Il Selenio (Se) è un elemento presente nel terreno e si trova naturalmente in acqua e in alcuni alimenti. Pur essendo richiesto dall’organismo umano in dosi estremamente ridotte, come dimostra il valore di 50-70 microgrammi di Se per giorno indicato per gli adulti (dose giornaliera raccomandata, RDA), svolge un ruolo chiave nel metabolismo umano, poiché è coinvolto principalmente nella produzione dell'ormone tiroideo, nella funzione muscolare, nel processo di riproduzione e nella risposta immunitaria ad alcune infezioni. La biofortificazione delle colture è una strategia agronomica che può essere utilizzata per la produzione di prodotti alimentari arricchiti, contribuendo a ridurre carenze alimentari di Se dovute al basso trasferimento dell’elemento dal terreno alla catena alimentare. Metodo efficace è l’applicazione fogliare, perché assicura una elevata efficienza di assimilazione da parte della pianta. Oltre alla misura della concentrazione totale di Se nel prodotto alimentare ottenuto, diventa essenziale effettuare la speciazione dell’elemento, poiché serve a determinarne la biodisponibilità e l’eventuale tossicità. Il Se può essere assunto con la dieta in forme differenti: inorganiche come Selenito (Se (IV)) o Selenato (Se (VI)), o organiche come la Seleno-metionina (SeMet), la Seleno-cistina (SeCis2) e la Seleno-metilselenocisteina. In questa ricerca abbiamo trattato, in campo e nel periodo di pre-fioritura, alcune piante di vite (cv Sangiovese) con selenato di sodio (100 mg di Se L-1). La concentrazione totale di Se è stata determinata in foglie, bacche al momento della raccolta e nel vino ottenuto, rispettivamente in campioni trattati e non trattati. Le analisi sono state eseguite mediante ICP MS (Agilent 7900) dotato di Octapole Reaction System. Le diverse forme chimiche del Se sono state isolate grazie all’impiego di enzimi proteolici sui campioni e determinate con HPLC-ICP MS applicando un gradiente di eluizione sulla colonna cromatografica a scambio anionico. Dai dati ottenuti è stata evidenziata una maggiore concentrazione di Se nelle foglie trattate (16,021 ± 3,13 mg kg-1) rispetto a quelle non trattate (0,170 ± 0,06 mg kg-1). Le uve trattate avevano una concentrazione di Se pari a 0,800 ± 0,08 mg kg-1, mentre quelle non trattate di 0,065 ± 0,02 mg kg-1. Subito dopo la fermentazione malolattica, il vino ottenuto da vitigni trattati e non trattati aveva un contenuto di Se di 0,620 ± 0,09 mg Se kg-1 e 0,139 ± 0,01 mg Se kg-1, rispettivamente. In tutti i campioni, la percentuale di Se inorganico era più elevata del Se organico. I profili cromatografici ottenuti hanno evidenziato, nelle foglie trattate, la seguente distribuzione delle forme chimiche: Se(VI) > Se(IV) > SeCis2 > SeMet. Nelle uve e nel vino biofortificato, le concentrazioni erano: Se(VI) > SeCis2 > Se(IV) > SeMet con bassi valori di MeSeCis. In conclusione, un eventuale trattamento di biofortificazione nella vite deve essere accuratamente pianificato al fine dell’ottenimento di alimenti che non causino effetti negativi alla salute umana a seguito di un’eccessiva assunzione di Se, soprattutto in forma inorganica. Ipotizzando un consumo giornaliero di vino arricchito pari a 50 mL, il contributo di Se apportato alla dieta umana è notevole, poiché rappresenta il 44% e 62% del RDA per gli uomini e le donne adulte, rispettivamente, ma rimane indispensabile lo studio della speciazione e della distribuzione delle differenti forme chimiche nei vari organi della pianta e nei prodotti alimentari ottenuti, per evitare eventuali effetti negativi per la salute umana.

