Selenium biofortification on garlic growth and other nutrients accumulation

Abstract

Selenium (Se) is an essential element for humans and has anti-cancer function. Garlic can accumulate Se, so it is an option to Se supplementation in the human diet. The aim of this research was to study Se uptake and accumulation during garlic growth. Four doses of Na2 SeO4 and Na2 SeO3 solution were applied in the substrate (0, 5, 10 and 15 kg ha-1 Se) for one time in August 2014, with a random plot design and 3 replicates on garlic clone Rubi INTA. Three harvests were made, in September, October and December 2014. After each harvest, leaves, bulbs and roots were separated and conditioned (peeled and chopped), lyophilized, and finally acid-digested prior to Se, Mg, Zn, Mn, Cu, Fe, P and S determination by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). The Se accumulation was proportional to Se doses and did not affect garlic growth. Also, Se distribution among different organs was related to the garlic growth cycle. The Se presence decreased accumulation of Mg, Mn, Cu, Fe, P and S but increased Zn accumulation in plants. Garlic can be an important Se source to humans but it is important to consider Se-doses for biofortification.

O selênio (Se) é elemento essencial para os seres humanos e é considerado anticancerígeno. Alho pode acumular Se, sendo, por isso, uma opção para a suplementação de Se na dieta humana. Assim, o objetivo deste trabalho foi estudar a captação e acúmulo de selênio durante o crescimento do alho e avaliar os efeitos da fortificação de Se. Quatro doses da solução de Se, nas formas de Na2 SeO4 e Na2 SeO3 foram aplicadas ao substrato em agosto de 2014 (0, 5, 10 e 15 kg ha-1 de Se) de uma única vez, em delineamento de parcela aleatória e 3 repetições no clone de alho Rubi INTA. Três colheitas foram feitas, em setembro, outubro e dezembro de 2014. Após cada colheita, as folhas, bulbos e raízes das amostras de alho resultantes de cada tratamento foram separadas e acondicionadas (descascadas e picadas), liofilizadas, e, finalmente, digeridas com ácido antes da determinação de Mg, Zn, Mn, Cu, Fe, P e S por espectrometria de massa com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS). Os resultados confirmaram que o acúmulo de Se foi proporcional à magnitude das doses, e não afetou significativamente o crescimento do alho. Além disso, a distribuição de Se entre os diferentes compartimentos da planta foi relacionada ao ciclo de crescimento da planta de alho. A fortificação do alho com Se causou mudanças significativas, e induziu o acúmulo e distribuição de diferentes nutrientes, como Zn, Mg, Mn, Cu, Fe, P e S, mas aumentou o acúmulo de Zn nas plantas. O alho pode ser considerado fonte importante de Se para aumentar a ingestão deste elemento na dieta humana, mas é importante considerar as doses de Se para a biofortificação.