Seleeni on ihmisille ja eläimille välttämätön hivenravinne, jonka tarve on vähäinen, ja joka suurina määrinä aiheuttaa myrkytysoireita. Kasveille seleeni ei kuitenkaan ole välttämätön, vaan se voi suurina pitoisuuksina aiheuttaa kasveille myrkytysoireita, kuten ihmisille ja eläimille. Kasvien kykyä sitoa seleeniä tutki Hämeen ammattikorkeakoulun (HAMK) Lepaan kampuksella syksyllä 2022 vaihto-opiskelija Ciara Davis, jonka kotiyliopisto Irlannissa, Technical University of Shannon, on yksi RUN Eurooppa-yliopistoon kuuluvista korkeakouluista.
Seleenin tarve ihmisillä ja kasveilla
Suomessa viljelymaiden seleenipitoisuus on alhainen, minkä seurauksena vuodesta 1984 lannoitteisiin on lisätty seleeniä turvaamaan ihmisten ja eläinten riittävä seleeninsaanti. Lannoitteiden seleenilisäyksen avulla suomalaisten seleeninsaanti on saatu nostettua Euroopan parhaalle tasolle. Jos lannoitelisäystä ei tehdä, seleenipitoisuudet laskevat nopeasti maaperässä, mikä vaikuttaa elintarvikkeiden ja eläinten rehujen seleenipitoisuuksiin ja myös ihmisten seleeninsaantiin.
Ravitsemuksessa tarvittavat seleenipitoisuudet ovat hyvin pieniä (50–60 µg/vrk). Luontaisia seleenin lähteitä ravitsemuksessa ovat esimerkiksi kala, liha ja viljat. Seleeniä saatetaan myös lisätä esimerkiksi muroihin, ja sitä on saatavilla ravintolisävalmisteina. Etenkin luomua suosivien vegaanien on syytä huolehtia riittävästä seleenin saannista. Seleeni toimii antioksidanttina sekä vaikuttaa mm. kilpirauhasen toimintaan, aineenvaihduntaan, lisääntymiseen ja immuniteettiin.
Kasvit pystyvät muuntamaan epäorgaaniset seleeniyhdisteet orgaaniseen muotoon, joka on ihmisille ja eläimille helpommin hyödynnettävissä. Kasvien kyky muuntaa seleeniä vaihtelee. Osa kasveista sietää korkeita seleenipitoisuuksia hyvin, kun taas toisille pienetkin pitoisuudet aiheuttavat myrkytysoireita. Seleeniyhdisteet korvaavat kasvissa rikkiyhdisteitä. Seleeniä keräävillä kasveilla proteiineihin sitoutuu enemmän seleeniä kuin seleenin toksisille vaikutuksille herkillä kasveilla.
Seleenikäsittelyt ja analysoinnit
Lepaalla tehdyissä seleenikokeissa koekasveina käytetiin pinaattia ja salaattia. Pinaatti on seleenin kerääjä. Sen sijaan salaatti ei siedä suuria seleenipitoisuuksia. Kasvusto käsiteltiin kahdella eri seleenipitoisuudella. Seleenin annostelu tehtiin ruiskuttamalla liuos kasvien lehdille kaksi kertaa kokeen aikana. Sadonkorjuita oli kaksi, yksi molempien käsittelykertojen jälkeen.
Sadonkorjuun jälkeen kasvinäytteet analysoitiin HAMKin laboratoriossa. Kasvinäytteistä määritettiin CHNS-laitteella hiili-, vety-, typpi-, ja rikkipitoisuudet. Yhteyttämiseen osallistuvien väriaineiden, klorofyllin ja karotenoidien pitoisuudet määritettiin kasviuutteista spektrofotometrillä.
Alustavien tulosten perusteella salaatin rikkipitoisuus laski seleenikäsittelyn seurauksena, mikä viittaa siihen, että rikki korvautui seleenillä kasvimateriaalissa. Pinaatilla rikkipitoisuus pysyi tasaisempana, eikä vastaavaa vähentymistä ollut havaittavissa. Analysointi jatkuu vielä Irlannissa, jossa kasvimateriaalista määritetään seleenipitoisuudet ja saadaan vahvistus rikin korvautumiselle seleenillä.
Miten hyödyntää tuloksia?
Alustavien tulosten perusteella kasvit pystyvät hyödyntämään lehdille ruiskutetun seleenin. Pitoisuudet eivät kuitenkaan olleet niin suuria, että kasveissa olisi näkynyt myrkytysoireita. Sekä pinaatti että salaatti ovat soveltuvia kasveja sisäviljelyyn. Lehtilannoitus seleenillä esimerkiksi kerros- ja kasvihuoneviljelyssä voisi lisätä vähän seleeniä sisältävien lehtivihannesten, kuten salaatin, seleenipitoisuutta.
Tutkimus tehtiin osana ArvoLiike- ja Bio-osake-hankkeita.
Kirjoittajat
Salla Leppäkoski, tekninen asiantuntija, HAMK Bio & Vilhelmiina Harju, tekninen asiantuntija, HAMK Bio
