 και S100. Σε επίπεδο πεπτικότητας, η ενσωμάτωση ΕΥΜ αύξησε σημαντικά την ολική φαινομένη πεπτικότητα των λιπαρών ουσιών (P = 0,002), σε όλες τις επεμβάσεις ενσωμάτωσης, σε σχέση με τον μάρτυρα. Οι μοριακές αναλύσεις έδειξαν ότι η ενσωμάτωση ΕΥΜ, επηρέασε την πλειονότητα των γονιδίων που αξιολογήθηκαν στις ωοθήκες και σχετίζονται με την αποτοξίνωση, την αντιοξειδωτική άμυνα και τη φλεγμονώδη απόκριση προς κατεύθυνση θετική για την ομοιόσταση των ορνίθων, με τις διαφορές να παρατηρούνται κυρίως στην S100 σε σύγκριση με τον μάρτυρα. Συμπερασματικά, τα βιοενεργά συστατικά φυτικής και μυκητιακής προέλευσης που διερευνήθηκαν είχαν θετική επίδραση επί των ζωοτεχνικών αποδόσεων των ορνίθων, της ποιότητας και της οξειδωτικής κατάστασης των παραγόμενων αυγών. Σε μοριακό επίπεδο, τα διατροφογενωμικά δεδομένα ανέδειξαν ένα κοινό πρότυπο ομοιοστατικής απόκρισης, το οποίο περιλάμβανε μείωση της σχετικής έκφρασης γονιδίων που σχετίζονται με την αποτοξινωτική και τη φλεγμονώδη απόκριση, με παράλληλη ενίσχυση της έκφρασης κυτταροπροστατευτικών γονιδίων στην ωοθήκη και το ήπαρ. Εν κατακλείδι, η διατροφογενωμική προσέγγιση της παρούσας διατριβής συνέβαλε στην παραγωγή νέας γνώσης σχετικά με τους μοριακούς μηχανισμούς μέσω των οποίων τα βιοενεργά συστατικά της τροφής επηρεάζουν κρίσιμα μονοπάτια σηματοδότησης της κυτταρικής ομοιόστασης και, κατ’ επέκταση, τις παραγωγικές αποδόσεις των ορνίθων και την ποιότητα των αυγών.
Βελτιστοποίηση περιβάλλοντος και ανάπτυξη καλλιεργειών σε συστήματα κάθετης γεωργίας
Βατίστας, Χρήστος Β., 2026-07-04. Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Αθήνα
Η αυξανόμενη παγκόσμια ζήτηση τροφίμων, σε συνδυασμό με τον περιορισμό των καλλιεργήσιμων εκτάσεων και τη συχνότερη εμφάνιση ακραίων κλιματικών φαινομένων, καθιστούν αναγκαία την ανάπτυξη πιο αποδοτικών και περιβαλλοντικά βιώσιμων συστημάτων παραγωγής. Στο πλαίσιο αυτό, τα συστήματα ελεγχόμενου περιβάλλοντος (Controlled-Environment Agriculture – CEA) και ειδικότερα οι κάθετες καλλιέργειες (Vertical Farming systems – VFs) αποτελούν μια σύγχρονη μέθοδο παραγωγής τροφίμων, η οποία βασίζεται σε πλήρως ρυθμιζόμενες περιβαλλοντικές συνθήκες και σε υψηλής πυκνότητας καλλιέργεια υπό τεχνητό φωτισμό. Στα συστήματα αυτά η ανάπτυξη των φυτών υποστηρίζεται κυρίως μέσω υδροπονίας ή αεροπονίας, με ανακυκλοφορία της απορροής και πλήρη έλεγχο των εισροών. Η πολυεπίπεδη διάταξη των μονάδων καλλιέργειας και η χρήση LED φωτισμού υψηλής ενεργειακής απόδοσης επιτρέπουν τη μέγιστη αξιοποίηση του διαθέσιμου χώρου, καθιστώντας τα VFs μία πολλά υποσχόμενη λύση για βιώσιμη παραγωγή σε αστικά περιβάλλοντα με περιορισμένη διαθέσιμη γη. Παρά τα πλεονεκτήματά τους, η ενεργειακή κατανάλωση που απαιτείται για την υποστήριξη του τεχνητού φωτισμού παραμένει ένας από τους σημαντικότερους περιορισμούς για την οικονομική βιωσιμότητα των συστημάτων αυτών. Η παρούσα διατριβή έχει ως κεντρικό στόχο τη βελτιστοποίηση της λειτουργίας των συστημάτων κάθετης καλλιέργειας μέσω της αύξησης της τελικής παραγωγής, της βελτίωσης της αποδοτικότητας χρήσης ενέργειας και της ορθολογικής αξιοποίησης του τεχνητού φωτισμού. Η ερευνητική προσέγγιση οργανώθηκε σε δύο βασικούς άξονες: Ο πρώτος άξονας επικεντρώθηκε στη διερεύνηση του ρόλου των φασματικών συνθέσεων στην αύξηση του αριθμού και της ποιότητας των παραγόμενων σποροφύτων, καθώς και στη μείωση του χρόνου που απαιτείται για την ανάπτυξη ριζιδίου και βλαστού από τους σπόρους. Η παραγωγή περισσότερων και καλύτερα ανεπτυγμένων σποροφύτων είναι καθοριστική τόσο για καλλιέργειες πλήρους ανάπτυξης όσο και για την παραγωγή microgreens, ενός κλάδου με συνεχώς αυξανόμενο εμπορικό ενδιαφέρον. Δεδομένου ότι σε συστήματα κάθετης καλλιέργειας η ανάπτυξη βασίζεται αποκλειστικά στον τεχνητό φωτισμό, ο προσδιορισμός των κατάλληλων φασμάτων στα πρώιμα στάδια μπορεί να συμβάλει ουσιαστικά στη μελλοντική συσσώρευση βιομάζας και στη συνολική αύξηση της τελικής παραγωγής. Ο δεύτερος άξονας εστίασε στη μελέτη της χωρικής κατανομής του φωτός μέσα στο σύστημα καλλιέργειας. Στα συστήματα κάθετης καλλιέργειας, η διάταξη των λαμπτήρων σε μικρή απόσταση από τα φυτά και η ιδιαίτερα υψηλή πυκνότητα φύτευσης δημιουργούν περιοχές έντονου και περιορισμένου φωτισμού, με αποτέλεσμα την εμφάνιση σκιασμένων ζωνών που υποβαθμίζουν τη φωτοσυνθετική απόδοση των κατώτερων φύλλων. Σε αντίθεση με το ηλιακό φως, το οποίο διαχέεται φυσικά στο ανοιχτό πεδίο και κατανέμεται πιο ομοιόμορφα πάνω στη φυλλική επιφάνεια, ο τεχνητός φωτισμός στις κλειστές καλλιέργειες απαιτεί προσεκτική διαχείριση προκειμένου να περιοριστεί η ανισοκατανομή φωτονίων. Η ανομοιόμορφη κατανομή του φωτός οδηγεί σε σκιασμένες περιοχές, αυξημένες νεκρώσεις κατώτερων φύλλων και τελικά σε μειωμένη αξιοποίηση των εισροών και απώλειες παραγωγής. Η συγκεκριμένη ερευνητική κατεύθυνση στόχευσε στη βελτίωση της κατανομής του φωτός, στη μείωση των φαινομένων σκίασης και στην αύξηση της συνολικής παραγωγής μέσω τεχνικών που ενισχύουν την ομοιομορφία φωτισμού. Στο πρώτο πείραμα διερευνήθηκε η κατανομή της φωτοσυνθετικά ενεργού ακτινοβολίας (Photosynthetic Active Radiation – PAR) στο εσωτερικό του θαλάμου ανάπτυξης που χρησιμοποιήθηκε στα πειράματα, καθώς και η ενεργειακή του κατανάλωση για διαφορετικές εντάσεις της λάμπας LED. Οι μετρήσεις έδειξαν σημαντικές μεταβολές στην ένταση του φωτός τόσο κατακόρυφα όσο και οριζόντια, με υψηλές τιμές κοντά στην πηγή και αισθητά χαμηλότερες τιμές στα περιφερειακά και κατώτερα σημεία. Οι απομακρυσμένες από τη λάμπα περιοχές παρουσίασαν μεγαλύτερη ομοιομορφία, αλλά με εμφανή εξασθένιση της έντασης όσο αυξάνεται η απόσταση από την πηγή. Οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν απουσία φυτών, γεγονός που υποδηλώνει ότι με την παρουσία κόμης η ένταση φωτισμού στα κατώτερα στρώματα θα ήταν ακόμη χαμηλότερη και ανεπαρκής για την ομαλή ανάπτυξη. Οι παρατηρήσεις αυτές αφορούν το συγκεκριμένο φωτιστικό σύστημα και τη δεδομένη διάταξη LED. Διαφορετικές κατανομές φωτιστικών στοιχείων στο πάνελ ενδέχεται να επιτυγχάνουν πιο ομοιόμορφη και αποτελεσματική διάδοση φωτονίων. Το δεύτερο πείραμα εξέτασε την επίδραση οκτώ φασμάτων φωτός και τριών φωτοπεριόδων στη βλάστηση σπόρων μαρουλιού, λάχανου, σπανακιού και ρόκας. Τα είδη παρουσίασαν διαφοροποιημένη ανταπόκριση στο φως, με ορισμένες φασματικές συνθέσεις να ενισχύουν σημαντικά τόσο το ποσοστό βλάστησης όσο και τον χρόνο που απαιτείται για την ανάπτυξη του ριζιδίου. Οι σπόροι μαρουλιού και σπανακιού εμφάνισαν υψηλή βλαστικότητα τόσο στο σκοτάδι όσο και υπό τις περισσότερες συνθήκες φωτισμού, ενώ οι σπόροι λάχανου και ρόκας παρουσίασαν σαφώς καλύτερη απόδοση μόνο υπό φωτιζόμενες συνθήκες. Σημαντικές διαφοροποιήσεις παρατηρήθηκαν επίσης στα μορφολογικά χαρακτηριστικά των σποροφύτων μεταξύ των διαφορετικών φασμάτων και φωτοπεριόδων. Για τον συνδυασμό αυξημένου αριθμού σποροφύτων και ικανοποιητικών μορφολογικών χαρακτηριστικών, προσδιορίστηκαν οι ενεργειακά αποδοτικότερες συνθήκες για κάθε είδος, με στόχο τη βέλτιστη τελική παραγωγή με τη μικρότερη δυνατή κατανάλωση ενέργειας. Η μελέτη επικεντρώθηκε στα πρώιμα στάδια ανάπτυξης, καλύπτοντας το χρονικό διάστημα των πρώτων επτά ημερών μετά τη σπορά. Το τρίτο πείραμα βασίστηκε στα αποτελέσματα του δεύτερου, όπου το λάχανο και η ρόκα έδειξαν ότι ο χρόνος και το ποσοστό βλάστησης εξαρτώνται άμεσα από την ποιότητα του φωτός. Το εύρημα αυτό δημιούργησε περαιτέρω επιστημονικό ενδιαφέρον, καθώς και τα δύο είδη αποτελούν δημοφιλή προϊόντα στην καλλιέργεια microgreens. Στο πρώτο στάδιο του πειράματος εξετάστηκαν εννέα φάσματα φωτός σε συνδυασμό με τρεις φωτοπεριόδους, με στόχο τον εντοπισμό των συνθηκών που αποδίδουν το μεγαλύτερο ποσοστό επιτυχούς ανάπτυξης σποροφύτων. Η διάρκεια κάθε πειραματικής επανάληψης ήταν επτά ημέρες, στο τέλος των οποίων καταγράφηκαν η νωπή και η ξηρή βιομάζα των φυταρίων που ανέπτυξαν ρίζα και βλαστό. Η ξηρή βιομάζα ανέδειξε τις διαφοροποιήσεις που προκαλεί κάθε φάσμα στις βιοχημικές διεργασίες των σποροφύτων και στη μετέπειτα συσσώρευση βιομάζας. Στο δεύτερο στάδιο του πειράματος διερευνήθηκε κατά πόσο η χρήση συνδυασμένων φωτισμών θα μπορούσε να αυξήσει την τελική παραγωγή microgreens. Η μεθοδολογία περιλάμβανε (α) αρχική έκθεση των σπόρων στα φάσματα και τις φωτοπεριόδους που είχαν αποδώσει τα υψηλότερα ποσοστά βλάστησης, ώστε να παραχθεί μεγαλύτερος αριθμός σποροφύτων, και (β) στη συνέχεια εφαρμογή του φάσματος που είχε αποδειχθεί ότι ενισχύει περισσότερο τη συσσώρευση ξηρής βιομάζας. Τα αποτελέσματα συγκρίθηκαν με τη συμβατική μέθοδο καλλιέργειας microgreens, όπου οι σπόροι διατηρούνται στο σκοτάδι για 3–5 ημέρες πριν εκτεθούν στον φωτισμό ανάπτυξης. Δεδομένου ότι το σκοτάδι είχε αποδειχθεί αναποτελεσματικό για λάχανο και ρόκα, ο συνδυασμένος φωτισμός παρείχε σαφές πλεονέκτημα: για το λάχανο η παραγωγή αυξήθηκε κατά περίπου 50 %, ενώ για τη ρόκα κατά περίπου 22 %. Επιπλέον, η αποδοτικότητα χρήσης ενέργειας και φωτός βελτιώθηκε σημαντικά, καθώς η υψηλότερη τελική παραγωγή επέτρεψε πιο αποδοτική αξιοποίηση της παρεχόμενης ενέργειας σε σύγκριση με τη συμβατική μέθοδο καλλιέργειας microgreens. Το τέταρτο πείραμα σχεδιάστηκε με βάση τα ευρήματα του πρώτου, στο οποίο είχε καταγραφεί έντονη ανομοιομορφία στην κατανομή της φωτεινής ακτινοβολίας στο εσωτερικό του θαλάμου ανάπτυξης. Στόχος ήταν να διερευνηθεί κατά πόσο η βελτίωση της διάχυσης του φωτός και η μείωση των σκιασμένων ζωνών μπορούν να αυξήσουν την τελική παραγωγή σε καλλιέργεια πυκνής φύτευσης. Για τον σκοπό αυτό καλλιεργήθηκαν τέσσερα φυτά μαρουλιού στο ίδιο δοχείο και εξετάστηκαν πέντε διαφορετικά σενάρια. Στην πρώτη μέθοδο χρησιμοποιήθηκαν σκουρόχρωμες πλευρικές επιφάνειες, ώστε να αποτραπεί η ανάκλαση των φωτονίων που προέρχονται από τον κατακόρυφο φωτισμό. Στη δεύτερη μέθοδο τοποθετήθηκε απλή ανακλαστική επιφάνεια γύρω από τα φυτά, με σκοπό την ανάκλαση των προσπιπτόντων φωτονίων προς το εσωτερικό της κόμης. Στην τρίτη μέθοδο εφαρμόστηκε ανάγλυφη ανακλαστική επιφάνεια, ικανή να ανακλά την ακτινοβολία προς πολλαπλές κατευθύνσεις και να δημιουργεί πιο έντονη διάχυση φωτός στο εσωτερικό της κόμης. Στην τέταρτη και πέμπτη μέθοδο οι δύο ανακλαστικές επιφάνειες (απλή και ανάγλυφη) συνδυάστηκαν με πλευρικό συμπληρωματικό φωτισμό χαμηλής έντασης μέσω ταινίας LED. Οι ανακλαστικές επιφάνειες βελτίωσαν αισθητά την είσοδο φωτός στο εσωτερικό της κόμης, κάτι που επιβεβαιώθηκε από την αύξηση της παραγόμενης βιομάζας και τη μείωση των νεκρώσεων στα κατώτερα φύλλα, σε σύγκριση με την πρώτη μέθοδο. Οι μέθοδοι που περιλάμβαναν πλευρικό φωτισμό απέδωσαν ακόμη καλύτερα αποτελέσματα, με την διάταξη ανάγλυφης επιφάνειας σε συνδυασμό με πλευρικό φωτισμό να παρουσιάζει την υψηλότερη απόδοση. Η αποδοτικότητα χρήσης νερού, ενέργειας και φωτός ήταν αυξημένη σε όλες τις βελτιωμένες μεθόδους, με τη μέθοδο της ανάγλυφης επιφάνειας και του πλευρικού φωτισμού να εμφανίζει τη βέλτιστη συνολική επίδοση. Συνολικά, τα αποτελέσματα της διατριβής αναδεικνύουν ότι η στοχευμένη διαχείριση της ποιότητας και της χωρικής κατανομής του φωτός μπορεί να ενισχύσει ουσιαστικά την παραγωγικότητα, την ενεργειακή αποδοτικότητα και τη λειτουργική σταθερότητα των συστημάτων κάθετης καλλιέργειας. Η βελτίωση των πρώιμων σταδίων ανάπτυξης μέσω κατάλληλων φασματικών συνθέσεων, σε συνδυασμό με τεχνικές που αυξάνουν την ομοιομορφία φωτισμού σε πυκνές καλλιέργειες, προσφέρει ένα ολοκληρωμένο πλαίσιο για τη μείωση του κόστους παραγωγής και την καλύτερη αξιοποίηση των εισροών. Τα ευρήματα μπορούν να εφαρμοστούν τόσο στην παραγωγή microgreens όσο και σε μονάδες μεγάλης κλίμακας φυλλωδών λαχανικών, συμβάλλοντας στη βελτίωση της βιωσιμότητας των κάθετων καλλιεργειών και στην ευρύτερη ενίσχυση της αστικής γεωργίας ως λύση για την επισιτιστική ασφάλεια του μέλλοντος.
