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.