Неразрушающий метод оценки элементного профиля листвы с помощью индуцированной синхротронным излучением энергодисперсионной рентгеновской флуоресцентной спектроскопии

Определение профиля питательных веществ в зеленых листовых овощах сосредоточено в основном на биохимических анализах, а их элементный состав часто не рассматривается. Энергодисперсионная рентгеновская флуоресцентная спектроскопия использована как быстрый, чувствительный метод одновременного обнаружения различных элементов, присутствующих в некоторых листовых овощах: укропе, пажитнике, горчице, мари. Спектр рентгеновской флуоресценции возбуждается синхротронным рентгеновским излучением с энергией 15 кэВ и регистрируется в диапазоне энергий <20 кэВ. Спектр показывает присутствие калия, кальция, марганца, железа, никеля, меди, цинка, мышьяка и селена с различной концентрацией в листовых овощах. С помощью программного обеспечения PyMca определены концентрации обнаруженных элементов. Сравнение показывает, что из всех изученных листовых овощей листья мари являются богатым источником калия. Листья горчицы и мари богаты кальцием, в то время как в листьях укропа и пажитника более высокое содержание таких микроэлементов, как марганец, железо, медь, никель, селен и цинк. Описана роль обнаруженных элементов для здоровья человека и растений.

1. S. K. Chang, K. Nagendra Prased, I. Amin. Int. Food Res. J., 20, 457-465 (2013).

2. K. Shridhar, P. K. Dhillon, L. Bowen, S. Kinra, A. V. Bharathi, D. Prabhakaran, K. S. Reddy, S. Ebrahim, Nutr. J., 13, 1-9 (2014).

3. R. K. Yadav P. Kalia, R. Kumar, V. Jain., Int. J. Agric. Food Sci. Technol., 4, 707-712 (2013).

4. J. A. Morales-Gonzalez, Maria de Lourdes Reis Giada, 4, 87-112 (2013).

5. R. L. Pollock, Global J. Med. Res., 16, 31-39 (2016).

6. S. Gupta, J. Prakash, Plant Foods Hum. Nutr., 64, 39-45 (2009).

7. M. M. Saleh-e-in, A. Sultana, M. A. Hossain, M. Ahsan, S. K. Roy. J. Sci. Ind. Res. 43, 483-494 (2008).

8. N. A. Anjum, I. Ahmad, M. E. Pereira, A. C. Duarte, S. Umar, N. A. Khan. The plant family Brassicaceae: contribution towards phytoremediation, Environ. Pollut., 21, Springer Science (2012).

9. L. Renthlei, K. B. Singh, M. Sudarshan, S. S. Ram, N. M. Singh. Indian J. Nutr., 3, 1-6 (2016).

10. M. Al-Habori, A. Raman, Pharmacological properties of Fenugreek - the genus Trigonella, Ed. G. A. Petropoulos, Taylor and Francis, London-New York, 10, 163-182 (2002).

11. M. G. Bomkazi, C. Njume, N. I. Goduka, G. George, 2nd Int. Conf. Nutrition and Food Sciences, 53, 97-102 (2013).

12. S. Ramteke, B. L. Sahu, N. S. Dahariya, K. S. Patel, B. Blazhev, L. Matini, J. Environ. Protect., 7, 996-1004 (2016).

13. J. Nouri, N. Khorasani, B. Lorestani, M. Karami, A. H. Hassani, N. Yousefi, Environ. Earth Sci., 59, 315-323 (2009).

14. M. Intawongse, J. R. Dean, Food Addit. Contam., 23, 36-48 (2006).

15. J. O. Olowoyo, O. O. Okedeyi, N. M. Mkolo, G. N. Lion, S. T. R. Mdakane. S. Afr. J. Bot., 78, 116-121 (2012).

16. A. S. Bharti, S. Sharma, N. Shukla, M. K. Tiwari, K. N. Uttam, Natl. Acad. Sci. Lett., 40, 373-377 (2017).

17. K. W. Jones, B. M. Gordon, A. L. Hanson, W. M. Kwiatek, J. G. Pounds, Ultramicroscopy, 24, 113-328 (1988).

18. S. Sharma, N. Shukla, A. S. Bharti, K. N. Uttam, Natl. Acad. Sci. Lett., 41, 65-68 (2018).

19. N. Shukla, A. S. Bharti, S. Srivastava, K. N. Uttam, Natl. Acad. Sci. Lett., 40, 47-51 (2017).

20. H. R. Verma, In: Atomic and Nuclear Analytical Methods, Springer, Berlin, Heidelberg (2007).

21. G. M. Hettiarachchi, E. Donner, E. Doelsch, J. Environ. Qual., 46, 1139-1145 (2017).

22. M. K. Tiwari, P. Gupta, A. K. Sinha, S. R. Kane, A. K. Singh, S. R. Garg, C. K. Garg, G. S. Lodha, S. K. Deb, J. Synchrotron Radiat., 20, 386-389 (2013).

23. V. A. Sole, E. Papillon, M. Cotte, Ph. Walter, J. Susini, Spectrochim. Acta B, 62, 63-68 (2007).

24. P. J. White, M. R. Broadley, Ann. Bot., 92, 487-511 (2003).

25. K. Thor, Front. Plant Sci. (2019), https://doi.org/10.3389/fpls.2019.00440.

26. R. G. W. Jones, O. R. Lunt, Bot. Rev., 33, 407-426 (1967).

27. W. A. Albrecht, Plant Soil, 33, 361-382 (1970).

28. H. G. Burstrom, Biol. Rev, 43, 287-316 (1968).

29. R. S. Uchida, In: Plant Nutrient Management in Hawaii Soils, Manoa College of Tropical Agriculture and Human Resources, eds. J. A. Silva, R. S. Uchida, University of Hawaii at Manoa, 31-55 (2000).