Λειτουργική ανάλυση των μηχανισμών ανθεκτικότητας των εχθρών καλλιεργειών στα εντομοκτόνα, με έμφαση στις κυτοχρωμικές οξειδάσες P450 (cytochrome P450s)
Τσακιρέλη, Δήμητρα Α., 2026-06-10. Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Αθήνα
Η εκτεταμένη χρήση εντομοκτόνων και ακαρεοκτόνων στη γεωργία έχει οδηγήσει στην εμφάνιση ανθεκτικότητας σε πολλά επιβλαβή αρθρόποδα, περιορίζοντας σταδιακά την αποτελεσματικότητα των διαθέσιμων χημικών μέσων. Η κατανόηση των μοριακών μηχανισμών που σχετίζονται με τo φαινόμενo της ανθεκτικότητας είναι απαραίτητη για την ανάπτυξη αποτελεσματικότερων στρατηγικών διαχείρισης κι αντιμετώπισης του φαινομένου. Η παρούσα διατριβή εξετάζει το ρόλο των κυτοχρωμικών οξειδασών P450 στην ανάπτυξη της ανθεκτικότητας σε εντομοκτόνα και ακαρεοκτόνα σε τρία είδη αρθροπόδων με σημαντικές οικονομικές επιπτώσεις για τη γεωργία και τη μελισσοκομία: τον τετράνυχο Tetranychus urticae, τον δάκο της ελιάς Bactrocera oleae και το παρασιτικό άκαρι της μέλισσας Varroa destructor. Επιλεγμένα γονίδια των κυτοχρωμικών οξειδασών P450 εκφράστηκαν ετερόλογα σε βακτήρια E. coli, προκειμένου να διερευνηθεί in vitro η ικανότητα των αντίστοιχων ενζύμων να μεταβολίζουν εντομοκτόνα και ακαρεοκτόνα, ενώ στη συνέχεια πραγματοποιήθηκε ταυτοποίηση των παραγόμενων μεταβολιτών. Στον τετράνυχο Tetranychus urticae η λειτουργική ανάλυση των κυτοχρωμικών οξειδασών P450 CYP392A16, CYP392A11, CYP392D8 και CYP392D2 έδειξε ότι τα ένζυμα αυτά μπορούν να μεταβολίζουν ακαρεοκτόνα διαφορετικών χημικών ομάδων, όπως τα pyflubumide, bifenazate, amitraz, chlorfenapyr, pyridaben και etoxazole. Στο δάκο της ελιάς Bactrocera oleae διαπιστώθηκε ότι οι κυτοχρωμικές οξειδάσες P450 CYP6G6, CYP6G28, CYP6A61 και CYP4P6 συμμετέχουν στον μεταβολισμό πυρεθροειδών. Στο παρασιτικό άκαρι της μέλισσας Varroa destructor η κυτοχρωμική οξειδάση P450 CYP3002B2 βρέθηκε να μεταβολίζει τα ακαρεοκτόνα amitraz και flumethrin. Συνολικά, η διατριβή παρέχει in vitro λειτουργικά δεδομένα για τον ρόλο επιλεγμένων κυτοχρωμικών οξειδασών P450 στον μεταβολισμό εντομοκτόνων και ακαρεοκτόνων σε τρία σημαντικά είδη επιβλαβών αρθροπόδων και συμβάλλει στην καλύτερη κατανόηση της μεταβολικής ανθεκτικότητας. Τα δεδομένα αυτά συμβάλλουν στην αναγνώριση κυτοχρωμικών οξειδασών P450 που σχετίζονται με τη μεταβολική ανθεκτικότητα και μπορούν να υποστηρίξουν την επιλογή υποψήφιων μοριακών δεικτών για την ανάπτυξη διαγνωστικών εργαλείων ανίχνευσης και παρακολούθησής του φαινομένου. Επιπλέον, η εργασία οδήγησε στη δημιουργία βιβλιοθηκών ανασυνδυασμένων κυτοχρωμικών οξειδασών P450, οι οποίες μπορούν να αξιοποιηθούν σε μελλοντικές μελέτες για την αξιολόγηση νέων δραστικών ουσιών και πιθανών αναστολέων των ενζύμων αυτών, συμβάλλοντας στον σχεδιασμό βελτιωμένων σκευασμάτων με μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα έναντι ανθεκτικών πληθυσμών. Με τον τρόπο αυτό, τα δεδομένα της διατριβής μπορούν να συμβάλουν σε πιο τεκμηριωμένες στρατηγικές διαχείρισης της ανθεκτικότητας.
Μελέτη συσχέτισης διατροφικής συμπεριφοράς και πρόσληψης υγρών με κοινωνικούς παράγοντες σε ευαίσθητες κοινωνικά ομάδες
Πέπας, Άλεξ Β., 2026-06-12. Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Αθήνα
Η διατροφή και η επαρκής ενυδάτωση συνδέονται στενά με την υγεία και την ποιότητα ζωής. Οι υγιεινές όμως επιλογές δεν είναι εξίσου εφικτές για όλους, καθώς εξαρτώνται από το κοινωνικό και οικονομικό περιβάλλον και από ψυχοκοινωνικούς παράγοντες που επιβαρύνουν ιδιαίτερα τις ευάλωτες ομάδες. Σκοπός της διατριβής ήταν να διερευνηθεί η ποιότητα της διατροφής, η προσκόλληση στη Μεσογειακή Διατροφή, η ενυδάτωση, η σωματική κατάσταση και ο ρόλος του κοινωνικού κεφαλαίου και της ποιότητας ζωής, σε τρεις ευάλωτες ομάδες του πληθυσμού (συνολικά 4.622 άτομα): ωφελούμενους του πιλοτικού προγράμματος «Σχολικά Γεύματα» (797 συμμετέχοντες: 311 μαθητές, 327 γονείς, 159 εκπαιδευτικοί), άτομα τρίτης ηλικίας (890 συμμετέχοντες – 436 στην Κρήτη και 454 στην Αθήνα) και ενήλικες δικαιούχους επισιτιστικής βοήθειας ΤΕΒΑ (2.935 άτομα). Μεθοδολογικά, αξιοποιήθηκαν δεδομένα από συγχρονικές μελέτες πεδίου, με σταθμισμένα ερωτηματολόγια και ανθρωπομετρικές μετρήσεις. Στα σχολεία, η συμμετοχή βελτίωσε την προσκόλληση στη Μεσογειακή Διατροφή (από 34,5% σε 40,8%) και έγινε ευρέως αποδεκτή, ωστόσο αυξήθηκαν ταυτόχρονα τόσο τα παχύσαρκα (από 6,8% σε 15,1%) όσο και τα ελλειποβαρή παιδιά (από 4,3% σε 6,8%), μια πρώιμη μορφή συνύπαρξης υποσιτισμού και παχυσαρκίας που δείχνει ότι το σχολικό γεύμα από μόνο του δεν αρκεί. Στους ηλικιωμένους η προσκόλληση ήταν μέτρια (μέση τιμή ~32/55, υψηλή μόνο στο 16,7%), ενώ το κοινωνικό κεφάλαιο συσχετίστηκε θετικά με την προσκόλληση στη Μεσογειακή Διατροφή. Η πρόσληψη νερού ήταν επαρκής (περίπου 2,6 L/ημέρα στους άνδρες και 2,4 L/ημέρα στις γυναίκες) και κύριος προγνωστικός παράγοντάς της ήταν η ποικιλία των ροφημάτων. Στους δικαιούχους της επισιτιστικής βοήθειας η εικόνα ήταν επιβαρυμένη: περίπου το 42% λάμβανε λιγότερες από 1.950 kcal την ημέρα, το 18,6% δεν κάλυπτε τις ανάγκες σε πρωτεΐνη και το 69,4% ήταν υπέρβαρο ή παχύσαρκο, με συχνές ελλείψεις σε βιταμίνη D, ασβέστιο, φυλλικό οξύ και σίδηρο. Παρατηρήθηκε δηλαδή ταυτόχρονη ύπαρξη υποσιτισμού και παχυσαρκίας. Συμπερασματικά, η διατροφή και η ενυδάτωση των ευάλωτων ομάδων δεν είναι ζήτημα ατομικής μόνο επιλογής, αλλά αντανακλούν το κοινωνικό τους πλαίσιο, με το κοινωνικό κεφάλαιο και την ποιότητα ζωής να λειτουργούν προστατευτικά. Οι διατροφικές παρεμβάσεις χρειάζεται συνεπώς να συνδυάζονται με κοινωνική στήριξη και με ενίσχυση των δεσμών της κοινότητας, ώστε να μειωθούν οι διατροφικές ανισότητες.
