Biofortificación del grano de trigo durum: Interacciones entre micronutrientes afectadas por potenciadores de biofortificación y surfactantes potenciales
Autores: Dimitriadi, Despina; Stylianidis, Georgios P.; Tsirogiannis, Ioannis; Chorianopoulou, Styliani .; Bouranis, Dimitris L.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Biofortificación del grano de trigo durum: Interacciones entre micronutrientes afectadas por potenciadores de biofortificación y surfactantes potenciales
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Trigo
Biofortificación
Micronutrientes
Azufre
Aminoácidos
Metaloma
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 10
Citaciones: Sin citaciones
El trigo posee inherentemente bajas concentraciones y biodisponibilidad de los micronutrientes esenciales (EMis) zinc (Zn), hierro (Fe), manganeso (Mn) y cobre (Cu), limitando su capacidad para satisfacer adecuadamente los requerimientos nutricionales humanos. La biofortificación del trigo con EMis a través de métodos agrícolas es una estrategia destinada a abordar las deficiencias de EMi en las poblaciones humanas que enfatizan la rentabilidad y la sostenibilidad. Todos los EMis se aplican generalmente de manera foliar como sulfatos, lo que indica una biofortificación asistida por azufre (S). La formación de complejos de EMi proporciona solubilidad así como protección durante el transporte a larga distancia. Varios pequeños compuestos son posibles candidatos como ligandos, entre ellos los aminoácidos que contienen azufre cisteína y metionina, vinculando la homeostasis de EMi a la homeostasis de S, lo que representa otro aspecto de la biofortificación asistida por S. En este estudio, profundizamos en la estrategia de biofortificación agronómica asistida por S aplicando micronutrientes en forma de sulfato acoplados con un aminoácido que contiene azufre y exploramos el efecto del catión acompañante seleccionado (Zn, Fe, Mn o Cu) en el metaloma de EMi del grano, junto con la efectividad de la biofortificación, mientras que el tipo de agente activo superficial incorporado parece afectar este enfoque. Se realizó un experimento de campo durante dos años con cultivo de trigo duro sometido a diversas intervenciones al inicio de la etapa de masa, con el objetivo de biofortificar el grano con EMis proporcionados como sales de sulfato acopladas con cisteína o metionina como posibles potenciadores de la biofortificación. Las mezclas se aplicaron solas o en combinación con surfactantes comerciales del tipo etoxilato de organosiliconas (SiE) o etoxilato de alcohol (AE). También se ha estudiado el rendimiento de dos preparaciones relevantes, FytoAmino-Bo (FABo) y Phillon. Las intervenciones afectaron la acumulación del metaloma de EMi en los granos, junto con las interacciones de los EMis dentro de este metaloma. Varias intervenciones aumentaron el metaloma de EMi del grano y afectaron la contribución de cada EMi a este metaloma. Muchas intervenciones han aumentado Zn y Fe, mientras que han disminuido Mn y Cu. Un aumento en Zn correspondió (i) a una disminución en Cu, (ii) a un aumento o sin aumento en Fe, y (iii) a un cambio variable en Mn. La cisteína aumentó el metaloma en un 34% y Zn y Fe dentro de él. ZnSO y FeSO aumentaron el metaloma en un 5% y un 9%, mientras que MnSO y CuSO aumentaron el metaloma en un 36% y un 33%, respectivamente. Los aditivos mejoraron la contribución al aumento del metaloma en la mayoría de los casos. Sin surfactante, el ranking de eficacia demostró ser MnSO > CuSO > ZnSO > FeSO. El uso de SW7 mantuvo el orden CuSO > MnSO > ZnSO > FeSO. El uso de Saldo cambió el orden a CuSO > ZnSO > FeSO > MnSO. En el caso de Phillon, el orden fue CuSO > FeSO > ZnSO > MnSO. El efecto de Cys o Met fue específico de cada caso. Las diferenciaciones en la intensidad tanto del rendimiento agronómico (peso del grano, peso del grano por espiga y rendimiento) como del rendimiento de biofortificación (concentraciones vs. acumulaciones de cada EMi dentro del grano) entre las diversas combinaciones de EMis y aditivos se representan adoptando una escala de calificación, que destacó la intensidad de la reacción de aclimatación del grano biofortificado a la intervención aplicada.
