Published February 18, 2023 | Version v1
Publication Open

Nutrichemical alterations in different fractions of multiple-harvest alfalfa (Medicago sativa L.) green biomass fortified with various selenium forms

Creators

  • 1. University of Debrecen
  • 2. Kafrelsheikh University

Description

Abstract Background and Aims Wet processed alfalfa-based products can provide high-quality concentrated protein, also contain nutrients and phytochemicals. Agronomic fortification can increase selenium (Se) incorporation into green biomass. For this reason, the aim was to investigate how different forms of Se are incorporated into the green biomass of multiple-harvest alfalfa and how they affect the chemical quality of the processed product candidates. Methods In this research, alfalfa was enriched with three forms of selenium at different concentrations [selenate (Se(VI)); selenite (Se(IV)); and red elemental Se (Se0)]. The fortified green biomass was fractionated into leaf protein concentrate (LPC), fiber and phytoserum, and changes in selenium content and speciation, protein and phytochemical composition were determined. Results Total Se content in alfalfa fractions drastically reduced within the four consecutive harvests, particularly for Se(VI) and Se(IV) forms, and significantly varied according to the Se treatments. Selenomethionine (SeMet) was the predominant organic Se species in LPC (35.7–246.0 µg g − 1 DW) and fiber (9.0- 47.7 µg g − 1 DW) fractions. Se-fortification induced considerable changes in the crude protein of LPC, which varied between 29—45 (m/m)%. Phytochemical composition markedly varied among Se-treatments. Besides several flavonoids, aglycones and glycosyl derivatives, apigenin glucuronide, and apigenin were the most abundant with a concentration up to 170.85 µg g − 1 DW. Medicagenic acid concentration was below 1.86 µg g − 1 DW in LPC. Conclusions Se-enhanced alfalfa green biomass could provide functional products, such as LPC, for human and animal consumption with enhanced nutritional value, including Se, protein, and phytochemical contents.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يمكن أن توفر المنتجات القائمة على البرسيم المعالج الرطب بروتينًا مركزًا عالي الجودة، وتحتوي أيضًا على مغذيات ومواد كيميائية نباتية. يمكن أن يزيد التحصين الزراعي من دمج السيلينيوم في الكتلة الحيوية الخضراء. لهذا السبب، كان الهدف هو التحقيق في كيفية دمج أشكال مختلفة من SE في الكتلة الحيوية الخضراء للبرسيم متعدد الحصاد وكيف تؤثر على الجودة الكيميائية لمرشحي المنتج المعالج. الطرق في هذا البحث، تم إثراء البرسيم بثلاثة أشكال من السيلينيوم بتركيزات مختلفة [سيلينات (Se(VI ))؛ سيلينيت (Se(IV ))؛ وعنصر أحمر Se (Se0)]. تم تجزئة الكتلة الحيوية الخضراء المحصنة إلى مركز بروتين الأوراق (LPC) والألياف والمصل النباتي، وتم تحديد التغيرات في محتوى السيلينيوم والانتواع والبروتين والتركيب الكيميائي النباتي. النتائج انخفض محتوى Total Se في كسور البرسيم بشكل كبير خلال المحاصيل الأربعة المتتالية، خاصة بالنسبة لأشكال Se(VI) و Se(IV)، وتفاوتت بشكل كبير وفقًا لمعالجات Se. كان السيلينوميثيونين (SeMet) هو نوع SE العضوي السائد في أجزاء LPC (35.7-246.0 ميكروغرام جم -1 DW) والألياف (9.0 - 47.7 ميكروغرام جم -1 DW). تسبب التحصين الذاتي في تغييرات كبيرة في البروتين الخام لـ LPC، والتي تراوحت بين 29—45 (م/م )٪. تنوعت التركيبة الكيميائية النباتية بشكل ملحوظ بين علاجات Se. إلى جانب العديد من مركبات الفلافونويد والأجليكون ومشتقات الجليكوسيل، كان أبيجينين جلوكورونيد وأبيجينين الأكثر وفرة بتركيز يصل إلى 170.85 ميكروغرام غرام − 1 DW. كان تركيز الحمض الدوائي أقل من 1.86 ميكروغرام غرام − 1 DW في LPC. يمكن أن توفر الكتلة الحيوية الخضراء المعززة بالبرسيم منتجات وظيفية، مثل LPC، للاستهلاك البشري والحيواني مع قيمة غذائية معززة، بما في ذلك Se والبروتين والمحتويات الكيميائية النباتية.