30. M. Hasanuzzaman, M. H. M. B. Bhuyan, K. Nahar, M. S. Hossain, J. A. Mahmud, M. S. Hossen, A. A. C. Masud, Moumita, M. Fujita, Agronomy, 8, 31 (2018), doi:10.3390/agronomy8030031.

31. M. Wang, Q. Zheng, Q. Shen, S. Guo, Int. J. Mol. Sci., 14, 7370-7390 (2013).

32. M. K. Ashley, M. Grant, A. Grabov, J. Exp. Bot, 57, 425-436 (2006).

33. U. R. Malvi, J. Agric. Sci., 24, 106-109 (2011).

34. K. Prajapati, H. A. Modi, Indian J. Plant Sci., 1, 177-186 (2012).

35. S. Alejandro, S. Holler, B. Meier, E. Peiter, Front. Plant Sci. (2020), https://doi.org/10.3389/fpls.2020.00300.

36. L. C. Campbell, R. O. Nable, In: Manganese in Soils and Plants. Developments in Plant and Soil Sciences, eds. R. D. Graham, R. J. Hannam, N. C. Uren, Springer, Dordrecht, 33 (1988).

37. R. Millaleo, M. Reyes-Diaz, A. G. Ivanov, M. L. Mora, M. Alberdi, J. Soil Sci. Plant Nutr., 10, 470-481 (2010).

38. W. P. Kelley, Bot. Gaz, 57, 213-227 (1914).

39. V. K. Yachandra, K. Sauer, M. P. Klein, Chem. Rev., 96, 2927-2950 (1996).

40. W. W. Gezahegn, A. Srinivasulu, B. Aruna, S. Banerjee, M. Sudarshan, P. V. L. Narayana, A. D. P. Rao, IOSR J. Environ. Sci., Toxicol. Food Technol., 11, 57-68 (2007).

41. G. Singh, A. Kawatra, S. Sehgal, Plant Food Hum. Nutr., 56, 359-364 (2001).

42. P. H. Brown, I. Cakmak, Q. Zhang, In: Zinc in Soils and Plants. Developments in Plant and Soil Sciences, ed. A. D. Robson, Springer, Dordrecht, 55 (1993).

43. M. R. Broadley, P. J. White, J. P. Hammond, I. Zelko, A. Lux, New Phytol., 173, 677-702 (2007).

44. C. Cabot, S. Martos, M. Llugany, B. Gallego, R. Tolra, C. Poschenrieder, Front. Plant Sci. (2019), https://doi.org/10.3389/fpls.2019.01171.

45. H. Marschner, Mineral Nutrition of Higher Plants, 2nd ed., Academic Press, London (1995).

46. J. R. Hunt, Am. J. Clin. Nutr., 78, 633S-639S (2003).

47. I. Yruela. Funct. Plant Biol., 36, 409-430 (2009).

48. B. Printz, S. Lutts, J. Hausman K. Sergeant, Front. Plant Sci. (2016), https://doi.org/10.3389/fpls.2016.00601.

49. M. Droppa, G. Horvath, Crit. Rev. Plant Sci., 9, 111-123 (1990).

50. C. E. Plantas, Braz. J. Plant. Physiol., 17, 145-156 (2005).

51. M. Singh, Indian J. Pediatr., 71, 59-62 (2004).

52. G. W. Miller, I. J. Huang, G. W. Welkie, J. C. Pushnik, in: Iron Nutrition in Soils and Plants. Developments in Plant and Soil Sciences, ed. J. Abadia, Springer, Dordrecht, 59 (1995).

53. J. Morrissey, M. L. Guerinot, Chem. Rev., 109, 4553-4567 (2009).

54. C. Curie, J. Briat, Annu. Rev. Plant Biol., 54, 183-206 (2003).

55. H. V. Marsh, H. J. Evans, G. Matrone. Plant Physiol, 632-638 (1963), doi: https://doi.org/10.1104/pp.38.6.632.

56. Food Safety and Standards Regulations (2009), www.indiaenvironmentalportal.org.in/files/FSSAIregulations

57. G. R. Rout, S. Sahoo, Rev. Agric. Sci., 3, 1-24 (2015).

58. M. Kumari, S. Gupta, A. J. Lakshmi, J. Prakash, Food Chem., 86, 217-222 (2014).

59. M. Hasanuzzaman, M. A. Hossain, M. Fujita, J. Plant Sci., 5, 354-375 (2010).

60. Y. Mehdi, J. L. Hornick, L. Istasse, I. Dufrasne, Molecules, 18, 3292-3311 (2013).

61. P. E. Mabeyo, M. L. K. Manoko, A. Gruhonjic, P. A. Fitzpatrick, G. Landberg, M. Erdelyi, S. S. Nyandoro, Int. J. Food Sci., 549676, 1-8 (2015).

62. P. H. Brown, R. M. Welch, E. E. Cary, Plant Physiol, 85, 801-803 (1987).

63. C. C. Fabiano, T. Tezotto, J. L. Favarin, J. C. Polacco, P. Mazzafera, Front. Plant Sci., 6 (2015), doi: 10.3389/fpls.2015.00754.

64. E. M. Alissa, G. A. Ferns, J. Toxicol., 870125, 1-21 (2011).

65. K. Jomova, Z. Jenisova, M. Feszterova, S. Baros, J. Liska, D. Hudecova, C. J. Rhodes, M. Valko, J. Appl. Toxicol., 31, 95-107 (2011).

66. P. M. Finnegan, W. Chen, Front. Physiol., 3, 1-18 (2012).

67. V. Pasricha, R. K. Gupta, J. Pharm. Phytochem., 3, 47-57 (2014).