Φυτοπαθολογική και μοριακή διερεύνηση των ασθενειών του ξύλου της αμπέλου
Τσούκας, Χρήστος Δ., 2026-05-26. Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Αθήνα
Οι ασθένειες του ξύλου της αμπέλου αποτελούν το σημαντικότερο πρόβλημα της αμπελοκαλλιέργειας ανά τον κόσμο. Οι πιο σημαντικές ασθένειες αναφέρονται στην ίσκα, καθώς και στις ασθένειες του Petri και ασθένεια της μαύρης ρίζας (black foot disease). Ο συνδυασμός των δύο τελευταίων οδηγεί στην εκδήλωση του συνδρόμου της παρακμής των νεαρών πρέμνων (young grapevine decline, YGD), το οποίο παρατηρείται στο πολλαπλασιαστικό υλικό και σε νεαρά πρέμνα. Τις τελευταίες τρεις δεκαετίες, έχει παρατηρηθεί ραγδαία έξαρση του συνδρόμου YGD, η οποία πιθανά οφείλεται στην αλόγιστη και μη ελεγχόμενη μετακίνηση μολυσμένου πολλαπλασιαστικού υλικού, στην εκμηχάνιση της διαδικασίας του πολλαπλασιασμού αλλά και στις καλλιεργητικές πρακτικές που εφαρμόζονται στα μητρικά πρέμνα. Λόγω της πολυπλοκότητας αυτών των ασθενειών, της εμπλοκής ενός μεγάλου αριθμού φυλογενετικά μυ-συγγενικών μυκήτων σε αυτές, αλλά και των περιορισμένων μέτρων για τη διαχείρισή τους, η αντιμετώπιση αυτών των παθογόνων καθίσταται ιδιαίτερα δύσκολη. Αντικείμενο της παρούσας διατριβής, αποτέλεσε η μελέτη της επιδημιολογίας των παθογόνων που σχετίζονται με την ασθένεια του Petri και η μελέτη της συμβολής αναδυόμενων παθογόνων στην εκδήλωση των ασθενειών του ξύλου. Επιπλέον, δόθηκε ιδιαίτερη έμφαση στην μελέτη της επίδρασης της διαδικασίας πολλαπλασιασμού στο ενδοφυτικό μικροβίωμα της αμπέλου, εξετάζοντας τόσο τους παθογόνους, όσο και τους ωφέλιμους μικροοργανισμούς και της αλληλεπίδρασής τους, με στόχο την ταυτοποίηση των κρίσιμων σταδίων της παραγωγής με τη μεγαλύτερη αρνητική επίδραση στα μοσχεύματα. Τέλος, τα τελευταία δύο κεφάλαια αφιερώθηκαν στην ανάπτυξη μίας στρατηγικής μετριασμού των μολύνσεων με βάση τη βιολογική αντιμετώπιση του παθογόνου μύκητα P. chlamydospora. Αρχικά, πραγματοποιήθηκε μελέτη που αφορούσε στην κατανομή των παθογόνων της ασθένειας του Petri (Phaeomoniella chlamydospora και Phaeoacremonium minimum) κατά μήκος κληματίδων προερχόμενων από διαφορετικά υποκείμενα, σε τρία συναπτά έτη, με τη χρήση ευαίσθητων μοριακών τεχνικών. Συνολικά, βρέθηκε ότι το ποσοστό του μολύσματος στο ακραίο τμήμα των κληματίδων ήταν σημαντικά χαμηλότερο σε σχέση με το τμήμα της βάσης, ενώ φάνηκε ότι οι κλώνοι των υποκειμένων 1103 Paulsen και Ruggeri 140 παρουσιάζουν ένα σημαντικό επίπεδο ανοχής στα δύο παθογόνα. Επιπλέον, κατά τον τριετή πειραματισμό που αφορούσε στην καταστροφή των προσβεβλημένων μητρικών πρέμνων (υποκείμενο Richter 110), παρατηρήθηκε μείωση του μολύσματος στη μητρική φυτεία η οποία έφτανε περίπου το 90% για το μύκητα P. chlamydospora και περίπου 23% για το μύκητα P. minimum. Τα παραπάνω υποδεικνύουν ότι η καταστροφή των προσβεβλημένων πρέμνων σε συνδυασμό με την στοχευμένη συγκομιδή κληματίδων απαλλαγμένων από παθογόνα και τη χρήση ανεκτικών ή ανθεκτικών υποκειμένων, μπορεί να μετριάσει τις μολύνσεις, ξεκινώντας τη διαδικασία του πολλαπλασιασμού με υγιές μητρικό υλικό. Στην παρούσα διατριβή, μελετήθηκε η συμβολή του γένους Diaporthe στην εκδήλωση ασθενειών του ξύλου. Η εκτενής φυλογενετική ανάλυση που πραγματοποιήθηκε, επιβεβαίωσε την παρουσία πέντε ειδών Diaporthe στο πολλαπλασιαστικό υλικό, ονόματι D. ampelina, D. eres, D. foeniculina, D. serafiniae και D. novem. Σύμφωνα με τις δοκιμές παθογένειας, τα δύο πρώτα είδη χαρακτηρίστηκαν ως τα πιο επιθετικά στην άμπελο, με σημαντική διαφοροποίηση των εκδηλωμένων συμπτωμάτων σε σύγκριση με τα υπόλοιπα. Όλα τα είδη εκτός του D. ampelina (πρώην Phomopsis viticola), βρέθηκαν για πρώτη φορά ως παθογόνα της αμπέλου στην Ελλάδα, ενώ κάποια από αυτά έχουν ήδη χαρακτηριστεί ως παθογόνα σε διαφορετικές χώρες του κόσμου. Η μελέτη της επιδημιολογίας τους με βάση το μοριακό διαγνωστικό εργαλείο που αναπτύχθηκε, επιβεβαίωσε την παρουσία τους στα μητρικά πρέμνα των υποκειμένων, κάτι το οποίο αναδεικνύει την ικανότητα τους να επιβιώνουν στο φυτώριο και να σχετίζονται με τις επικείμενες μολύνσεις στο τελικό προϊόν. Επιπροσθέτως, η αρνητική συσχέτιση της βιομάζας τους στις κληματίδες με την εκδήλωση συμπτωμάτων, υποδηλώνουν τη σημαντικότητα της έγκαιρης διάγνωσης των λανθανόντων μολύνσεων για την αποφυγή της χρησιμοποίησης μολυσμένου μητρικού υλικού. Η εκτενής ανάλυση του μικροβιώματος που ακολούθησε, έδειξε ότι η διαδικασία του πολλαπλασιασμού ευνοεί την ανάπτυξη όλων των παθογόνων ξύλου, ενώ φάνηκε να περιορίζει την επιβίωση ωφέλιμων βακτηρίων, μυκήτων και ζυμών. Αυτό επιβεβαιώθηκε και περαιτέρω με ανάλυση της διαφορικής αφθονίας (differential abundance), όπου ταυτοποιήθηκαν ταξινομικές μονάδες που πιθανά διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην εκδήλωση των ασθενειών του ξύλου στο τελικό προϊόν. Περαιτέρω ανάλυση δικτύου συνήπαρξης (co-occurrence network analysis), έδειξε την αρνητική συσχέτιση συγκεκριμένων ταξινομικών μονάδων όπως τα γένη Aureobasidium και Acinetobacter, με τον παθογόνο μύκητα Cadophora luteo-olivacea, το οποίο τα τελευταία χρόνια σχετίζεται με την ασθένεια του Petri. Με βάση τα παραπάνω, αναπτύχθηκε μία στρατηγική διαχείρισης του παθογόνου P. chlamydospora στο φυτώριο, η οποία βασίστηκε στη χρήση ενός ενδοφυτικού βακτηρίου Bacillus halotolerans ba4, απομονωμένο από τις ρίζες φαινοτυπικά υγιών πρέμνων μεγάλης ηλικίας. Η αξιολόγησή του πραγματοποιήθηκε σε πειράματα in vitro, σε πειράματα θερμοκηπίου και αγρού, ενώ διερευνήθηκε και ο τρόπος δράσης του. Το βακτήριο B. halotolerans ba4, μολονότι παρεμπόδισε την in vitro ανάπτυξη του παθογόνου σε χαμηλό ποσοστό, μείωσε την ασθένεια στα πειράματα θερμοκηπίου κατά περίπου 34% και 57%, σε τεχνητά και σε φυσικά μολυσμένα φυτά, αντίστοιχα. Στα τεχνητά μολυσμένα μοσχεύματα, παρατηρήθηκε μείωση του καστανού μεταχρωματισμού κατά 42%, ενώ τα επίπεδα DNA του παθογόνου βρέθηκαν κατά περίπου 76% και 33%, στις αντίστοιχες επεμβάσεις. Παρομοίως, μετά την εφαρμογή του ba4 στον αγρό, παρατηρήθηκε μείωση του μεταχρωματισμού κατά 26% η οποία συσχετίστηκε με μείωση της βιομάζας του παθογόνου κατά 85%. Επιπλέον, νεαρά πρέμνα στα οποία εφαρμόστηκε ο ba4, παρουσίασαν αυξημένο νωπό βάρος ριζικού συστήματος και υπέργειου μέρους κατά 45% και 43%, αντίστοιχα, ενώ γονίδια σχετιζόμενα με τους αμυντικούς μηχανισμούς, φάνηκε να υπέρ-εκφράζονται στα νεαρά πρέμνα υπό την παρουσία του ba4 και του παθογόνου. Τέλος, η αλληλούχιση και ανάλυση του γονιδιώματος του ba4, έδειξε την παρουσία γονιδιακών συστάδων σχετιζόμενων με την βιοσύνθεση δευτερογενών μεταβολιτών με αντιμικροβιακές ιδιότητες. Επιπλέον, τα πειραματικά δεδομένα που προέκυψαν από τη χρήση του βιολογικού παράγοντα T. harzianum T22, επιβεβαίωσαν την βιολογική του δράση μειώνοντας την ασθένεια κατά περίπου 62%, ενώ παράλληλα επέδειξαν την ικανότητά του να αποικίζει τις ρίζες της αμπέλου και να προάγει την ανάπτυξή της. Η αλληλούχιση RNA (RNA-Seq), έδειξε ότι ο Τ22 συμβάλει στην προετοιμασία του φυτού για επικείμενη μόλυνση (priming), αφού παρατηρήθηκε ισχυρή ενεργοποίηση των αμυντικών μηχανισμών παρουσία του παθογόνου. Τα αποτελέσματα της παρούσας διατριβής, εάν αξιοποιηθούν σωστά στην γεωργική πράξη, αποτελούν στρατηγικές που μπορούν να υιοθετηθούν από τα φυτώρια αμπέλου και πιθανά να συμβάλουν στον μετριασμό των μολύνσεων του πολλαπλασιαστικού υλικού από τα παθογόνα ξύλου.
Χρήση των τερπενίων εναντίον των κομβονηματωδών (Meloidogyne javanica) και η μελέτη της συμπεριφοράς τους στη μικροβιακή κοινότητα του εδάφους
Νάσιου, Ελένη Λ., 0206-06-07. Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Αθήνα
Οι κομβονηματώδεις (RKN; Meloidogyne spp.) ανήκουν στα πιο διαδεδομένα γένη φυτοπαρασιτικών νηματωδών και αποτελούν μία από τις κύριες αιτίες οικονομικής απώλειας στην αγροτική παραγωγή σε παγκόσμια κλίμακα. Η αντιμετώπισή τους, τα προηγούμενα χρόνια, βασιζόταν κυρίως στη χρήση εμπορικά διαθέσιμων συνθετικών νηματωδοκτόνων, τόσο σε εθνικό όσο και σε παγκόσμιο επίπεδο. Ωστόσο, η εντατική και μακροχρόνια χρήση τους έχει προκαλέσει σημαντικές αρνητικές επιδράσεις σε οργανισμούς μη-στόχους, όπως οι μικροοργανισμοί του εδάφους, στο περιβάλλον και, γενικότερα, στην ανθρώπινη υγεία. Οι επιπτώσεις αυτές οδήγησαν στην απόσυρση ή την αναθεώρηση της έγκρισης πολλών ευρέως χρησιμοποιούμενων συνθετικών νηματωδοκτόνων, εντείνοντας την ανάγκη για ανάπτυξη νέων μέσων καταπολέμησης των νηματωδών, βασισμένων σε φυσικές ουσίες φυτικής προέλευσης - προϊόντα του δευτερογενούς μεταβολισμού των φυτών – με βελτιωμένα και φιλικά προς το περιβάλλον χαρακτηριστικά. Σκοπός της παρούσας μελέτης ήταν η αντιμετώπιση του είδους Meloidogyne javanica σε όλα τα στάδια ανάπτυξης του βιολογικού του κύκλου (J2, ωά, ωόσακοι) με τη χρήση γερανιόλης, ευγενόλης, θυμόλης και καρβακρόλης, καθώς και η διερεύνηση της επίδρασής τους στην εδαφική μικροβιακή κοινότητα. Αρχικά, πραγματοποιήθηκαν πειράματα με σκοπό την αξιολόγηση: (1) της νηματωδοκτόνου και νηματωδοστατικής δράσης των τεσσάρων τερπενίων σε J2 του M. javanica, (2) της επίδρασης των τεσσάρων τερπενίων στη διαφοροποίηση αδιαφοροποίητων ωών M. javanica, (3) της δράσης των τεσσάρων τερπενίων στην εκκόλαψη των ωών, 4) της νηματωδοκτόνου και της δια των ατμών δράσης των τεσσάρων τερπενίων σε έδαφος μολυσμένο απο νηματώδεις, 5) της επίδρασης των τεσσάρων τερπενίων στην ανάπτυξη των νηματωδών M. javanica και 6) της επίδρασης των τεσσάρων τερπενίων σε υποθανατηφόρες συγκεντρώσεις στην ανάπτυξη των νηματωδών M. javanica. Όσον αφορά στην πρόκληση θνησιμότητας, μετά από εμβάπτιση των J2 στα διαλύματα και των τεσσάρων τερπενίων, παρατηρήθηκαν υψηλά ποσοστά θνησιμότητας (81 – 100%) στην περίπτωση και των τεσσάρων τερπενίων, ακόμη και μετά από εμβάπτιση των J2 για 12 ώρες στα διαλύματα συγκέντρωσης 1000 ppm των τερπενίων. Το πλέον δραστικό τερπένιο ήταν αυτό της καρβακρόλης, η οποία προκάλεσε 65.3% θνησιμότητα στους M. javanica όταν εφαρμόστηκε στη συγκέντρωση των 125 ppm μετά από 96 ώρες εμβάπτιση. Η επίδραση των τερπενίων στην πορεία διαφοροποίησης των ωών μελετήθηκε με εμβάπτιση των ωών M. javanica σε διαλύματα τους σε πέντε επίπεδα συγκεντρώσεων και από τα αποτελέσματα διαπιστώθηκε σημαντική αναστολή της διαφοροποίησης των ωών στις υψηλότερες συγκεντρώσεις. Το μεγαλύτερο ποσοστό αναστολής διαφοροποίησης των ωών M. javanica καταγράφηκε στην περίπτωση της ευγενόλης (77%), ακολούθησαν η καρβακρόλη και η γερανιόλη (58% και 56%, αντίστοιχα) και τέλος η θυμόλη (35%), στη συγκέντρωση των 1000 ppm. Στα πειράματα επίδρασης των τερπενίων στην εκκόλαψη ωών M. javanica σε όλες τις περιπτώσεις διαπιστώθηκε ισχυρή νηματωδοκτόνος δράση, αφού παρατηρήθηκε σημαντική μείωση στην εκκόλαψη των ωών, που κυμάνθηκε από 77.95 έως 84.35%, στη συγκέντρωση των 1000 ppm. Από τα αποτελέσματα των πειραμάτων της νηματωδοκτόνου και της δια των ατμών δράσης των τεσσάρων τερπενίων, μετά από εφαρμογή τους σε τεχνητά μολυσμένο έδαφος με J2 σε δύο επίπεδα θερμοκρασίας, όλα τα τερπένια παρουσίασαν νηματωδοκτόνο εξ επαφής δράση. Τα ποσοστά θνησιμότητας και για τα τέσσερα τερπένια κυμάνθηκε από 88 έως 99% στα 1000 ppm. Σε αντίθεση με τα αποτελέσματα της εξ επαφής βιοδοκιμής, τα τέσσερα τερπένια δεν παρουσίασαν σημαντική δια των ατμών δράση. Η επίδραση της ενσωμάτωσης των διαλυμάτων τερπενίων στο έδαφος οδήγησε επίσης σε μείωση του αριθμού των θηλυκών ατόμων M. javanica, με αποτελεσματικότερο τερπένιο να αποδεικνύεται η καρβακρόλη, και να ακολουθούν με φθίνουσα σειρά η γερανιόλη, η θυμόλη και η ευγενόλη. Η εφαρμογή των τερπενίων σε υποθανατηφόρες συγκεντρώσεις για τη μείωση του αριθμού των θηλυκών ατόμων στις ρίζες των φυτών έδειξε ότι ο αυξανόμενος χρόνος εμβάπτισης των J2 στα διαλύματα τερπενίων μείωσε σημαντικά τον αριθμό των θηλυκών νηματωδών. Το πιο δραστικό τερπένιο στη μείωση του αριθμού των θηλυκών ατόμων στις ρίζες των φυτών ήταν επίσης η καρβακρόλη, ενώ ακολούθησαν η ευγενόλη, η γερανιόλη και η θυμόλη. Στη συνέχεια, εκτιμήθηκε η συνεργιστική και προσθετική αλληλεπίδραση των τεσσάρων τερπενίων, συγκρίνοντας την επίδραση κάθε μεμονωμένης ουσίας με εκείνη των δυαδικών μιγμάτων (συνδυασμοί δύο ουσιών). Για τον σκοπό αυτό, πραγματοποιήθηκε σύγκριση της δράσης των τερπενίων σε όλους τους πιθανούς συνδυσμούς μεταξύ τους. Το μίγμα των τερπενίων καρβακρόλης/θυμόλης εμφάνισε τη μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα έναντι των J2 του M. javanica. Από την ανάλυση των αποτελεσμάτων προέκυψε ότι όλοι οι συνδυασμοί των τεσσάρων τερπενίων παρουσίασαν μη ανταγωνιστική δράση κατά των νηματωδών M. javanica. Τέλος, αξιολογήθηκε η επίδραση της γερανιόλης, της ευγενόλης, της θυμόλης και της καρβακρόλης στην εδαφική μικροβιακή κοινότητα, με τη βελτιστοποιημένη μέθοδο ανάλυσης των λιπαρών οξέων των φωσφολιπιδίων (PLFAs) όπως περιγράφεται από Papadopoulou et al., 2011. Από την ανάλυση των αποτελεσμάτων προέκυψε ότι η γερανιόλη, η ευγενόλη και η θυμόλη δεν επηρέασαν σημαντικά την μικροβιακή κοινότητα του εδάφους. Επιπλέον, η καρβακρόλη, σε συγκεντρώσεις ≥ 250 ppm, προκάλεσε αύξηση των αρνητικών κατά Gram βακτηρίων, των μυκήτων και των ευκαρυωτικών οργανισμών.
