Naslov Biofortifikacija lisnatog povrća selenom uz primjenu nanobiotehnologije
Naslov (engleski) Biofortification of leafy vegetables with selenium using nanobiotechnology
Autor Boris Ravnjak
Mentor Tomislav Vinković (mentor)
Član povjerenstva Zdenko Lončarić (predsjednik povjerenstva)
Član povjerenstva Brigita Popović (član povjerenstva)
Član povjerenstva Ivna Štolfa Čamagajevac (član povjerenstva)
Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj Sveučilište Josipa Jurja Strossmayera u Osijeku Fakultet agrobiotehničkih znanosti Osijek (Zavod za biljnu proizvodnju i biotehnologiju) Osijek
Datum i država obrane 2023-01-27, Hrvatska
Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana BIOTEHNIČKE ZNANOSTI Poljoprivreda (agronomija) Povrćarstvo
Univerzalna decimalna klasifikacija (UDC ) 633/635 - Hortikultura. Voćarstvo. Vinogradarstvo. Vrtlarstvo
Predmetni sustav (NSK Kontrolirani rječnik)
Povrće
Lisnato povrće
Biofortifikacija
Sažetak Doktorska disertacija temelji se na istraživanju optimizacije modela biofortifikacije špinata (Spinacia oleracea L.) i rukole (Eruca sativa Mill.) selenom - konvencionalni pristup uz primjenu selenata te nanobiotehnološki pristup uz primjenu SeNPs. Ovo istraživanje imalo je za cilj optimizirati proizvodnju lisnatog povrća u sustavu plutajućeg hidropona, odabrati optimalni model biofortifikacije u ovisnosti o obliku i koncentraciji selena za više vrsta lisnatog povrća u cilju zadovoljavanja preporučenog dnevnog unosa selena u ljudski organizam te utvrđivanje učinka primijenjenih modela biofortifikacije na rast i razvoj, mineralni sastav te antioksidativna svojstva ispitivanih vrsta. Istraživanje je provedeno u grijanom plasteniku s automatskom kontrolom temperature i prozračivanja u sustavu plutajućeg hidropona tijekom 2019. i 2020. godine. Statističkom obradom podataka utvrđeno je da biofortifikacija s različitim oblicima Se značajno utječe na broj listova, dužinu korijena te svježu i suhu masu kod obje ispitivane vrste. Biofortifikacija različitim oblicima Se je utjecala i na promjene sadržaja makro i mikroelemenata kod ispitivanih vrsta. Kod sadržaja Se je utvrđen linearan trend povećavanja u korijenu i listova ispitivanih vrsta kod svih tretmana biofortifikacije. U korijenu špinata i rukole kod SeNPs tretmana utvrđen je značajno veći sadržaj Se. Suprotno tome, značajno najveći sadržaj Se u listovima špinata i rukole je utvrđen kod tretmana selenatom. Tretmani biofortifikacije su utjecali na povećanje koncentracija klorofila a (Chl a), klorofila b (Chl b) i karotenoida (Car) kod obje ispitivane vrste. Također, biofortifikacija s različitim oblicima Se je značajno utjecala i na pokazatelje oksidativnog stresa te enzimatske i neenzimatske pokazatelje antioksidativnog odgovora u ovisnosti o biljnoj vrsti te obliku i koncentraciji selena. Biofortifikacija selenom je utjecala na povećanje koncentracije ukupnih fenola (PHE), ukupnog, reduciranog i oksidiranog glutationa (GSH) i askorbinske kiseline (AA) kod ispitivanih vrsta što se
odrazilo i na povećanje ukupne antioksidacijske aktivnosti. Općenito, tretmani biofortifikacije su značajno utjecali na smanjenje razine lipidne peroksidacije (LPO) kod obje ispitivane vrste. Također, utvrđen je i utjecaj povećanja aktivnosti enzima askorbat-peroksidaze (APX), katalaze (CAT), superoksid-dismutaze (SOD), glutation-reduktaze (GR) i glutation-s-transferaze (GST) kod tretmana biofortifikacije među ispitivanim vrstama, dok je utjecaj na povećanje aktivnosti kod enzima gluation-peroksidaze (GPX) izostao.
Sažetak (engleski) The dissertation is based on research on the optimization of the biofortification model of spinach (Spinacia oleracea L.) and arugula (Eruca sativa Mill.) with selenium - a conventional approach with the use of selenate and a nanobiotechnological approach with the use of selenium nanoparticles. The aim of this research was to optimize the production of leafy vegetables in a floating hydroponic system, to select the optimal biofortification model depending on the form and concentration of selenium for several types of leafy vegetables in order to meet the recommended daily intake of selenium in the human body, and to determine the effect of the applied biofortification models on growth and development, mineral composition and antioxidant properties of the tested species. The research was conducted in a heated greenhouse with automatic temperature and ventilation control in a floating hydroponic system during 2019 and 2020. Statistical processing of the data revealed that biofortification with different forms of Se significantly affects the number of leaves, root length and fresh and dry weight in both tested species. Biofortification with different forms of Se also influenced changes in the content of macro and microelements in the examined species. In the case of Se content, a linear trend of increasing Se content in the roots and leaves of the examined species was determined in all biofortification treatments. A significantly higher Se content was found in the roots of spinach and arugula with SeNPs treatment. On the contrary, the significantly highest content of Se in spinach and rocket leaves was found in the treatment with selenate. Biofortification treatments increased the concentrations of chlorophyll a (Chl a), chlorophyll b (Chl b) and carotenoids (Car) in both tested species. Also, biofortification with different forms of Se significantly influenced both enzymatic and non-enzymatic indicators of oxidative stress depending on the plant species and the form and concentration of selenium. Selenium biofortification increased the concentration of total phenols (PHE), glutation (GSH) and ascorbic acid (AA) in the examined
species, which was reflected in the increase of total antioxidant activity (UAA). In general, biofortification treatments had a significant effect on the reduction of lipid peroxidation (LPO) levels in both tested species. Also, the effect of increasing the activity of the enzymes ascorbate peroxidase (APX), catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD), glutathione reductase (GR) and glutathione S-transferase (GST) during the biofortification treatment among the examined species was determined, while the effect on increasing the activity of the enzyme glutathione peroxidase (GPX) was absent.
Ključne riječi
biofortifikacija
selen
SeNPs
lisnato povrće
Ključne riječi (engleski)
biofortification
selenium
SeNPs
leafy vegetables
Jezik hrvatski
URN:NBN urn:nbn:hr:151:438254
Datum promocije 2023
Studijski program Naziv: Poljoprivredne znanosti Vrsta studija: sveučilišni Stupanj studija: poslijediplomski doktorski Akademski / stručni naziv: doktor/doktorica znanosti, područje biotehničkih znanosti, polje poljoprivreda (dr.sc.)
Vrsta resursa Tekst
Opseg 176 str.; ilustr.; graf. prikazi u bojama; 30 cm
Način izrade datoteke Izvorno digitalna
Prava pristupa Otvoreni pristup
Uvjeti korištenja
Javna napomena disertacija
Datum i vrijeme pohrane 2023-06-28 07:01:29