Translated Description (French)

Résumé Contexte et objectifs Les produits à base de luzerne transformés par voie humide peuvent fournir des protéines concentrées de haute qualité, contiennent également des nutriments et des composés phytochimiques. L'enrichissement agronomique peut augmenter l'incorporation du sélénium (Se) dans la biomasse verte. Pour cette raison, l'objectif était d'étudier comment différentes formes de Se sont incorporées dans la biomasse verte de la luzerne à récoltes multiples et comment elles affectent la qualité chimique des produits candidats transformés. Méthodes Dans cette recherche, la luzerne a été enrichie en trois formes de sélénium à différentes concentrations [sélénate (Se(VI)) ; sélénite (Se(IV)) ; et sélénium élémentaire rouge (Se0)]. La biomasse verte enrichie a été fractionnée en concentré de protéines foliaires (LPC), en fibres et en phytosérum, et les changements dans la teneur en sélénium et la spéciation, la composition protéique et phytochimique ont été déterminés. Résultats La teneur totale en Se dans les fractions de luzerne a considérablement diminué au cours des quatre récoltes consécutives, en particulier pour les formes Se(VI) et Se(IV), et a varié de manière significative en fonction des traitements Se. La sélénométhionine (SeMet) était l'espèce Se organique prédominante dans les fractions LPC (35,7-246,0 µg g − 1 DW) et fibre (9,0-47,7 µg g − 1 DW). La se-fortification a induit des changements considérables dans la protéine brute du LPC, qui a varié entre 29 et 45 (m/m)%. La composition phytochimique variait considérablement entre les Se-traitements. Outre plusieurs flavonoïdes, les aglycones et les dérivés glycosylés, l'apigénine glucuronide et l'apigénine étaient les plus abondants avec une concentration allant jusqu'à 170,85 µg g − 1 DW. La concentration d'acide médicamenteux était inférieure à 1,86 µg g − 1 DW dans le LPC. Conclusions La biomasse verte de luzerne enrichie en Se pourrait fournir des produits fonctionnels, tels que le LPC, pour la consommation humaine et animale avec une valeur nutritionnelle accrue, y compris le Se, les protéines et les contenus phytochimiques.

Translated Description (Spanish)

Resumen Antecedentes y objetivos Los productos a base de alfalfa procesada húmeda pueden proporcionar proteínas concentradas de alta calidad, también contienen nutrientes y fitoquímicos. La fortificación agronómica puede aumentar la incorporación de selenio (Se) en la biomasa verde. Por esta razón, el objetivo fue investigar cómo se incorporan las diferentes formas de Se en la biomasa verde de la alfalfa de cosecha múltiple y cómo afectan a la calidad química de los productos candidatos procesados. Métodos En esta investigación, la alfalfa se enriqueció con tres formas de selenio a diferentes concentraciones [selenato (Se(VI)); selenito (Se(IV)); y Se elemental rojo (Se0)]. La biomasa verde fortificada se fraccionó en concentrado de proteína de hoja (LPC), fibra y fitosuero, y se determinaron los cambios en el contenido de selenio y la especiación, la proteína y la composición fitoquímica. Resultados El contenido total de Se en las fracciones de alfalfa se redujo drásticamente dentro de las cuatro cosechas consecutivas, particularmente para las formas Se(VI) y Se(IV), y varió significativamente de acuerdo con los tratamientos con Se. La selenometionina (SeMet) fue la especie de Se orgánico predominante en las fracciones de LPC (35.7-246.0 µg g − 1 DW) y fibra (9.0- 47.7 µg g − 1 DW). La fortificación con Se indujo cambios considerables en la proteína bruta de LPC, que varió entre 29—45 (m/m)%. La composición fitoquímica varió notablemente entre los tratamientos de Se. Además de varios flavonoides, las agliconas y los derivados de glicosilo, el glucurónido de apigenina y la apigenina fueron los más abundantes con una concentración de hasta 170.85 µg g − 1 DW. La concentración de ácido medicagénico fue inferior a 1.86 µg g − 1 DW en LPC. Conclusiones La biomasa verde de alfalfa mejorada con Se podría proporcionar productos funcionales, como LPC, para el consumo humano y animal con un valor nutricional mejorado, incluidos Se, proteínas y contenidos fitoquímicos.