Μελέτη αξιολόγησης εναλλακτικών μεθόδων διαχείρισης ζιζανίων του ζιζανιοκτόνου glyphosate σε πολυετείς καλλιέργειες
Αντωνόπουλος, Νικόλαος Ι., 2026-05-20. Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Αθήνα
Η διαχείριση των ζιζανίων στις πολυετείς καλλιέργειες αποτελεί σημαντική πρόκληση για τη σύγχρονη γεωργία, ιδιαίτερα στο πλαίσιο των αυξανόμενων περιορισμών στη χρήση συνθετικών ζιζανιοκτόνων, όπως το glyphosate. Η παρούσα διδακτορική διατριβή είχε ως στόχο την αξιολόγηση εναλλακτικών μεθόδων διαχείρισης ζιζανίων αντί του glyphosate σε πολυετείς καλλιέργειες στην Ελλάδα, εγκαθιστώντας πειράματα αγρού για την αξιολόγηση τόσο χημικών όσο και καινοτόμων μη χημικών λύσεων. Η πρώτη πειραματική ενότητα, περιελάμβανε πειράματα αγρού που διεξήχθησαν σε έναν εσπεριδεώνα (Citrus clementina Hort. ex Tan), έναν ελαιώνα (Olea europaea L.) και έναν αμπελώνα (Vitis vinifera L.), σύμφωνα με το σχέδιο Τυχαιοποιημένων Πλήρων Ομάδων (ΤΠΟ) με εννέα επεμβάσεις και τέσσερις επαναλήψεις. Το glyphosate εφαρμόστηκε στον οπωρώνα εσπεριδοειδών (720 g ae ha-1), στον ελαιώνα (720 g ae ha-1) και στον αμπελώνα (1.800 g ae ha-1). Αξιολογήθηκαν επίσης το πελαργονικό οξύ (1.088 g ha-1, δύο εφαρμογές), τα υπολείμματα των καλλιεργειών κάλυψης κριθαριού (Hordeum vulgare L.) και σιναπιού (Sinapis alba L.) σε όλες τις τοποθεσίες. Η χορτοκοπή αξιολογήθηκε στον οπωρώνα εσπεριδοειδών (μία εφαρμογη) και στον αμπελώνα (δύο εφαρμογές). Επιπλέον, στον οπωρώνα εσπεριδοειδών και στον ελαιώνα εφαρμόστηκαν τα ζιζανιοκτόνα flazasulfuron (50 g ha-1), oxyfluorfen (144 g ha-1) και flumioxazin (150 g ha-1), ενώ στον ελαιώνα εφαρμόστηκε το μείγμα penoxsulam + florasulam (15 + 7,5 g ha-1). Στον αμπελώνα, εφαρμόστηκαν τα cycloxydim (200 g ha-1), quizalofop-p-ethyl (150 g ha-1) και propaquizafop (150 g ha-1). Σε όλες τις τοποθεσίες συμπεριλήφθηκε ένας αμεταχείριστος μάρτυρας. Τα ζιζανιοκτόνα flazasulfuron, oxyfluorfen και flumioxazin παρουσίασαν παρόμοιες τιμές για τον δείκτη βλάστησης κανονικοποιημένης διαφοράς (NDVI) και τη βιομάζα ζιζανίων, με το glyphosate στον εσπεριδεώνα και στα δύο έτη και στις δύο αξιολογήσεις. Το πελαργονικό οξύ (δύο εφαρμογές) και η χορτοκοπή (μία εφαρμογή) ήταν αποτελεσματικά έναντι πλατύφυλλων ζιζανίων. Στον ελαιώνα, τα ζιζανιοκτόνα flazasulfuron και penoxsulam + florasulam αποδείχθηκαν οι πιο υποσχόμενες εναλλακτικές μέθοδοι διαχείρισης ζιζανίων ενάντια στην κόνυζα [Conyza bonariensis (L.) Cronquist]. Τα υπολείμματα των καλλιεργειών κάλυψης παρουσίασαν επίσης κατασταλτική δράση έναντι των ζιζανίων στον εσπεριδεώνα. Στον αμπελώνα, όλα τα εκλεκτικά ζιζανιοκτόνα οδήγησαν σε παρόμοιες τιμές NDVI και ξηρού βάρους του βέλιουρα [Sorghum halepense (L.) Pers.] κατά τις δύο καλλιεργητικές περιόδους. Τέλος, σε όλες τις τοποθεσίες και τα έτη, παρατηρήθηκαν ισχυρές αρνητικές συσχετίσεις μεταξύ της απόδοσης της καλλιέργειας και του ξηρού βάρους των ζιζανίων (R² = 0,543 έως 0,924). Στη δεύτερη πειραματική ενότητα αξιολογήθηκαν εφαρμογές θερμού αφρού που αντιπροσωπεύουν μια νέα, έξυπνη ιδέα στον τομέα των θερμικών μεθόδων διαχείρισης ζιζανίων. Σκοπός αυτής της μελέτης ήταν η αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας του θερμού αφρού και άλλων μεθόδων ελέγχου ζιζανίων σε δύο ελαιώνες στην Πελοπόννησσο (Πύργος και Καλαμάτα). Το πείραμα σχεδιάστηκε σύμφωνα με το σχέδιο Τυχαιοποιημένων Πλήρων Ομάδων (ΤΠΟ) με έξι επεμβάσεις και τρεις επαναλήψεις. Οι επεμβάσεις εφαρμόστηκαν στις περιοχές μεταξύ των δέντρων, επί της γραμμής φύτευσης και περιλάμβαναν χορτοκοπή, επίστρωση με υπολείμματα κλαδέματος (2,65 kg m–2), glyphosate (σε δόση 1.440 g a.e. ha–1), θερμό αφρό (13,33 L m–2), πελαργονικό οξύ (σε δόση 1.088 g a.i. ha–1 δύο εφαρμογές) και έναν αμεταχείριστο μάρτυρα. Πραγματοποιήθηκαν δύο πειράματα αγρού σε κάθε τοποθεσία χρησιμοποιώντας την ίδια λίστα επεμβάσεων. Η μολόχα (Malva parviflora L.) και το άγριο σινάπι (Sinapis arvensis L.) ήταν τα κυρίαρχα ζιζάνια στον Πύργο, ενώ η τσουκνίδα (Urtica urens L.), η κολλιτσίδα (Galium aparine L.) και το περδικάκι (Parietaria officinalis L.) κυριαρχούσαν στην Καλαμάτα. Οι τοποθεσίες και οι επεμβάσεις επηρέασαν σημαντικά τον δείκτη NDVI και τη βιομάζα των ζιζανίων (P–Value ≤ 0,001). Ο θερμός αφρός μείωσε τη βιομάζα των ζιζανίων έως και 81%, 88%, 90% και 96% σε σύγκριση με την επίστρωση, τη χορτοκοπή, το πελαργονικό οξύ και τον μάρτυρα, αντίστοιχα. Αυτή η επέμβαση μείωσε επίσης τη βιομάζα της μολόχας κατά 75–88% σε σύγκριση με τη χορτοκοπή και 92–93% σε σύγκριση με το πελαργονικό οξύ, αντίστοιχα, στον Πύργο. Επιπλέον, μείωσε τη βιομάζα για το περδικάκι περισσότερο από 80% στην Καλαμάτα σε σύγκριση με τις παραπάνω επεμβάσεις. Σε όλες τις τοποθεσίες, ο θερμός αφρός και το glyphosate είχαν ως αποτέλεσμα τις χαμηλότερες τιμές του δείκτη NDVI και βιομάζας ζιζανίων. Η συνολική απόδοση του θερμού αφρού ήταν συγκρίσιμη με αυτή του glyphosate, υποδηλώνοντας ότι αυτή η μέθοδος αποτελεί μια φιλική προς το περιβάλλον και αποτελεσματική, εναλλακτική μέθοδο διαχείρισης ζιζανίων στους ελαιώνες. Η τρίτη πειραματική ενότητα είχε ως στόχο την αξιολόγηση των καλλιεργειών κάλυψης και του θερμού αφρού ως εναλλακτικών, αγροοικολογικών λύσεων έναντι του glyphosate για τη διαχείριση των ζιζανίων. Πειράματα αγρού διεξήχθησαν σε δύο ελαιώνες στην Πελοπόννησο (Πύργος και Καλαμάτα) κατά τις καλλιεργητικές περιόδους 2021–2024. Η χειμερινή πειραματική δοκιμή σχεδιάστηκε σύμφωνα με το σχέδιο Τυχαιοποιημένων Πλήρων Ομάδων (ΤΠΟ) με εννέα επεμβάσεις και τέσσερις επαναλήψεις. Περιλάμβανε έναν αμεταχείριστο μάρτυρα, χορτοκοπή, glyphosate (2.160 g ae ha⁻¹) και έξι επεμβάσεις με καλλιέργειες κάλυψης: μονοκαλλιέργειες βρώμης (Avena sativa L.), βίκου (Vicia sativa L.) και σιναπιού, καθώς και τρία μείγματα αυτών. Η καλοκαιρινή δοκιμή ακολούθησε διάταξη υποδιαιρεμένων τεμαχίων (split-plot design) για την αξιολόγηση της συνέργειας των καλλιεργειών κάλυψης με την εφαρμογή θερμού αφρού. Ο ίδιος πειραματικός σχεδιασμός εφαρμόστηκε και στις τέσσερις περιπτώσεις (τοποθεσίες-έτη). Τα κυρίαρχα χειμερινά ζιζάνια ήταν η μολόχα (Malva parviflora L.) και η οξαλίδα (Oxalis pes-caprae L.), ενώ το καλοκαίρι κυριαρχούσε η κόνυζα [Conyza bonariensis L. (Cronq.)]. Τα μείγματα καλλιεργειών κάλυψης αναδείχθηκαν ως η περισσότερο αποτελεσματική επέμβαση, με το τριπλό μείγμα (βρώμη + βίκος + σινάπι) να μειώνει σταθερά τη βιομάζα των ζιζανίων κατά 90–95%, υπερέχοντας σημαντικά τόσο των μονοκαλλιεργειών όσο και του glyphosate. Η μειωμένη αποτελεσματικότητα του glyphosate έναντι της μολόχας και της κόνυζας (ιδιαίτερα στην περιοχή του Πύργου) και η αποτυχία της χορτοκοπής στον έλεγχο τόσο της οξαλίδας όσο και των υπόλοιπων ζιζανίων, υπογράμμισαν την ανάγκη συνδυαστικών μεθόδων για ικανοποιητικό έλεγχο δυσεξόντωτων ειδών. Στα τεμάχια όπου είχε προηγηθεί το τριπλό μείγμα, η βιομάζα της κόνυζας εκμηδενίστηκε, λόγω της κατασταλτικής δράσης των υπολειμμάτων σε συνδυασμό με τον επακόλουθο έλεγχο των υπολειπόμενων ατόμων από τον θερμό αφρό. Συμπερασματικά, η συνδυαστική εφαρμογή καλλιεργειών κάλυψης και θερμού αφρού συνθέτει ένα ολοκληρωμένο και βιώσιμο σύστημα διαχείρισης, ικανό να υποκαταστήσει πλήρως τη χρήση συμβατικών μεθόδων στις πολυετείς καλλιέργειες.
