Biofortification of Spinach Plants APPLYING Selenium in the Nutrient Solution of Floating System

Abstract

Biofortification of Spinach Plants APPLYING Selenium in the Nutrient Solution of Floating System Selenium (Se) is a very important element for human health. It is involved in defense mechanisms and biosynthesis of hormones in adult and babies. The Se is a trace element and in the human body is involved in the membrane protection and has anti-cancer action. The Se is a cofactor of glutathione peroxidase and may play an important role against oxidative tissue damage. The aim of this work was to evaluate the floating system for enriching the baby leaf plants by applying the Se directly in the nutrient solution. This experiment was performed using spinach (Spinacia oleracea L.) plants grown in the nutrient solution containing 0, 2.6, 3.9 and 5.2 μM Se applied as Na2SeO4. At harvest time the yield, Se content and quality parameters such as nitrate, reducing sugars and sucrose were determined. The yield was not affected by treatments and depended by seasons. The Se content in leaves linearly increased with Se concentration in the nutrient solution. The highest value was 160 mg·kg-1 DW. Spinach leaves in the 2.6 and 3.9 μM accumulated 9-11 μg·g-1 DW and were the adequate concentrations for providing the recommended dietary allowance of 55 μg·d-1 for adults. Reducing sugars expressed as glucose equivalent did not change among treatments and ranged from 6 to 9 mg·g-1 FW. The sucrose content ranged from 0.6 to 3 mg·g-1 FW but no differences were observed among treatments. Nitrate contents in leaves were not affected from Se treatments and ranged from 3898 to 4475 mg·kg-1 FW. Bio-Wzmacnianie Roślin Szpinaku Selenem Stosowanym W Roztworze Odżywczym W Uprawie Hydroponicznej Selen (Se) jest bardzo ważnym pierwiastkiem dla zdrowia ludzkiego. Bierze on udział w mechanizmach obronnych i biosyntezie hormonów u dorosłych i dzieci. Selen jest pierwiastkiem śladowym. W organizmie człowieka uczestniczy w ochronie membrany komórkowej i ma działanie przeciwnowotworowe. Selen jest kofaktorem peroksydazy glutationowej i może odgrywać istotną rolę w ochronie przed uszkodzeniem oksydacyjnym tkanki. Celem niniejszej pracy była ocena wzbogacania młodych roślin liściastych, poprzez zastosowanie selenu bezpośrednio w roztworze odżywczym. Doświadczenie to przeprowadzono wykorzystując rośliny szpinaku (Spinacia oleracea L.), rosnące w pożywce płynnej zawierającej 0; 2,6; 3,9; i 5,2 μM Se, zastosowanego w formie Na2SeO4. W okresie zbiorów określano plon, zawartość selenu i parametry jakościowe, takie jak: zawartość azotanów, cukrów redukujących oraz sacharozy. Traktowanie roślin selenem nie miało wpływu na wysokość plonu; zależał on od terminu uprawy. Zawartość selenu w liściach wzrastała liniowo wraz ze stężeniem Se w pożywce. Najwyższa wartość wynosiła 160 mg·kg-1 s.m. Przy zawartości Se w pożywce 2,6 i 3,9 μM liście szpinaku nagromadziły 9-11μg·g-1 s.m. i były to odpowiednie stężenia do zapewnienia zalecanego limitu żywieniowego, wynoszącego dla dorosłych 55 μg·d-1. Zawartość cukrów redukujących, wyrażonych jako ekwiwalent glukozy, nie zmieniała się istotnie i wahała się od 6 do 9 mg·g-1 św.m. Zawartość sacharozy wynosiła od 0,6 do 3 mg·g-1 św.m., ale nie stwierdzono różnic istotnych pomiędzy kombinacjami. Zawartość azotanów w liściach nie zależała od zawartości selenu i wahała się od 3898 do 4475 mg·kg-1 św.m.