Files

s11104-023-05917-8.pdf.pdf

Files (1.4 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:7cb478ac9bb2804b049fc43cf4b8177f
1.4 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التغيرات الكيميائية الغذائية في أجزاء مختلفة من البرسيم متعدد الحصاد (Medicago sativa L.) الكتلة الحيوية الخضراء المدعمة بأشكال السيلينيوم المختلفة
Translated title (French)
Altérations neutrichemiques dans différentes fractions de biomasse verte de luzerne à récoltes multiples (Medicago sativa L.) enrichie de diverses formes de sélénium
Translated title (Spanish)
Alteraciones nutricoquímicas en diferentes fracciones de la biomasa verde de alfalfa de cosecha múltiple (Medicago sativa L.) fortificada con diversas formas de selenio

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4321325594
DOI
10.1007/s11104-023-05917-8

Is supplement to
https://openalex.org/W4303684769 (Other)
https://openalex.org/W3036396942 (Other)
https://openalex.org/W2949245534 (Other)
https://openalex.org/W2349733201 (Other)
https://openalex.org/W2135543408 (Other)
https://openalex.org/W2058075557 (Other)
https://openalex.org/W2055949831 (Other)
https://openalex.org/W2046807749 (Other)
https://openalex.org/W2036089161 (Other)
https://openalex.org/W1963667536 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1981050388
  • https://openalex.org/W1995625053
  • https://openalex.org/W2014824243
  • https://openalex.org/W2015753310
  • https://openalex.org/W2044853713
  • https://openalex.org/W2082142840
  • https://openalex.org/W2084001063
  • https://openalex.org/W2116060738
  • https://openalex.org/W2122811429
  • https://openalex.org/W2153977149
  • https://openalex.org/W2172874119
  • https://openalex.org/W2273796317
  • https://openalex.org/W2313675012
  • https://openalex.org/W2320941105
  • https://openalex.org/W2414446103
  • https://openalex.org/W2566107010
  • https://openalex.org/W2763465340
  • https://openalex.org/W2794284397
  • https://openalex.org/W2811046634
  • https://openalex.org/W2888398179
  • https://openalex.org/W2893749945
  • https://openalex.org/W2945357010
  • https://openalex.org/W2979263358
  • https://openalex.org/W2981772167
  • https://openalex.org/W3000392854
  • https://openalex.org/W3005013593
  • https://openalex.org/W3009018357
  • https://openalex.org/W3043617232
  • https://openalex.org/W3045107599
  • https://openalex.org/W3091008598
  • https://openalex.org/W3091858194
  • https://openalex.org/W3112414622
  • https://openalex.org/W3176153941
  • https://openalex.org/W3177490558
  • https://openalex.org/W3201915936
  • https://openalex.org/W3210070865
  • https://openalex.org/W4242882003
  • https://openalex.org/W4242975213
  • https://openalex.org/W4280585197