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Cerdanyola del Vallès (Barcelona), 10 de noviembre de 2021. Nithyapriya Manivannan, estudiante de doctorado de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), defendió su tesis de doctorado titulada "Estudio de alimentos funcionales bio-fortificados con selenio: interacciones y mecanismos de competencia entre diferentes elementos mediante técnicas analíticas con luz de sincrotrón" en el Auditorio Maxwell del Sincrotrón ALBA en modalidad semipresencial. La tesis fue supervisada por la doctora Laura Simonelli del ALBA y el doctor Roberto Boada y el profesor y Manuel Valiente ambos de la UAB, con el gran apoyo de la profesora Mercè Llugany Ollé del departamento de fisiología vegetal de la UAB. La tesis de Nithya aborda la bio-fortificación con selenio del trigo, ya que es uno de los tres principales cultivos de cereales que se consumen y producen en el mundo, junto con el arroz y el maíz. De hecho, el selenio desempeña un papel vital en la regulación de las actividades metabólicas en los seres humanos, ya que es necesario para el funcionamiento de la glándula tiroides, para una respuesta inmunitaria eficaz, para la fertilidad y para la detoxificación de los radicales libres [1]. En el metabolismo de los seres humanos, los selenoaminoácidos se adquieren de fuentes alimenticias externas y la principal fuente son los cultivos, donde el contenido en selenio depende de su presencia en el suelo de los cultivos, pero ocasionalmente es demasiado baja para satisfacer las necesidades humanas. La comida funcional enriquecida en selenio [2] ha surgido como una atractiva solución de bio-fortificación que ya se utiliza en cultivos comunes, por ejemplo, en el sur de Finlandia [3]. Para optimizar la eficiencia de la comida bio-fortificada con selenio y reducir los riesgos de una toxicidad indeseada, es esencial entender la transformación del selenio a través de sus vías de metabolización. Además, considerando que la actividad humana hace aumentar la contaminación global del suelo, también es fundamental evaluar el efecto de los contaminantes en el proceso de bio-fortificación. De hecho, algunos estudios han demostrado que la absorción de selenio por las plantas está influenciada por la presencia de contaminantes que, en algunos casos, tienen una fuerte interacción con el selenio e impide que estos contaminantes presentes en el suelo lleguen a los granos.
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Los experimentos de Nithya se realizaron en la línea de luz CLÆSS de ALBA, lo que permitió registrar diversos espectros de absorción de rayos X de las raíces, brotes y granos del trigo sin afectar su naturaleza química.
Los resultados obtenidos ayudan a entender los mecanismos de absorción del selenio por parte de las plantas y su interacción con agentes contaminantes, y permiten mejorar las prácticas de bio-fortificación con selenio en el trigo. Esta tesis ofrece información valiosa para lograr la formación de especies de selenio deseadas en los granos de trigo, reduciendo la toxicidad para las plantas, y para finalmente ayudar a la sociedad a acceder a una ingesta adecuada de selenio en beneficio de las necesidades alimentarias humanas.
Esta tesis doctoral forma parte de la 1a convocatoria del Programa de Formación Doctoral en Materiales Funcionales Avanzados (DOC-FAM), un proyecto H2020-MSCA-COFUND coordinado por ICMAB-CSIC en colaboración con cuatro instituciones de investigación socias del área: IMB-CNM, IREC, Sincrotrón ALBA e ICN2.
Referencias
[1] Papp, L. V., Lu, J., Holmgren, A., & Khanna, K. K. (2007). From selenium to selenoproteins: synthesis, identity, and their role in human health.Antioxidants & redox signaling, 9(7), 775-806.
[2] Mathers, A. W., Young, S. D., McGrath, S. P., Zhao, F. J., Crout, N. M., & Bailey, E. H. (2017). Determining the fate of selenium in wheat biofortification: an isotopically labelled field trial study.Plant and Soil, 420(1-2), 61-77.
[3] Aro. A., et al., (1995). Effects of supplementation of fertilizers on human selenium status in Finland. Analyst, 120 (3), 841-843.
Con la colaboración de la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología. El Sincrotrón ALBA forma parte de la red de Unidades de Cultura Científica y de la Innovación (UCC+i) de la Fundación Española para la Ciencia y la Tecnología (FECYT) y ha recibido apoyo a través del proyecto FCT-20-15798.
