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:
- Контроль без обработки.
- Внекорневое внесение селенита натрия (220 мг л-1).
- Внекорневое внесение селената натрия (240 мг л-1).
- Внекорневое внесение наночастиц Se (100 мг л-1).
Биофортификация (биообогащение) – комплекс мер по улучшению питательных качеств культурных растений методами селекции с использованием ряда биотехнологий. Биообогащение отличается от традиционного обогащения продуктов в процессе их переработки тем, что обеспечивает повышенное содержание определённых ценных веществ в сельскохозяйственных культурах в процессе их возделывания.
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:
- 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.