Speciazione del selenio (Se) in foglie, bacche e vino provenienti da viti (cv Sangiovese) Se-biofortificate

D'AMATO, Roberto;REGNI, LUCA;PROIETTI, Primo;BUSINELLI, Daniela
2016

Abstract

Il Selenio (Se) è un elemento presente nel terreno e si trova naturalmente in acqua e in alcuni alimenti. Pur essendo richiesto dall’organismo umano in dosi estremamente ridotte, come dimostra il valore di 50-70 microgrammi di Se per giorno indicato per gli adulti (dose giornaliera raccomandata, RDA), svolge un ruolo chiave nel metabolismo umano, poiché è coinvolto principalmente nella produzione dell'ormone tiroideo, nella funzione muscolare, nel processo di riproduzione e nella risposta immunitaria ad alcune infezioni. La biofortificazione delle colture è una strategia agronomica che può essere utilizzata per la produzione di prodotti alimentari arricchiti, contribuendo a ridurre carenze alimentari di Se dovute al basso trasferimento dell’elemento dal terreno alla catena alimentare. Metodo efficace è l’applicazione fogliare, perché assicura una elevata efficienza di assimilazione da parte della pianta. Oltre alla misura della concentrazione totale di Se nel prodotto alimentare ottenuto, diventa essenziale effettuare la speciazione dell’elemento, poiché serve a determinarne la biodisponibilità e l’eventuale tossicità. Il Se può essere assunto con la dieta in forme differenti: inorganiche come Selenito (Se (IV)) o Selenato (Se (VI)), o organiche come la Seleno-metionina (SeMet), la Seleno-cistina (SeCis2) e la Seleno-metilselenocisteina. In questa ricerca abbiamo trattato, in campo e nel periodo di pre-fioritura, alcune piante di vite (cv Sangiovese) con selenato di sodio (100 mg di Se L-1). La concentrazione totale di Se è stata determinata in foglie, bacche al momento della raccolta e nel vino ottenuto, rispettivamente in campioni trattati e non trattati. Le analisi sono state eseguite mediante ICP MS (Agilent 7900) dotato di Octapole Reaction System. Le diverse forme chimiche del Se sono state isolate grazie all’impiego di enzimi proteolici sui campioni e determinate con HPLC-ICP MS applicando un gradiente di eluizione sulla colonna cromatografica a scambio anionico. Dai dati ottenuti è stata evidenziata una maggiore concentrazione di Se nelle foglie trattate (16,021 ± 3,13 mg kg-1) rispetto a quelle non trattate (0,170 ± 0,06 mg kg-1). Le uve trattate avevano una concentrazione di Se pari a 0,800 ± 0,08 mg kg-1, mentre quelle non trattate di 0,065 ± 0,02 mg kg-1. Subito dopo la fermentazione malolattica, il vino ottenuto da vitigni trattati e non trattati aveva un contenuto di Se di 0,620 ± 0,09 mg Se kg-1 e 0,139 ± 0,01 mg Se kg-1, rispettivamente. In tutti i campioni, la percentuale di Se inorganico era più elevata del Se organico. I profili cromatografici ottenuti hanno evidenziato, nelle foglie trattate, la seguente distribuzione delle forme chimiche: Se(VI) > Se(IV) > SeCis2 > SeMet. Nelle uve e nel vino biofortificato, le concentrazioni erano: Se(VI) > SeCis2 > Se(IV) > SeMet con bassi valori di MeSeCis. In conclusione, un eventuale trattamento di biofortificazione nella vite deve essere accuratamente pianificato al fine dell’ottenimento di alimenti che non causino effetti negativi alla salute umana a seguito di un’eccessiva assunzione di Se, soprattutto in forma inorganica. Ipotizzando un consumo giornaliero di vino arricchito pari a 50 mL, il contributo di Se apportato alla dieta umana è notevole, poiché rappresenta il 44% e 62% del RDA per gli uomini e le donne adulte, rispettivamente, ma rimane indispensabile lo studio della speciazione e della distribuzione delle differenti forme chimiche nei vari organi della pianta e nei prodotti alimentari ottenuti, per evitare eventuali effetti negativi per la salute umana.
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/11391/1396402
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