Μεταλλαξιγένεση μέσω γ-ακτινοβολίας σε ποικιλίες μπιζελιού: αξιολόγηση απόδοσης, βιοχημικής σύστασης και αντοχής σε βιοτική καταπόνηση στις πρώτες γενιές
Σαρρή, Ευφροσύνη Ι., 2026-04-27. Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Αθήνα
Το μπιζέλι (Pisum sativum L.) αποτελεί μία από τις σημαντικότερες καλλιέργειες ψυχανθών, με υψηλή θρεπτική αξία, σημαντική περιεκτικότητα σε πρωτεΐνες και ικανότητα βελτίωσης της γονιμότητας του εδάφους μέσω αζωτοδέσμευσης. Η παραγωγή του συχνά περιορίζεται από βιοτικούς παράγοντες, όπως παθογόνα, έντομα, αλλά και από αβιοτικούς παράγοντες καταπόνησης, οι οποίοι επηρεάζουν αρνητικά την απόδοση και την ποιότητα, γεγονός που υπογραμμίζει την ανάγκη για βελτίωση αγρονομικών χαρακτηριστικών, θρεπτικής αξίας και ανθεκτικότητας. Η μεταλλαξιγένεση μέσω γ-ακτινοβολίας αποτελεί ένα αποτελεσματικό εργαλείο δημιουργίας γενετικής ποικιλότητας και επιλογής φυτών με επιθυμητά χαρακτηριστικά, χωρίς την ανάγκη εισαγωγής ξένου DNA. Σκοπός της παρούσας διατριβής ήταν ο εντοπισμός φυτών με βελτιωμένα αγρονομικά και βιοχημικά χαρακτηριστικά καθώς και χαρακτηριστικά ανθεκτικότητας σε καταπονήσεις μέσω εφαρμογής γ-ακτινοβολίας σε τρεις ποικιλίες μπιζελιού (Dodoni, Early Onward, Rondo) για τη δημιουργία Μutagenized 1 (M1) και M2 γενεών. Η έρευνα αυτή εντάσσεται στο πλαίσιο της ανάπτυξης βιώσιμων στρατηγικών γενετικής βελτίωσης ψυχανθών, αξιοποιώντας τη μεταλλαξιγένεση ως εργαλείο αύξησης της γενετικής ποικιλότητας και βελτιστοποίησης χαρακτηριστικών που σχετίζονται με την παραγωγικότητα, τη θρεπτική αξία και την ανθεκτικότητα σε παθογόνα. Η μελέτη συμπεριέλαβε την αξιολόγηση αγρονομικών παραμέτρων (ύψος, αριθμός λοβών, σπόρων, βιομάζα, βάρος 1000 σπόρων), βιοχημικής σύστασης σπόρων (Fe, Zn, Mn, Cu, πρωτεΐνη, φαινόλες, αντιοξειδωτική ικανότητα, αναστολή πρωτεασών) και ανεκτικότητας στον μύκητα Didymella pinodes μέσω βιοδοκιμών σε αποκομμένα φύλλα. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η γ-ακτινοβολία δημιούργησε έντονη φαινοτυπική παραλλακτικότητα σε όλα τα επίπεδα. Στα αγρονομικά χαρακτηριστικά, τρεις από τις εκατό οικογένειες (DMIV35, DMIII10 και EOMIV3) παρουσίασαν σημαντική αύξηση στον αριθμό σπόρων ανά φυτό και στο βάρος 1000 σπόρων, ενώ δύο (DMIV58 και DMIV11) ξεχώρισαν για τον αριθμό λοβών και την παραγωγή βιομάζας. Στο επίπεδο βιοχημικών χαρακτηριστικών, από τα 55 δείγματα άτομα τα τέσσερα (DMIII46-14, DMIII46-5, DMIII11-17 και DMIV51-12) συνδύασαν υψηλή περιεκτικότητα σε Fe και Zn, αυξημένες φαινόλες και ενισχυμένη αντιοξειδωτική ικανότητα. Η συνύπαρξη αυτών των χαρακτηριστικών προσδίδει στα φυτά αυτά αυξημένη διατροφική αξία, καθιστώντας τα υποψήφια για βιοενίσχυση τροφίμων. Στην ανεκτικότητα στον D. pinodes, από τις 16 οικογένειες που μελετήθηκαν σε τρεις από αυτές εντοπίστηκαν τέσσερα φυτά άτομα (DMIV21-11, DMIV36-4, DMIV49-4 και DMIV49-16) που εμφάνισαν μειωμένο ποσοστό μόλυνσης, υποδεικνύοντας πιθανή ενίσχυση αμυντικών μηχανισμών. Η σύγκριση των τριών θεματικών επιπέδων ανέδειξε ότι η βελτίωση ενός χαρακτηριστικού συχνά συνοδεύεται από την υποβάθμιση ή τη μη ανταπόκριση ενός άλλου. Το φαινόμενο αυτό υποδεικνύει την ύπαρξη αρνητικών γενετικών συσχετίσεων, οι οποίες ενδέχεται να οφείλονται σε ανταγωνιστική πλειοτροπία. Ωστόσο, ορισμένα φυτά, όπως οι οικογένειες DMIII46, DMIII11 και DMIV36, παρουσίασαν ισορροπημένα χαρακτηριστικά και αποτελούν υποψήφιους γονότυπους για περαιτέρω αξιολόγηση συνδυασμού αγρονομικών, βιοχημικών ιδιοτήτων και ανθεκτικότητας σε καταπονήσεις. Η παρούσα διατριβή ενισχύει τη γνώση γύρω από τη δυναμική της γ-ακτινοβολίας ως μεταλλαξιγόνου παράγοντα, παρέχει ένα λειτουργικό μοντέλο επιλογής δυνητικά μεταλλαγμένων φυτών με συνδυασμό επιθυμητών χαρακτηριστικών και θέτει τις βάσεις για τη δημιουργία ποικιλιών μπιζελιού με βελτιωμένα χαρακτηριστικά. Επιπλέον, τα αποτελέσματα υπογραμμίζουν τη σημασία της επιλογής σε επίπεδο μεμονωμένου φυτού στις πρώτες γενιές φυτών που έχουν δεχτεί ακτινοβολία και προσφέρουν προοπτικές για στοχευμένη γενετική βελτίωση μέσω συνδυαστικών στρατηγικών επιλογής σε αγρονομικά, θρεπτικά και χαρακτηριστικά ανθεκτικότητας. Συνολικά, η έρευνα αυτή εμπλουτίζει τη γνώση για τη δυναμική της γ-ακτινοβολίας ως μεταλλαξιγόνου παράγοντα, προσφέρει νέα γενετικά υλικά με πολυπαραγοντικά πλεονεκτήματα και συμβάλλει στη θεμελίωση μιας βιώσιμης, “πράσινης” προσέγγισης βελτίωσης ψυχανθών, προσαρμοσμένης στις ανάγκες της σύγχρονης γεωργίας και της επισιτιστικής ασφάλειας.
Αξιολόγηση και λειτουργική αποτίμηση αισθητήρων μέτρησης της υγρασίας εδάφους και υποστρωμάτων μέσω Ασύρματων Ηλεκτρονικών Μετρητικών Διατάξεων Χαμηλού Κόστους
Φράγκος, Αθανάσιος Π., 2026-04-29. Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Αθήνα
Η έρευνα ξεκίνησε αρχικά για τη δημιουργία και αξιολόγηση ενός ολοκληρωμένου συστήματος υπολογιστικής άκρου (edge computing), με έμφαση στην παροχή απομακρυσμένης προσβασιμότητας (μέσω του Διαδικτύου) σε δεδομένα διηλεκτρικών αισθητήρων εκτίμησης της κατ΄ όγκο περιεκτικότητας σε νερό και της αλατότητας του εδάφους. Βασική προτεραιότητα αποτέλεσε η επιβεβαίωση της καταλληλότητας της χρήσης πρωτότυπων διατάξεων χαμηλού κόστους για λήψη μετρήσεων με απλό, εύκολο τρόπο αλλά και με συγκρίσιμη ακρίβεια και αξιοπιστία σε σχέση με τις λύσεις που παρέχουν οι κατασκευαστές διαδεδομένων οργάνων μέτρησης στο χώρο αυτό. Παράλληλα έγιναν βήματα για την αξιολόγηση της επίδοσης του πολλά υποσχόμενου πρωτοκόλλου LoRa σε μετάδοση δεδομένων, υπό κανονικές αλλά και οριακές συνθήκες όσον αφορά τις δυνατότητες του. Στην πορεία όμως, το πλαίσιο της διατριβής διευρύνθηκε, καθώς διαπιστώθηκαν ιδιαιτερότητες στη λειτουργία των αισθητήρων, σε σχέση με τις εργοστασιακές ρυθμίσεις, και κρίθηκε απαραίτητη η ενδελεχέστερη μελέτη τους. Πιο συγκεκριμένα, η ιδιαίτερη συμπεριφορά των αισθητήρων σε σύγκριση με τους αισθητήρες time domain reflectometry (TDR) αποτέλεσε καθοριστική καμπή στην πορεία της παρούσας διατριβής καθώς έπρεπε να εντοπισθούν και να απομονωθούν τα συστηματικά σφάλματα που θα κληροδοτούσε στο σύστημα η «τυφλή» και χωρίς έλεγχο αποδοχή των εργοστασιακών προδιαγραφών των οργάνων. Παρατηρήθηκαν αποκλίσεις, σε σχέση με τις προδιαγραφές του κατασκευαστή, για τους καθιερωμένους και ευρέως διαδεδομένους αισθητήρες μέτρησης της εδαφικής υγρασίας TEROS 10 και TEROS 12 και επικεντρωθήκαμε στην καταγραφή και έλεγχο των αντίστοιχων πειραματικών ευρημάτων στην ζώνη των εδαφικών και υδατικών διαλυμάτων καθώς και διαφόρων υποστρωμάτων. Μελετήθηκε διεξοδικά η συμπεριφορά των εν λόγω αισθητήρων κυρίως στο εργαστήριo σε διαφορετικούς τύπους εδαφών, σε διαφορετικά επίπεδα υγρασίας θ (από ξηρό έως πλήρως κορεσμένο) και αλατότητας (από πολύ χαμηλή έως υψηλή αλατότητα). Eξετάστηκε και η λειτουργικότητα της πρωτότυπης πλατφόρμας μετάδοσης δεδομένων, τόσο σε εργαστηριακές συνθήκες όσο και σε περιβάλλον αγρού (επί της επιφανείας του εδάφους αλλά και εντός αυτού, με καλυμμένο όλο τον εξοπλισμό). Τα σχετικά ευρήματα παρουσιάζουν ενδιαφέρον όχι μόνο για επιστήμονες που ασχολούνται με την Γεωργία Ακριβείας αλλά και για ερευνητές που ασχολούνται ευρύτερα με τεχνολογίες που απαιτούν μετρήσεις εδαφικών ιδιοτήτων. Αξίζει να σημειωθεί ότι σε αυτά τα ευρήματα έγινε τιμητική αναφορά από την ίδια την κατασκευάστρια εταιρεία METER Group AG.
