Genetska in kemijska raznolikost slovenskega in korziškega smilja (SloCorim) / Genetic & chemical diversity of Slovenian & Corsican immortelle

Aplikativni projekt

Smilj (Helichrysum italicum (Roth) G.
Don) predstavlja bio-tovarno naravnih fito-spojin, zato je izjemno pomembno
celostno proučevanje rastline, ki omogoča doseganje želene kakovosti
rastlinskih izvlečkov in eteričnih olj, odkrivanje ciljnih naravnih spojin in
njihovega potenciala v industriji. Bioaktivne lastnosti so prispevale k njegovi
privlačnosti in uvedbi v kmetijsko pridelavo, zlasti na Korziki, v Španiji in v
balkanskih državah. Gojenje prispeva tudi k ohranjanju smilja, saj je na
območju Jadrana in Korzike opaziti prekomerno izkoriščanje divjih rastlin na
njihovih naravnih rastiščih. V svetovnem merilu je najbolj priznano eterično
olje korziškega smilja, zaradi visoke vsebnost neril acetata in italidionov, ki
so cenjeni v kozmetični in farmacevtski industriji. Korziški pridelovalci
smilja so zadnje leto organizirani v podjetniškem grozdu (zasebno-javni
sindikat) korziškega smilja, ki ga podpira tudi Univerza na Korziki. Z izvozom
rastlin smilja z otoka in vzpostavljanjem novih nasadov poskuša industrija
doseči monopol nad pridelavo korziškega smilja. Edinstvenost eteričnega olja
korziškega smilja, pa tudi industrijski pritisk, so spodbudili skupnost na
otoku, da je začela z aktivnostmi za razvoj certifikata kakovosti Zaščitena
geografska označba (ZGO). Podlage za oznako je deloma že pripravil grozd za
korziški smilj in temelji na izvoru rastline, gojenju in kemijski sestavi
eteričnega olja, zato bi dodatna genetska karakterizacija pomembno dopolnila
prvotne informacije. Po drugi strani pa je Slovenija začetnica na področju
gojenja smilja, saj se s smiljem ukvarjajo le družinske kmetije, ki ponujajo
različne izdelke iz smilja. Njihove aktivnosti so zelo pomembne, saj prispevajo
k promociji in k ohranjanju rastline na skrajnem severu Jadrana. Glavna skrb v
Sloveniji je, da je rastlina v zadnjih 50 letih izginila iz naravnih območij,
predvsem zaradi spreminjanja krajine in zaraščanja. Prve pobude za proučevanje
smilja in njegovo ohranjanje segajo v 2016, ko se je popisalo družinske vrtove
in nasade ter razmnožilo zbran sadilni material. Univerza na Primorskem je
vzpostavila dva kolekcijska nasada, v katerih se ohranja in vrednoti genske
vire smilja z vidika njihove genetske in biokemijske raznolikost. Glavna težava
držav na območju Jadrana je nenadzorovan pretok sadilnega materiala in
neprimerne deklaracije brez natančne identifikacije podvrst/vrst. Posledično
kemijska sestava rastlin ne ustreza zahtevam industrije ter hkrati ne omogače
stabilnost  kakovosti pridelka, kar
pridelovalcem povzroča gospodarsko škodo. Domestikacija in sistematično gojenje
smilja zahtevata jasno identifikacijo divje rastočega genetskega materiala za
nadaljnjo ciljno usmerjeno žlahtnjenje ter stabilno kakovost in količino
rastlinskih izvlečkov na industrijski ravni. S tega vidika je potrebno
vzpostaviti povezavo med genotipom in kemotipom različnih podvrst H. italicum
ter primerjati genske vire smilja iz različnih območij Sredozemlja, kar
predstavlja raziskovalni izziv in zahteva sodelovanje raziskovalnih skupin.

Cilji sodelovanja: Glede na potrebo po
vzpostavitvi nadzora nad sadilnim materialom, ki je na voljo na trgu, in
pripravi podlag za razvoj certifikata kakovosti ZGO za korziški smilj, sta
nujni valorizacija in avtentikacija genskih virov smilja s pomočjo
biokemijskega in genetskega profiliranja. Leta 2021 smo na Univerzi na
Primorskem razvili prvi set mikrosatelitskih markerjev smilja (HiUP), ki
omogoča bolj ciljno usmerjene raziskave smilja. Tovrstne raziskave so zelo
zanimive tako za korziški kot slovenski teritorij, pa tudi za sodelujoči
instituciji (univerzi na Korziki in Primorskem). Obe raziskovalni skupini imata
strokovno znanje s področja genetike in kemije, ki se dopolnjujeta in skupaj
tvorita celostni pristop pri raziskavah smilja. Kljub temu, da raziskovalni
skupini še nikoli nista sodelovali, sta v tem skupnem projektu pripravljeni
deliti svoje znanje, izkušnje in izsledke. Glavni cilji projekta so (i)
analizirati in primerjati genske vire smilja iz geografsko ločenih genskih
bazenov (Korzika – Vzhodno Jadranska regija), (ii) odkriti povezave med
genotipom in kemotipom s pomočjo mikrosatelitskega genetskega profiliranja in
(iii) izvesti kemijske analize eteričnega olja posameznih populacij.

Dopolnjevanje,
prispevek partnerjev in dodana vrednost: Glede na dosedanje izkušnje in
razpoložljivo laboratorijsko opremo bodo molekularne analize izvajali na
Univerzi na Primorskem, kemijske pa na Univerzi na Korziki. Slovenska skupina
ima bogate izkušnje na področju karakterizacije rastlinskih genskih virov,
sekvenciranja rastlin s tehnologijo NGS, razvoja novih genskih markerjev,
genotipizacije rastlin in bioinformatike. Slovenska skupina bo s sodelovanjem
pridobila novo znanje s področja kemijske analize eteričnega olja. Korziška
skupina ima več kot 30 let izkušenj z analizami eteričnih olj sredozemskih
aromatičnih rastlin (analitske tehnike (GC, GC-MS in 13C-NMR), ki vključujejo
kemijsko karakterizacijo, primerjavo kemijske raznolikosti in določanje strukture
novih naravnih spojin (2D NMR sekvence). Sodelovanje bo korziški skupini
omogočilo pridobitev novega znanja o genski raznolikosti in hkrati genetsko
karakterizacijo gospodarsko pomembne aromatične rastline. Pri obeh partnerjih
odpira projekt nove možnosti za izmenjavo doktorskih in podoktorskih študentov
ter mobilnost in vzpostavitev dolgoročnega raziskovalnega sodelovanja med
univerzama, ki sta osredotočeni na celostno proučevanje sredozemskih rastlin.