Aprovechamiento del potencial antioxidante y prooxidante del selenio

Área de la Ciencia:

• Fisiología Vegetal
• Ciencia de la Nutrición
• Ciencias Ambientales

Sus antecedentes:

• El selenio (Se) es un oligoelemento esencial con un doble papel en la fisiología vegetal, que actúa como prooxidante o antioxidante en función de la concentración y la forma química.
• La asimilación vegetal del selenio del suelo, influenciada por formas como seleniato, selenito y Se orgánico, es mediada principalmente por genes transportadores de sulfato.
• Dentro de las plantas, el selenio se especiación en compuestos orgánicos (selenometionina, selenocisteína) y se distribuye por todos los tejidos.

Objetivo del estudio:

• Explorar el doble papel del selenio en la fisiología vegetal, centrándose en sus actividades antioxidantes y prooxidantes.
• Comprender los mecanismos de absorción, asimilación y especiación del selenio en las plantas.
• Evaluar el potencial de la biofortificación con selenio para mejorar la tolerancia al estrés de las plantas y la nutrición humana.

Principales métodos:

• Revisión de la literatura sobre el papel del selenio en la fisiología vegetal, la absorción, la especiación y la tolerancia al estrés.
• Análisis de la participación del selenio en los mecanismos de defensa antioxidante, incluidas las selenoenzimas como la glutatión peroxidasa (GPx) y la tioredoxina reductasa (TrxR).
• Examen del impacto del selenio en las respuestas de las plantas a los estreses abióticos (sequía, salinidad, toxicidad por metales pesados) y su transición a efectos prooxidantes a concentraciones más altas.

Principales resultados:

• El selenio mejora la tolerancia al estrés de las plantas al neutralizar las especies reactivas de oxígeno (ROS) a través de selenoenzimas, potenciando las actividades antioxidantes y mejorando la resistencia a los estreses abióticos.
• Las altas concentraciones de selenio inducen un estado prooxidante, lo que lleva a un desequilibrio redox, una producción excesiva de ROS y una posible alteración del metabolismo de los metales esenciales.
• La biofortificación con selenio muestra la promesa de mejorar la calidad nutricional de los cultivos y la salud humana al aumentar la ingesta dietética de este vital oligoelemento.

Conclusiones:

• Los efectos beneficiosos del selenio en las plantas dependen de la concentración, pasando de roles antioxidantes a prooxidantes.
• La optimización de los protocolos de biofortificación con selenio es crucial para maximizar los beneficios antioxidantes y minimizar los riesgos de toxicidad para la agricultura sostenible y la nutrición humana.
• Los cultivos enriquecidos con selenio pueden servir como una fuente dietética clave de selenio, apoyando la defensa antioxidante humana y la función inmunológica.