Ολιστική και συγκεντρωτική αξιολόγηση φυτικών ειδών για την απορρύπανση εδαφών
Κωτούλα, Δανάη Β., 2026-03-30. Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Αθήνα
Σκοπός της διδακτορικής διατριβής αποτελεί η μελέτη απορρύπανσης των εδαφών από βαρέα μέταλλα μέσα από τη διερεύνηση παραμέτρων βελτιστοποίησης σε πραγματικές συνθήκες αγρού. Η διατριβή μελετά τη συγκριτική αποτίμηση της απορρυπαντικής ικανότητας εναλλακτικών καλλιεργειών μαζί με ένα ευρύ πλαίσιο κριτηρίων που περιλαμβάνει συγκριτικές αποδόσεις εναλλακτικών καλλιεργειών, περιβαλλοντικά οφέλη σε όρους Ανάλυσης Κύκλου Ζωής, αλλά και την γενικότερη ένταξη της φυτοεξυγείανσης στο πλαίσιο της Κυκλικής Οικονομίας. Η ρύπανση του εδάφους με βαρέα μέταλλα παρουσιάζει σοβαρές περιβαλλοντικές και αγρονομικές προκλήσεις, περιορίζοντας την αγροτική παραγωγικότητα παγκοσμίως. Η φυτοδιαχείριση συνδυάζει τη μείωση του περιβαλλοντικού κινδύνου με παράλληλη παραγωγή βιομάζας αλλά, κυρίως, με την ανάκτηση γης για περαιτέρω χρήση. Εναλλακτικές καλλιέργειες που μελετήθηκαν στη διατριβή περιλαμβάνουν το λινάρι (Linum usitatissimum L.), τη βιομηχανική κάνναβη (Cannabis sativa L.) και το κενάφ (Hibiscus cannabinus L.). Οι επιλεγμένες καλλιέργειες, εκτός του ότι διεκδικούν εθνικό χαρακτήρα και ταυτότητα, ανήκουν στην κατηγορία κλωστικών βιομηχανικών φυτών με αποδεδειγμένες δυνατότητες φυτοεξυγίανσης. Το επιβαρυμένο έδαφος της μελέτης αφορούσε τη χερσόνησο της Λαυρεωτικής, μια περιοχή ρυπασμένη με πέντε βαρέα μέταλλα [κάδμιο (Cd), νικέλιο (Ni), χαλκό (Cu), μόλυβδο (Pb), ψευδάργυρο (Zn)]. Βασική έρευνα της διατριβής ήταν η διερεύνηση και η βελτιστοποίηση, σε πραγματικές συνθήκες αγρού, της στρεμματικής απόδοσης και της απορρυπαντικής ικανότητας των τριών φυτικών ειδών μέσα από ποικίλες αγρονομικές συνθήκες. Η μελέτη υλοποιήθηκε στη διάρκεια τριετούς πειράματος πεδίου (2021 – 2023). Στη μελέτη χρησιμοποιήθηκαν τέσσερις ποικιλίες λιναριού (Calista, Jan, Modran, Nike), δύο ποικιλίες βιομηχανικής κάνναβης (Futura 75 και Futura 83) και δύο ποικιλίες κενάφ (HC3 και HC95). Για κάθε καλλιέργεια εξετάστηκαν τρία επίπεδα άρδευσης (Ι0: ξηρικές συνθήκες, Ι1:50% και Ι2: 100% των απαιτήσεων των φυτικών ειδών σε νερό) και τρία επίπεδα λίπανσης με άζωτο (Ν0: 0 kg N ha-1, Ν1: 30 kg N ha-1 και Ν2: 60 kg N ha-1). Για το λινάρι εξετάστηκε τόσο η εαρινή όσο και η χειμερινή σπορά. Στην περίπτωση της βιομηχανικής κάνναβης και του κενάφ εξετάστηκε μόνο η εαρινή σπορά. Οι μετρήσεις κατέγραψαν τα στάδια ανάπτυξης των φυτικών οργανισμών βάσει της κλίμακας ανάπτυξης BBCH. Στη φάση πλήρους ωρίμανσης (BBCH 99) μετρήθηκε η στρεμματική απόδοση της κάθε καλλιέργειας. Περαιτέρω, η διατριβή προτάσσει ένα ενιαίο μεθοδολογικό πλαίσιο που επιτρέπει την ολιστική αποτίμηση της φυτοεξυγείανσης και προσφέρεται για συγκρίσεις ανάμεσα σε διαφορετικές καλλιέργειες, ανεξαρτήτως από το είδος ή τον αριθμό των ρυπαντών που απομακρύνονται. Η ολιστική προσέγγιση είναι η πρώτη προσπάθεια ενιαίας προσέγγισης στη βιβλιογραφία. Το μεθοδολογικό πλαίσιο αξιοποιεί τις πειραματικές μετρήσεις συνδυάζοντας αποδόσεις καλλιεργειών, συγκεντρώσεις μετάλλων στην υπέργεια βιομάζα, και την συσσώρευση των ρυπαντών. Οι μετρήσεις σταθμίζονται με τη χρήση ενός γενικευμένου δείκτη τοξικότητας (HQ) που στηρίζει της ενιαία και γενικευμένη προσέγγιση διαμορφώνοντας στη συνέχεια τις λειτουργικές μονάδες της περιβαλλοντικής ανάλυσης και της Ανάλυσης Κύκλου Ζώης (ΑΚΖ). Η ΑΚΖ περιλαμβάνει απογραφή και καταγραφή περιβαλλοντικών επιπτώσεων (ανά καλλιέργεια και χρονική περίοδο), την επιφάνεια εξυγείανσης, και τη φυτοεξυγείανση εκφρασμένη σε kg ισοδύναμου Zn. Το μεθοδολογικό πλαίσιο ολοκληρώνεται με την ανάλυση του οικονομικού δυναμικού για την κάθε καλλιέργεια, όπου, για κάθε καλλιέργεια και παραλλαγή της, εξετάζονται τρία εναλλακτικά σενάρια αξιοποίησης της ρυπασμένης βιομάζας (παραγωγή ενέργειας, χαρτοπολτός και μοριοσανίδες). Τα αποτελέσματα ανέδειξαν πως η παραγωγή βιομάζας διαφοροποιήθηκε σημαντικά ανάλογα με το είδος, την ποικιλία, τη δόση αζωτούχου λίπανσης και το επίπεδο άρδευσης. Η αζωτούχος λίπανση είχε διαφοροποιημένη επίδραση στις ποικιλίες, αλλά γενικά δόσεις έως 30 kg N ha-1 ευνόησαν την ανάπτυξη. Αντιθέτως, υψηλότερες ποσότητες είχαν αρνητική επίδραση. Αντίστοιχα, η άρδευση αποδείχθηκε καθοριστικός παράγοντας. Συγκεκριμένα, η μεσαία παροχή (Ι1) μείωσε σημαντικά τις αποδόσεις, ενώ η απουσία άρδευσης (Ι0) δεν επέτρεψε το φύτρωμα των σπόρων. Διαχρονικά, παρατηρήθηκαν έντονες διακυμάνσεις μεταξύ καλλιεργητικών ετών. Επιπλέον, η παρουσία ρυπαντών επηρέασε την απόδοση με διαφοροποίηση ανά ποικιλία: Calista για το λινάρι, Futura 83 για τη βιομηχανική κάνναβη και HC3 για το κενάφ εμφάνισαν ισχυρότερη ανοχή. Από τα τρία φυτικά είδη, το κενάφ παρουσίασε συστηματικά υψηλότερες αποδόσεις έως και 63,4 % σε σχέση με το λινάρι και τη βιομηχανική κάνναβη. Αξίζει να σημειωθεί ότι το κενάφ παρήγαγε υψηλές αποδόσεις ακόμα και χωρίς λίπανση, ενώ το λινάρι έδειξε προσαρμοστικότητα σε χειμερινές ξηρικές συνθήκες, αλλά η προσθήκη αζωτούχο λίπανσης κρίθηκε αναγκαία για ικανοποιητικές αποδόσεις. Υψηλότερες συγκεντρώσεις στην υπέργεια βιομάζα καταγράφηκαν για τον Zn και τον Pb, ενώ τα επίπεδα του Cd και του Ni ήταν ιδιαίτερα χαμηλά ή κάτω από το όριο ανίχνευσης. Ο Cu εντοπίστηκε σε παρόμοιες συγκεντρώσεις και στα τρία φυτικά είδη. Η άρδευση οδήγησε γενικά σε μείωση των συγκεντρώσεων, χωρίς ωστόσο να παρατηρείται σταθερό μοτίβο μεταξύ των ετών. Παράλληλα, δόσεις αζωτούχου λίπανσης έως 30 kg N ha-1 ευνόησαν τη συσσώρευση, ενώ υψηλότερες ποσότητες είχαν αρνητική επίδραση. Η απομάκρυνση των μετάλλων εξαρτήθηκε κυρίως από την παραγόμενη βιομάζα και τη συνδυαστική επίδραση της άρδευσης και της λίπανσης. Παρά το γεγονός, ότι η βιομηχανική κάνναβη παρήγαγε μεγαλύτερη ποσότητα βιομάζας σε σύγκριση με το λινάρι, οι συγκεντρώσεις των μετάλλων στους φυτικούς ιστούς της ήταν χαμηλότερες. Ως αποτέλεσμα, το λινάρι, παρά τη χαμηλότερη παραγωγή βιομάζας, εμφάνισε υψηλότερη συνολική ικανότητα απομάκρυνσης μετάλλων. Το κενάφ, απομάκρυνε τις μεγαλύτερες ποσότητες, ιδίως υπό συνθήκες επαρκούς άρδευσης (Ι2). Η εφαρμογή αζωτούχου λίπανσης έως 30 kg N ha-1 αύξησε την απομάκρυνση, ενώ υψηλότερες την περιόρισαν και στα τρία φυτικά είδη. Η σειρά απομάκρυνσης για τα τρία φυτά ήταν: Zn>Pb>Cu>Cd>Ni. Τα αποτελέσματα της περιβαλλοντικής εκτίμησης δείχνουν ότι, αν και κάθε είδος εμφανίζει διαφορετικό περιβαλλοντικό προφίλ, το κενάφ αναδεικνύεται ως το πλέον αποδοτικό για φυτοεξυγίανση, συνδυάζοντας υψηλή ικανότητα απομάκρυνσης μετάλλων με σχετικά περιορισμένες περιβαλλοντικές επιβαρύνσεις. Συγκεκριμένα, ο δείκτης τοξικότητας για το κενάφ υπολογίστηκε έως και 10 φορές υψηλότερος σε σχέση με το λινάρι και τη βιομηχανική κάνναβη, ιδίως για τα μέταλλα Zn, Pb, Cd, γεγονός που επιβεβαιώνει τη μεγαλύτερη ικανότητά του να μειώνει την τοξικότητα του εδάφους. Αντίστοιχα, η ΑΚΖ ανέδειξε ότι η βιομηχανική κάνναβη υπερέχει στη δέσμευση άνθρακα, το κενάφ υπερέχει στη φυτοεξυγιαντική ικανότητα και περιβαλλοντική αποδοτικότητα, ενώ το λινάρι αποτελεί ενδιάμεση επιλογή με ισορροπημένο προφίλ. Στα πλαίσια της Κυκλικής Οικονομίας, η ανάκτηση μετάλλων είχε χαμηλή οικονομική αξία. Ο καθοριστικός παράγοντας βιωσιμότητας αποτέλεσε η αγοραστική αξία της αποκατεστημένης γης. Η αξιοποίηση της ρυπασμένης βιομάζας για ενέργεια, μοριοσανίδες ή χαρτοπολτό κατέγραψε χαμηλά ή αρνητικά έσοδα. Εξαίρεση αποτέλεσε το κενάφ, με οριακά θετικό αποτέλεσμα από την παραγωγή χαρτοπολτού. Συνολικά, το κενάφ αναδεικνύεται ως το πιο αποτελεσματικό είδος για πράσινες στρατηγικές απορρύπανσης ρυπασμένων εδαφών, όπως αυτή της φυτοδιαχείρισης, συνδυάζοντας υψηλή απομάκρυνση βαρέων μετάλλων, περιβαλλοντικά οφέλη και προοπτική οικονομικής αξιοποίησης. Το λινάρι συνιστά μία ενδιάμεση και πιο αργή αλλά σταθερή προσέγγιση της φυτοδιαχείρισης, με καλύτερη οικονομική προοπτική, ενώ η βιομηχανική κάνναβη, αν και πολύτιμη σε άλλες εφαρμογές, εμφανίζει περιορισμούς σε ρυπασμένα εδάφη. Εν τούτοις, η εικόνα για το λινάρι μπορεί να αλλάξει άρδην καθώς η ρυπασμένη καλλιέργεια υπέχει σημαντικά της συμβατικής. Επι παραδείγματι, εναλλακτικές επιλογές θα μπορούσαν να συνδυάσουν τη ρυπασμένη βιομάζα του λιναριού με τεχνολογίες προ-επεξεργασίας και διαχωρισμού της κλωστικής ίνας από τα μέταλλα και την τελική παραγωγή υφασμάτων χαμηλότερης αξίας.
