Обогащение селеном: новые перспективы для продуктов питания и здоровья

Биологическая активность селена (Se), который необходим для человека, связана с его высокими антиоксидантными и иммуномодулирующими свойствами. Открываются новые перспективы для защиты организма человека от вирусных, сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний. Это все может быть достигнуто путем производства функциональных продуктов питания с высоким содержанием Se, направленных на увеличение продолжительности жизни человека и снижение смертности.

Недостаток, избыток или дисбаланс микроэлементов в продуктах питания и в окружающей среде приводит к разнообразным нарушениям здоровья как у человека, так и у животных. Эта проблема становится особенно актуальной для территорий, где из-за антропогенного воздействия или естественных природных факторов наблюдается недостаток или дисбаланс химических элементов в системе «почва – растение – животное – человек».

В результате совместных усилий ученых Тюменского Государственного Университета (ТюмГУ), объединившихся в международный научный коллектив, были разработаны методы экологически безопасного обогащения сельскохозяйственных культур селеном в районах Западной Сибири. Практическое внедрение этих методов в сельском хозяйстве уже привело к оптимизации химического состава кормов.

Исследования по обогащению проводились в условиях подтаежной и лесостепной зон Западной Сибири, охватывая территории Омской и Тюменской областей, на различных культурах, таких как кормовые, зерновые, бобовые и овощные. Участники научной группы из Национального центра общественного здоровья Монголии провели аналогичные исследования с зерновыми и овощными культурами в условиях севера Монголии.

Использовалось несколько различных подходов к обогащению Se:

1. Контроль без обработки.
2. Внекорневое внесение селенита натрия (220 мг л-1).
3. Внекорневое внесение селената натрия (240 мг л-1).
4. Внекорневое внесение наночастиц Se (100 мг л-1).

Исследования проводились на бобах фаба (Vicia faba L.). Бобы Фаба не относятся к аккумуляторам Se, но они являются важным источником белков и, следовательно, предполагают высокие перспективы биофортификации Se благодаря способности этого элемента производить аминокислоты, обогащенные Se. Внекорневая биофортификация фасоли faba селенатом натрия выявила узкий диапазон концентраций Se, оказывающий благотворное влияние на урожайность и качество фасоли.


Настоящее исследование продемонстрировало значительные различия между сортами фасоли faba в накоплении Se при поступлении нано-Se, селената натрия и селенита натрия. Растения показали самую высокую устойчивость к нано-Se и самую низкую – к обработке селенитом. По сравнению с российскими сортами (Белорусский, Русский черный) голландские сорта (Hangdown Grünkernig и Dreifach Weiße) характеризовались более низким содержанием белка и накоплением нано-Se, но значительно более высоким содержанием Se в семенах контрольных растений. В отличие от растений, обработанных нано-Se, растения, обогащенные селенатом и селенитом, имели большую толщину стручков, которых было меньше в количестве. Среди четырех протестированных сортов Белорусский показал самую высокую урожайность, массу и качество семян, уровни биофортификации и устойчивость к высокой концентрации Se. Выявленные особенности биофортификации Se растений фасоли обеспечивают высокие перспективы использования нано-Se для производства функциональных продуктов питания.

Синдриева А. В., доктор биологических наук, отметила, что впервые в условиях Западной Сибири ученые оценили с агрономической и с санитарно-гигиенической точки зрения эффективность применения селен удобрений для различных видов сельскохозяйственных культур. Они установили потребность растений в микроэлементах, особенности воздействия селена на химический состав почвы и растений. Это позволило найти наиболее эффективные приемы и дозы внесения микроэлементов.

Результаты исследования внедрены и используются в производственной деятельности агрохимических служб регионов, центров мониторинга состояния окружающей среды, природоохранных органах, хозяйствах области, а также в учебном процессе ТюмГУ. Ученые планируют разработать научно обоснованные рекомендации по коррекции микроэлементного статуса конкретных территорий России и Монголии.

Исследования получили поддержку совместно с Российским фондом фундаментальных исследований (РФФИ) и Министерством образования, культуры, науки и спорта Монголии.

Источник:

1. Влияние высоких доз селената, селенита и нано-селена на биометрические характеристики, урожайность и уровни биофортификации сортов Vicia faba L. / MDPI - Publisher of Open Access Journals [Электронный ресурс]. – URL: https://www.mdpi.com/2223-7747/12/15/2847 – Загл. с экрана.