Descripción
El trigo posee inherentemente bajas concentraciones y biodisponibilidad de los micronutrientes esenciales (EMis) zinc (Zn), hierro (Fe), manganeso (Mn) y cobre (Cu), limitando su capacidad para satisfacer adecuadamente los requerimientos nutricionales humanos. La biofortificación del trigo con EMis a través de métodos agrícolas es una estrategia destinada a abordar las deficiencias de EMi en las poblaciones humanas que enfatizan la rentabilidad y la sostenibilidad. Todos los EMis se aplican generalmente de manera foliar como sulfatos, lo que indica una biofortificación asistida por azufre (S). La formación de complejos de EMi proporciona solubilidad así como protección durante el transporte a larga distancia. Varios pequeños compuestos son posibles candidatos como ligandos, entre ellos los aminoácidos que contienen azufre cisteína y metionina, vinculando la homeostasis de EMi a la homeostasis de S, lo que representa otro aspecto de la biofortificación asistida por S. En este estudio, profundizamos en la estrategia de biofortificación agronómica asistida por S aplicando micronutrientes en forma de sulfato acoplados con un aminoácido que contiene azufre y exploramos el efecto del catión acompañante seleccionado (Zn, Fe, Mn o Cu) en el metaloma de EMi del grano, junto con la efectividad de la biofortificación, mientras que el tipo de agente activo superficial incorporado parece afectar este enfoque. Se realizó un experimento de campo durante dos años con cultivo de trigo duro sometido a diversas intervenciones al inicio de la etapa de masa, con el objetivo de biofortificar el grano con EMis proporcionados como sales de sulfato acopladas con cisteína o metionina como posibles potenciadores de la biofortificación. Las mezclas se aplicaron solas o en combinación con surfactantes comerciales del tipo etoxilato de organosiliconas (SiE) o etoxilato de alcohol (AE). También se ha estudiado el rendimiento de dos preparaciones relevantes, FytoAmino-Bo (FABo) y Phillon. Las intervenciones afectaron la acumulación del metaloma de EMi en los granos, junto con las interacciones de los EMis dentro de este metaloma. Varias intervenciones aumentaron el metaloma de EMi del grano y afectaron la contribución de cada EMi a este metaloma. Muchas intervenciones han aumentado Zn y Fe, mientras que han disminuido Mn y Cu. Un aumento en Zn correspondió (i) a una disminución en Cu, (ii) a un aumento o sin aumento en Fe, y (iii) a un cambio variable en Mn. La cisteína aumentó el metaloma en un 34% y Zn y Fe dentro de él. ZnSO y FeSO aumentaron el metaloma en un 5% y un 9%, mientras que MnSO y CuSO aumentaron el metaloma en un 36% y un 33%, respectivamente. Los aditivos mejoraron la contribución al aumento del metaloma en la mayoría de los casos. Sin surfactante, el ranking de eficacia demostró ser MnSO > CuSO > ZnSO > FeSO. El uso de SW7 mantuvo el orden CuSO > MnSO > ZnSO > FeSO. El uso de Saldo cambió el orden a CuSO > ZnSO > FeSO > MnSO. En el caso de Phillon, el orden fue CuSO > FeSO > ZnSO > MnSO. El efecto de Cys o Met fue específico de cada caso. Las diferenciaciones en la intensidad tanto del rendimiento agronómico (peso del grano, peso del grano por espiga y rendimiento) como del rendimiento de biofortificación (concentraciones vs. acumulaciones de cada EMi dentro del grano) entre las diversas combinaciones de EMis y aditivos se representan adoptando una escala de calificación, que destacó la intensidad de la reacción de aclimatación del grano biofortificado a la intervención aplicada.