Αξιολόγηση της απόκρισης και της αποδοτικότητας χρήσης του αζώτου στο σιταροκρίθαρο (×Tritordeum Ascherson et Graebner) υπό μεσογειακές συνθήκες με ψηφιακές τεχνολογίες
Παπαδόπουλος, Γεώργιος Γ., 2026-03-30. Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Αθήνα
Ο σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής εξετάζει τη διαχείριση του αζώτου στο σιταροκρίθαρο (×Tritordeum Ascherson et Graebner) υπό μεσογειακές συνθήκες, αξιοποιώντας μία ολιστική και διεπιστημονική προσέγγιση που συνδυάζει πειραματική αγρονομία, αναλύσεις εδάφους–φυτού–σπόρου, τηλεπισκόπηση και μεθόδους μηχανικής μάθησης. Στόχος της διατριβής ήταν η κατανόηση της δυναμικής της αποδοτικότητας χρήσης του αζώτου, όχι ως στατικού δείκτη, αλλά ως αποτέλεσμα αλληλεπιδρώντων φυσιολογικών και εδαφικών διεργασιών που εξελίσσονται στον χρόνο. Αρχικά, η αποδοτικότητα χρήσης του αζώτου διερευνήθηκε μέσω μίας ολιστικής αξιολόγησης στο συνεχές έδαφος–φυτό–σπόρος, συγκρίνοντας συμβατική ουρία με λιπάσματα ενισχυμένης αποδοτικότητας (αναστολείς ουρεάσης και νιτροποίησης). Κατά την εξεταζόμενη πειραματική περίοδο, η οποία χαρακτηρίστηκε από συνολικά χαμηλές αποδόσεις λόγω δυσμενών κλιματικών συνθηκών, η συμβατική ουρία εμφάνισε υψηλότερη παραγωγική απόκριση σε σχέση με τις μεταχειρίσεις ενισχυμένης αποδοτικότητας, γεγονός που αποδίδεται στον περιορισμένο συγχρονισμό της καθυστερημένης διαθεσιμότητας του αζώτου με τις κρίσιμες φαινολογικές φάσεις της καλλιέργειας. Αντίθετα, τα λιπάσματα ενισχυμένης αποδοτικότητας βελτίωσαν τον συγχρονισμό της θρέψης και την ποιότητα του παραγόμενου σπόρου, αυξάνοντας τη συγκέντρωση ψευδαργύρου (έως 34.93 mg kg⁻¹), σιδήρου (έως 33.77 mg kg⁻¹) και καλίου στους φυτικούς ιστούς, καθώς και την αποτελεσματικότητα ανακατανομής του αζώτου. Παράλληλα, παρατηρήθηκαν θετικές επιδράσεις σε εδαφικές παραμέτρους, όπως η οργανική ουσία και η ηλεκτρική αγωγιμότητα, υποδεικνύοντας πιθανές μακροπρόθεσμες ωφέλειες για τη γονιμότητα του εδάφους. Στη συνέχεια, μέσω τριετούς πειραματικής διερεύνησης, αξιολογήθηκε η αγρονομική και φυσιολογική απόκριση του σιταροκρίθαρου σε διαφορετικές στρατηγικές αζωτούχου λίπανσης. Όλες οι αζωτούχες μεταχειρίσεις αύξησαν σημαντικά την απόδοση σε σχέση με τον μάρτυρα, με μέγιστη απόδοση έως 2319 kg ha⁻¹ υπό ουρία με αναστολέα νιτροποίησης, ενώ η περιεκτικότητα σε πρωτεΐνη κορυφώθηκε υπό συμβατική ουρία (έως 16.04%). Η φαινολογικά ευθυγραμμισμένη ανάλυση έδειξε ότι οι αναστολείς νιτροποίησης ενίσχυσαν τη διατήρηση της χλωροφύλλης και τη ζωηρότητα της κόμης από την άνθηση έως την ωρίμανση, όπως αποτυπώθηκε σε δείκτες βλάστησης (NDVI, MCARI), ενώ οι αναστολείς ουρεάσης ευνόησαν κυρίως την πρώιμη βλαστική ανάπτυξη. Τα αποτελέσματα ανέδειξαν ότι η αποτελεσματικότητα των λιπασμάτων ενισχυμένης αποδοτικότητας είναι φαινολογικά και κλιματικά εξαρτώμενη και δεν συνεπάγεται καθολική υπεροχή έναντι της συμβατικής ουρίας. Παράλληλα, διερευνήθηκε η δυνατότητα πρώιμης πρόβλεψης της απόδοσης και των δεικτών αποδοτικότητας χρήσης του αζώτου μέσω μεθόδων μηχανικής μάθησης, αξιοποιώντας περιορισμένο αλλά βιολογικά ουσιαστικό σύνολο μεταβλητών. Η τελική απόδοση προβλέφθηκε με υψηλή ακρίβεια ήδη από τα πρώιμα φαινολογικά στάδια (R² έως 0.90), ενώ οι δείκτες αποδοτικότητας του αζώτου (NUE, NHI, NUtE) εμφάνισαν σημαντικά χαμηλότερη προβλεψιμότητα. Ιδιαίτερη καινοτομία αποτέλεσε η ενσωμάτωση πρώιμων ριζικών χαρακτηριστικών στα μοντέλα πρόβλεψης, με τη διάμετρο της ρίζας στο στάδιο του αδελφώματος να αναδεικνύεται ως ένας από τους ισχυρότερους προγνωστικούς παράγοντες της μελλοντικής παραγωγικής δυναμικής. Συνολικά, η διατριβή καταδεικνύει ότι η αποδοτική και βιώσιμη διαχείριση του αζώτου στα σιτηρά απαιτεί τη σύνθεση αγρονομικής γνώσης, φυσιολογικής ερμηνείας και σύγχρονων ψηφιακών εργαλείων. Η μηχανική μάθηση δεν λειτούργησε ως αυτοσκοπός, αλλά ως εργαλείο κατανόησης της βιολογικής πολυπλοκότητας της καλλιέργειας και παροχής έγκαιρης, ερμηνεύσιμης πληροφορίας για τη λήψη αποφάσεων. Η προτεινόμενη μεθοδολογία προσφέρει ένα συνεκτικό πλαίσιο αξιολόγησης της αζωτούχου λίπανσης, το οποίο μπορεί να εφαρμοστεί και σε άλλα σιτηρά ή εναλλακτικές καλλιέργειες, συμβάλλοντας στη μετάβαση προς πιο ανθεκτικά και βιώσιμα αγροοικοσυστήματα υπό συνθήκες αυξανόμενης κλιματικής πίεσης.
Theoretical and experimental investigation of membrane performance of photovoltaic-driven reverse osmosis desalination systems operating under intermittent and variable conditions
Dimitriou, Evangelos S., 2026-03-12. Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Αθήνα
The integration of renewable energy sources (RES) with seawater reverse osmosis (SWRO) desalination offers a promising solution for sustainable freshwater production but introduces challenges associated with the inherent variability and intermittency of renewable power. While RO membranes are traditionally designed and characterized under steady-state conditions, photovoltaic (PV)-driven desalination systems, especially those operating without energy storage, are subject to fluctuating pressure and flowrate. The implications of such non-steady operation for membrane performance and durability remain inadequately understood. This doctoral dissertation presents a combined theoretical and experimental investigation of SWRO membrane performance under variable and intermittent operating conditions representative of battery-less PV-powered desalination systems. A one-dimensional mathematical model was developed to describe membrane behavior under variable pressure and flowrate, incorporating pressure-dependent hydraulic resistance to account for physical compaction effects. The model provided mechanistic insight into the influence of pressure variability on water flux, salt rejection, and concentration polarization. Experimental investigations were conducted on two scales. A small-scale spiral-wound SWRO unit was operated under controlled variations of pressure, flowrate, and feedwater temperature (10 °C, 25 °C, and 35 °C), while a laboratory-scale flat-sheet RO apparatus was tested under continuous and variable PV operation over multi-day cycles, with and without daily rinsing. Membrane performance was evaluated using standard performance indicators and FTIR/ATR spectroscopic analysis. The results show that abrupt pressure fluctuations accelerate membrane compaction and performance degradation, particularly under highly variable PV conditions, while rinsing can partially mitigate short-term losses. The findings provide guidance for the design of resilient and energy-efficient PV-driven desalination systems operating without energy storage.
Μοριακή ταυτοποίηση στελεχών Echinococcus granulosus σε μηρυκαστικά ζώα στην Ελλάδα
Ροϊνιώτη, Εριφύλλη Γ., 2025-12-10. Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Αθήνα
Στην παρούσα μελέτη πραγματοποιήθηκε μοριακή ταυτοποίηση των ειδών και των γονότυπων καθώς και προσδιορισμός των απλότυπων του συμπλέγματος Echinococcus granulosus sensu lato σε υδατίδες κύστεις που λήφθηκαν από σφάγια μηρυκαστικών ζώων σε εγκεκριμένα σφαγεία της Ελλάδας. Συνολικά, ελέγχθηκαν 740 σφάγια νεαρών και ενήλικων μηρυκαστικών (438 πρόβατα, 227 αίγες και 75 βοοειδή). Με στόχο τη σύγκριση των αποτελεσμάτων, ελέγχθηκαν επίσης 416 σφάγια ενήλικων βοοειδών σε σφαγείο της επαρχίας Elazig της Ανατολικής Ανατολίας στην Τουρκία. Οι υδατίδες κύστεις που απομονώθηκαν από τα μολυσμένα σφάγια στις δυο χώρες ελέγχθηκαν για την παρουσία πρωτοσκωλήκων σε αυτές με τη βοήθεια του οπτικού μικροσκοπίου. Για τη μοριακή ανάλυση επιλέχθηκε μια υδατίδα κύστη από κάθε μολυσμένο σφάγιο. Η πειραματική προσέγγιση περιέλαβε την απομόνωση ολικού DNA από τη βλαστική στιβάδα της υδατίδας κύστης και την ενίσχυση μέσω αλυσιδωτής αντίδρασης της πολυμεράσης τμημάτων τριών μιτοχονδριακών γενετικών τόπων (12S rRNA, CO1, NADH1). Προσδιορισμός αλληλουχίας (sequencing) πραγματοποιήθηκε για τους γενετικούς τόπους CO1 και NADH1. Ανεξάρτητη ανάλυση (CO1, NADH1) καθώς και συνδυασμένη ανάλυση (CO1+NADH1) των αποτελεσμάτων πραγματοποιήθηκε με τη χρήση ελεύθερα διαθέσιμων εργαλείων Βιοπληροφορικής. Οι πολυμορφισμοί μονού νουκλεοτιδίου ανιχνεύτηκαν και τα αποτελέσματα συγκρίθηκαν με σχετικές αναφορές από την Ελλάδα, τα Βαλκάνια και χώρες της Μεσογείου. Η μοριακή ταυτοποίηση κατέδειξε την κυρίαρχη παρουσία του είδους Echinococcus granulosus sensu stricto (γονότυποι G1 και G3) στην Ελλάδα καθώς και τη συμπατρική παρουσία των ειδών Echinococcus granulosus sensu stricto και Echinococcus canadensis (γονότυπος G7) στην Πελοπόννησο. Το είδος Echinococcus canadensis (γονότυπος G7) που έχει ήδη αναφερθεί σε αίγες στην Πελοπόννησο, στην παρούσα μελέτη ταυτοποιήθηκε για πρώτη φορά σε γόνιμες υδατίδες κύστεις δυο σφάγιων προβάτων από την Αρκαδία και την Ηλεία. Στις υδατίδες κύστεις των βοοειδών στην Τουρκία διαπιστώθηκε η αποκλειστική παρουσία του είδους Echinococcus granulosus sensu stricto (γονότυποι G1 και G3). Η συνδυασμένη ανάλυση κατέδειξε την παρουσία 22 απλότυπων του είδους Echinococcus granulosus sensu stricto και ενός απλότυπου του είδους Echinococcus canadensis (γονότυπος G7) στα σφάγια Ελλάδας ενώ στα σφάγια Τουρκίας ταυτοποιήθηκαν 16 απλότυποι του είδους Echinococcus granulosus sensu stricto. Κοινοί παρασιτικοί απλότυποι ταυτοποιήθηκαν στα σφάγια των δυο χωρών, ωστόσο διαπιστώθηκε και η παρουσία μοναδικών απλότυπων για κάθε χώρα. Τα αποτελέσματα καταδεικνύουν την παρουσία στην Ελλάδα απλότυπων του συμπλέγματος Echinococcus granulosus sensu lato που έχουν ταυτοποιηθεί στα ζώα και τον άνθρωπο στα Βαλκάνια και τις χώρες της Μεσογείου. Επιπλέον, η παρουσία γόνιμων υδατίδων κύστεων του είδους Echinococcus canadensis (γονότυπος G7) στα σφάγια προβάτων τονίζει την αναγκαιότητα αλλαγής των μεσοδιαστημάτων της προληπτικής αποπαρασίτωσης του σκύλου, εφόσον το είδος αυτό εχινοκόκκου έχει αποδειχθεί ότι παρουσιάζει βραχύτερο χρόνο ωρίμανσης και έναρξης ωοτοκίας στο λεπτό έντερο του σκύλου σε σχέση με το Echinococcus granulosus sensu stricto. Παράπλευρα ευρήματα της μελέτης ήταν η ανεύρεση υδατίδων κύστεων αποκλειστικά στα σφάγια των ενήλικων μηρυκαστικών και το υψηλότερο ποσοστό μόλυνσης των σφάγιων προβάτων σε σχέση με τα σφάγια των αιγών και των βοοειδών. Τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης θα μπορούσαν να ληφθούν υπόψη στην εφαρμογή ενός μελλοντικού προγράμματος ελέγχου της κυστικής εχινοκοκκίασης στη χώρα μας, σε επίπεδο τοπικό ή εθνικό.
