A través de muchas investigaciones se ha determinado el papel que tiene el selenio (Se) en distintos procesos fisiológicos que ayudan a las plantas en su crecimiento, protección contra depredadores y patógenos, estrés hídrico, entre otros procesos. El selenio es un microelemento esencial para animales, humanos y algunos microorganismos; este elemento puede ser benéfico para las plantas, dependiendo de su concentración, estado de oxidación, método de aplicación, así como el tipo y edad de la planta.
Formas y absorción del selenio en las plantas
El Se suele encontrarse en distintas formas (Se elemental, selenuro, selenato, selenito, Se orgánico), las cuales están determinadas por sus estados de oxidación. Dichas formas determinan su solubilidad y disponibilidad, donde selenato, selenito y Se orgánico son las más solubles. Tanto el selenato como el selenito son las formas predominantemente absorbidas por las plantas; no obstante, el selenato es la forma más móvil dentro de la planta.
El selenato es absorbido en la raíz por transportadores de sulfatos, localizados en la membrana plasmática de la célula. Aunque no existen evidencias contundentes sobre si el selenito es transportado por transportadores de membrana, se cree que es mediante un transportador de fosfatos. Cuando la planta absorbe selenito, gran parte se convierte en compuestos orgánicos antes de ser translocados en el xilema. El selenato dentro de la planta puede metabolizarse mediante los mismos mecanismos que el sulfato, debido a que el Se y el azufre (S) son químicamente similares.
Metabolismo y clasificación de las plantas según su acumulación
Las plantas no distinguen entre Se y S debido a un comportamiento muy similar, llegando el Se a sustituir al S en muchas proteínas y enzimas de las plantas. El metabolismo del Se puede variar dependiendo de la especie vegetal, la etapa de crecimiento de la planta y el órgano de transporte y acumulación del Se.
Clasificación de las plantas:
- Acumuladoras de Se: Son también llamadas hiperacumuladoras de Se. Este tipo de plantas toman Se preferentemente sobre S, llegando incluso a almacenar hasta 10,000 o 15,000 ppm de Se en base seca sin sufrir toxicidad.
- Semi-acumuladoras: Nombradas también como acumuladoras secundarias, crecen en suelos que contienen niveles de medios a altos de Se y pueden llegar a acumular hasta 1000 ppm de Se en base seca.
- No acumuladoras: Son la mayoría de plantas cultivadas, especies forrajeras y pastos, las cuales contienen menos de 25 ppm de Se en base seca.
El papel del selenio frente al estrés biótico y abiótico
El suministro de Se a las plantas permite que estas muestren menores niveles de peroxidación lipídica y mayor actividad de enzimas antioxidantes, así como una mejor resistencia al estrés oxidativo causado por la radiación ultravioleta. El selenio juega un papel importante en la protección de las plantas contra varios tipos de estrés abiótico incluyendo el frío, las altas temperaturas, la sequía, la salinidad y el estrés por metales pesados como el arsénico, el cadmio, el plomo y el mercurio.
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Respecto al estrés biótico, el Se puede contribuir a la protección de las plantas contra enfermedades fungosas o herbívoros, al formar parte de compuestos orgánicos, proteicos, no proteicos y/o volátiles. Este efecto protector puede deberse, tanto a la repelencia como a la toxicidad por la acumulación o volatilización de compuestos de Se.
Consideraciones sobre la producción y toxicidad
El selenio tiene un efecto dual en la producción de cultivos, mostrando efectos positivos con la dosis adecuada y efectos negativos con dosis altas. Cuando las plantas son expuestas a altas concentraciones de Se pueden presentar diferentes síntomas como es la inhibición del crecimiento, clorosis, hojas blanquecinas y quebradizas, reducción de la síntesis de proteínas y una muerte prematura de la planta. Por lo anterior, es necesario que antes de establecer proyectos de biofortificación con Se, se estudie y establezcan con detalle los niveles benéficos y tóxicos en los productos alimenticios finales.
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