Λειτουργικές αλληλεπιδράσεις της χρωματίνης με τα σηματοδοτικά μονοπάτια ανάπτυξης στα φυτά
Πλίτση, Παναγιώτα Κωνσταντινιά Μ., 2026-03-02. Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Αθήνα
Η HEAT SHOCK PROTEIN 90 (HSP90) οικογένεια πρωτεϊνών με δράση μοριακού συνοδού, αποτελεί συστατικό στοιχείο του συστήματος της πρωτεόστασης και είναι εξαιρετικά συντηρημένη μεταξύ φυλογενετικά απομακρυσμένων οργανισμών. Έχει δειχθεί ότι οι HSP90 διαδραματίζουν κεντρικό ρόλο στη ρύθμιση της κυτταρικής ομοιόστασης, εμπλέκονται σε πλήθος αναπτυξιακών μονοπατιών καθώς και στην εξελικτική διαδικασία. Χαρακτηρίζονται από επιλεκτικότητα ως προς τα υποστρώματά τους, τα οποία διατηρούν σε λειτουργική διαμόρφωση σε συνεργασία με μια πληθώρα βοηθητικών πρωτεΐνών που ονομάζονται συν-τσαπερόνες. Ενώ η δράση τους εξασκείται κυρίως στο κυτταρόπλασμα, στα μετάζωα έχει αρχίσει να αναδεικνύεται ο ρόλος τους στον πυρήνα και ειδικότερα στη ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης τόσο μέσω του ελέγχου της μεταγραφικής μηχανής όσο και μέσω της ρύθμισης της δομής της χρωματίνης. Στο φυτό Arabidopsis thaliana, η HSP90 οικογένεια αποτελείται από επτά μέλη εκ των οποίων τα τέσσερα είναι κυτταροπλασματικά, ενώ τα υπόλοιπα έχουν οργανιδιακή τοποθέτηση. Μέχρι στιγμής, οι κυριότεροι μηχανισμοί που έχουν περιγραφεί για τις HSP90 στο Arabidopsis αφορούν στον έλεγχο της λειτουργικότητας ή σταθερότητας κομβικών πρωτεϊνών σε μονοπάτια μεταγωγής σήματος, όπως υποδοχείς, κινάσες ή μεταγραφικοί παράγοντες. Η συμμετοχή τους στο μονοπάτι μεταγωγής σήματος των μπρασσινοστεροειδών (BR) και του γιασμονικού οξέως (JA) είναι θεμελιωμένη, ενώ πλέον έχει αρχίσει να αναδεικνύεται ο κεντρικός ρόλος τους στο μονοπάτι μεταγωγής σήματος της αυξίνης. Αντιθέτως, δεν έχει διερευνηθεί η συμμετοχή των HSP90 στο μονοπάτι μεταγωγής σήματος των γιββερελλινών (GA), που συνεργάζεται με το μονοπάτι των BR. Οι GA είναι φυτικές ορμόνες που προάγουν την αλλαγή από τη βλαστική στην αναπαραγωγική φάση ανάπτυξης και αποτελούν αρνητικό ρυθμιστή της δημιουργίας του άνθους. Μέσω ενός συνδυασμού μεθοδολογιών γενετικής ανάλυσης, βιοχημείας, μοριακής βιολογίας και μικροσκοπίας ταυτοποιήθηκε η φυσική αλληλεπίδραση μεταξύ των HSP90.1 και ΗSP90.3 με δύο μέλη των DELLA πρωτεϊνών (RGA και GAI), που αποτελούν κεντρικούς αναστολείς του μονοπατιού των GA. Η ανάλυσή έδειξε ότι έλλειψη λειτουργίας του HSP90 μοριακού συνοδού (είτε φαρμακολογική είτε γενετική) οδηγεί σε απορρύθμιση της έκφρασης των γονιδίων βιοσύνθεσης και καταβολισμού των GA καθώς και σε σταθεροποίηση των DELLA σε κύτταρα με μεγάλο δυναμικό επιμήκυνσης. Τα δεδομένα που προέκυψαν συνηγορούν υπέρ της εμπλοκής των HSP90 στο ορμονικό μονοπάτι μεταγωγής σήματος των GA καθώς και της λειτουργίας τους ως μόρια ενσωμάτωσης σημάτων που προέρχονται από ενδογενή προγράμματα ανάπτυξης. Μετά τη φύτρωση, η υπέργεια ανάπτυξη του φυτού οφείλεται σε έναν θώκο μεριστωματικών κυττάρων στην κορυφή του βλαστού, που είναι γνωστός ως ακραίο μερίστωμα του βλαστού (ΑΜΒ), περιοχή στην οποία ενσωματώνονται τα σινιάλα μετάβασης στην άνθιση. Η άνθιση είναι η πιο σημαντική μετάβαση στον κύκλο ζωής των φυτών και για κάποια είδη όπως το Arabidopsis είναι μη αντιστρεπτή. Ως απόκριση στα επαγωγικά σινιάλα, το ΑΜΒ αυξάνει σε μέγεθος και μεταβάλει το σχήμα του, με τελικό αποτέλεσμα την μεταβολή της ταυτότητας των πλάγιων οργάνων από φύλλα σε άνθη. Φυτικές σειρές με μειωμένα επίπεδα των κυτταροπλασματικών HSP90 χαρακτηρίζονται από ανωμαλίες στην αρχιτεκτονική του βλαστού και στην υπέργεια ανάπτυξή τους όπως και στη μετάβαση στην άνθιση. Γι’ αυτόν τον λόγο, στα πλαίσια της παρούσας διατριβής διερευνήθηκε περαιτέρω η εμπλοκή των HSP90 στον έλεγχο της ομοιόστασης του μεριστώματος και στη ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης για το συντονισμό της ανάπτυξης με το περιβάλλον. Μελετήθηκε διεξοδικά ο χρόνος άνθισης σε διαφορετικές φωτοπεριόδους, και η αρχιτεκτονική του ΑΜΒ σε κυτταρικό επίπεδο διαγονιδιακών σειρών με χαμηλά επίπεδα HSP90 (hsp90 T-DNA μεταλλάγματα και αποσιωπημένες HSP90RNAi σειρές), καθώς επίσης και στα διπλά μεταλλάγματα hsp90/wus και hsp90/clv3, επιβεβαιώνοντας την εμπλοκή των HSP90 στη ρύθμιση της ομοιόστασης του ΑΜΒ και στην απόκρισή του σε ενδογενή και περιβαλλοντικά σινιάλα. Με τη χρήση μοριακών και μικροσκοπικών τεχνικών και κατάλληλων διαγονιδιακών σειρών δείχθηκε ότι οι HSP90 επηρεάζουν τη χωρική έκφραση του γονιδίου CLV3 και ρυθμίζουν θετικά την έκφραση του WUS στη βλαστική φάση ανάπτυξης. Επιπλέον, δείχθηκε ότι η μείωση των HSP90 επιπέδων διαταράσσει την απόκριση των κυττάρων του ΑΜΒ στην ορμόνη αυξίνη, αναλύοντας την έκφραση του βιοδείκτη DR5, και μελετώντας την τοποθέτηση του PIN1 μεταφορέα της αυξίνης. Επίσης, στην έλλειψη των HSP90 απορρυθμίζεται η συντονισμένη μεταβολή του μεγέθους και σχήματος του μεταβατικού ΑΜΒ. Τέλος, η συμμετοχή των HSP90 στη μετάβαση στην άνθιση γίνεται τόσο στο φύλλο όσο και στο ΑΜΒ. Στην έλλειψή των HSP90, επηρεάζεται ο συντονισμός της έκφρασης των κεντρικών γονιδίων ενσωμάτωσης των σινιάλων της άνθισης και η επαγωγή των γονιδίων εγκαθίδρυσης της ανθικής ταυτότητας. Η διερεύνηση της αλληλεπίδρασης των HSP90 με επιγενετικούς ρυθμιστές όπως τα REF6 και μέλη του PRC2 συμπλόκου, καθώς και η εξέταση της παρουσίας των HSP90 στο Arabidopsis σε γονιδιωματική κλίμακα, προσφέρει ενδείξεις για το σημαντικό ρόλο τους στη ρύθμιση της μετάβασης στην άνθιση και στην εγκαθίδρυση του ανθικού μεριστώματος μέσω της επιγενετικής ρύθμισης των γονιδίων που ρυθμίζουν αυτές τις διαδικασίες. Συνοπτικά, στην παρούσα διδακτορική διατριβή μελετήθηκε ο ρόλος των HSP90 στη μετάβαση στην άνθιση και στην εγκαθίδρυση του ανθικού μεριστώματος, καθώς και η συμμετοχή τους στον ορμονικό έλεγχο αυτών των διαδικασιών. Επιπρόσθετα, διερευνήθηκε η εμπλοκή των HSP90 στον έλεγχο της ομοιόστασης του μεριστώματος και στη ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης για το συντονισμό της ανάπτυξης με το περιβάλλον.
Συγκριτικές μελέτες παραγωγής αποθησαυριστικών μεταβολιτών, μέσω καλλιέργειας αυτότροφων και ετερότροφων μικροοργανισμών σε βιομηχανικά παραπροϊόντα
Βασιλάκης, Γαβριήλ Ι., 2025-12-19. Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών, Αθήνα
Η Ελληνική τυροκομία αποτελεί πυλώνα της εγχώριας οικονομίας, με προϊόντα παγκόσμιας αναγνώρισης και ευρείας αποδοχής. Τα παραπροϊόντα της τυροκομικής πρακτικής, όπως είναι το τυρόγαλα, χαρακτηρίζονται από υψηλό οργανικό και άρα ρυπαντικό φορτίο, με την άκρατη και ανεξέλεγκτη απόρριψή τους να δημιουργεί σοβαρό περιβαλλοντικό αποτύπωμα. Η εκμετάλλευση των εργαλείων της Μικροβιακής Βιοτεχνολογίας για την ανάπτυξη ενός ολοκληρωμένου βιοδιυλιστηρίου αξιοποίησης του τυρογάλακτος, όπως επιδιώχθηκε στα πλαίσια της παρούσας διατριβής, δύναται να οδηγήσει στη βιομετατροπή του παραπροϊόντος, εν τη παρουσία μικροοργανισμών, σε μεταβολίτες υψηλής προστιθέμενης αξίας, συμβαδίζοντας με τις αρχές που διέπουν την κυκλική οικονομία και την πράσινη αειφόρο ανάπτυξη. Με απώτερο στόχο την καλλιέργεια στο δευτερογενές τυρόγαλα και σκοπό την απορρύπανσή του, αρχικά, διερευνήθηκε η ικανότητα ανάπτυξης των μη συμβατικών και ελάχιστα μελετημένων στελεχών ζυμών Cryptococcus albidus Y-6965, Cutaneotrichosporon curvatus YB-775 και Papiliotrema laurentii YB-3594 σε εμπορικά υποστρώματα εμπεριέχοντα λακτόζη ή γλυκόζη (καλλιέργειες μάρτυρας) αρχικής συγκεντρώσεως 60 g/L, υπό διαφορετικές συνθήκες αζωτοπεριεκτικότητας (αρχική αναλογία C/N = 20, 80 και 160 mol/mol), σε φιάλες. Οι συνθήκες περίσσειας αζώτου ευνοήσαν την κυτταροπλασία, αποδίδοντας τιμές παραγωγής ξηρής βιομάζας άνω των 20 g/L, ιδιαίτερα πλούσιας σε πολυσακχαρίτες (>40%, w/w). Η στέρηση αζώτου στις καλλιέργειες σε λακτόζη, για τα πρώτα δύο στελέχη, οδήγησε σε τερματισμό της περαιτέρω ανάπτυξής τους και όχι σε δυνητική λιποσυσσώρευση, ενώ στα υποστρώματα γλυκόζης σε έκκριση μαννιτόλης στο υγρό μέσο της καλλιέργειας. Ανάλογος περιορισμός δεν παρατηρήθηκε στις καλλιέργειες πενίας αζώτου του P. laurentii YB-3594, οι οποίες όμως διήρκησαν σαφώς περισσότερο χρόνο σε σχέση με τις αντίστοιχες υπό υψηλή αζωτοπεριεκτικότητα. Επακόλουθα, τα τρία προαναφερθέντα στελέχη καθώς και το στέλεχος Papiliotrema laurentii Y-2536, καλλιεργήθηκαν σε βιοαντιδραστήρα, χρησιμοποιώντας ως υπόστρωμα το προεπεξεργασμένο (μικροδιηθημένο) δευτερογενές τυρόγαλα (SCW), χωρίς περαιτέρω προσθήκη θρεπτικών συστατικών. Τα τέσσερα στελέχη αναπτύχθηκαν επιτυχώς στο SCW, αν και μερικώς στις ασυνεχείς καλλιέργειες των C. albidus Y-6965 και C. curvatus YB-775, η αύξηση των οποίων σταθεροποιήθηκε με την εξάντληση του διαθέσιμου αζώτου. Η ασυνεχής καλλιέργεια του P. laurentii Y-2536 απέδωσε σημαντική παραγωγή (22,7 g/L) εξωπολυσακχαριτών (EPS), με παραγωγικότητα 504 mg/L/h – η υψηλότερη τιμή στη διεθνή βιβλιογραφία, ενώ στην περίπτωση του P. laurentii YB-3594 ήταν απαραίτητη η ημι-συνεχής τροφοδότηση με δόσεις πυκνού διαλύματος λακτόζης, για την επαγωγή του δευτερογενούς μεταβολισμού και την έκκριση EPS (25,6 g/L – 207 mg/L/h). Οι κυτταρικοί πολυσακχαρίτες (cPS) που ανακτήθηκαν από όλα τα στελέχη ήταν πλούσιοι σε β-γλυκάνες, ενώ οι EPS αποτελούνται από γαλακτοξυλομαννάνες. Η υψηλότερη αντιοξειδωτική ικανότητα παρουσιάστηκε από τους cPS του P. laurentii YB-3594. Όλα τα πολυσακχαριδικά κλάσματα εξετάστηκαν ως προς την επίδρασή τους στη βιωσιμότητα δύο ανθρώπινων καρκινικών κυτταρικών σειρών, ήτοι των Caco-2 και HT29-MTX. Οι cPS των στελεχών C. albidus Y-6965, P. laurentii Y-2536 και P. laurentii YB-3594 επέδειξαν κυτταροτοξική δραστηριότητα έναντι της καρκινικής κυτταρικής σειράς HT29-MTX, ενώ οι cPS του C. curvatus YB-775, οι EPS του P. laurentii YB-3594 και οι θερμικώς προεπεξεργασμένοι tEPS του P. laurentii Υ-2536 δεν επηρέασαν την κυτταρική βιωσιμότητα σε καμία εκ των δύο σειρών. Παράλληλα, το ιδιαίτερα ελαιογόνο στέλεχος Cryptococcus curvatus ATCC 20509, καλλιεργήθηκε υπό τρεις διαφορετικές στρατηγικές. Κατά την ασυνεχή καλλιέργεια στο προεπεξεργασμένο SCW παρουσίασε πολύ υψηλή παραγωγικότητα βιομάζας (1336 mg/L/h), παράγοντας ξηρή βιομάζα στα 33,4 g/L, με τη λιποσυσσώρευση να ανέρχεται στο 20,9% (w/w, επί ξηράς βιομάζας). Η ημι-συνεχής καλλιέργεια στο SCW υπό τροφοδοσία με δόσεις συμπυκνωμένου SCW απέδωσε ξηρή βιομάζα ισορροπημένη αναφορικά με την περιεκτικότητά της σε λιπίδια (32,1%, w/w) και πολυσακχαρίτες (34,8%, w/w) και την υψηλότερη παραγωγικότητα λιπιδίων (262 mg/L/h) μεταξύ των τριών πειραμάτων. Η ημι-συνεχής καλλιέργεια στο SCW υπό τροφοδοσία με δόσεις συμπυκνωμένου διαλύματος λακτόζης απέδωσε τις υψηλότερες βιβλιογραφικά καταγεγραμμένες τιμές παραγωγής ξηρής βιομάζας (94,9 g/L) και λιπιδίων (52,5 g/L – 55%, w/w, επί της ξηρής βιομάζας). Το εξαντληθέν υγρό παραπροϊόν της ασυνεχούς καλλιέργειας του C. curvatus 20509 στο SCW, αποκαλούμενο και ως ΥΠΚΖ στα πλαίσια της παρούσης, χρησιμοποιήθηκε ως υπόστρωμα για τις αυτότροφες καλλιέργειες των μικροφυκών Chlorella vulgaris CCAP 211/11B και Tetraselmis verrucosa f. rubens PLA1-2, αποδίδοντας περί τα 0,6 g/L ξηρής βιομάζας. Η διαδοχική αυτή καλλιέργεια μικροφυκών στο υγρό παραπροϊόν καλλιέργειας ζυμών σε SCW, που δεν έχει αναφερθεί στη διεθνή βιβλιογραφία κατά το παρελθόν, οδήγησε στην πλήρη απορρύπανση του ρεύματος, δίδοντας τη δυνατότητα για απόρριψη ενός υγρού παραπροϊόντος που πληροί τις περιβαλλοντικές προδιαγραφές, ολοκληρώνοντας έτσι τον αειφόρο κύκλο του βιοδιυλιστηρίου.