1
|
Marques AC, Lidon FC, Coelho ARF, Pessoa CC, Daccak D, Luís IC, Simões M, Scotti-Campos P, Almeida AS, Guerra M, Leitão RG, Bagulho A, Moreira J, Pessoa MF, Legoinha P, Ramalho JC, Semedo JN, Palha L, Silva C, Silva MM, Oliveira K, Pais IP, Reboredo FH. Elemental Composition and Implications on Brown Rice Flour Biofortified with Selenium. Plants (Basel) 2023; 12:1611. [PMID: 37111835 PMCID: PMC10140823 DOI: 10.3390/plants12081611] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Figures] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 02/09/2023] [Revised: 03/14/2023] [Accepted: 04/04/2023] [Indexed: 06/19/2023]
Abstract
Rice (Oryza sativa L.) is one of the most economically and socially important cereals in the world. Several strategies such as biofortification have been developed in a way eco-friendly and sustainable to enhance crop productivity. This study implemented an agronomic itinerary in Ariete and Ceres rice varieties in experimental fields using the foliar application of selenium (Se) to increase rice nutritional value. At strategic phases of the plant's development (at the end of booting, anthesis, and at the milky grain stage), they were sprayed with sodium selenate (Na2SeO4) and sodium selenite (Na2SeO3). In the first foliar application plants were sprayed with 500 g Se·ha-1 and in the remaining two foliar applications were sprayed with 300 g Se·ha-1. The effects of Se in the level of micro and macronutrients in brown grains, the localization of Se in these grains, and the subsequent quality parameters such as colorimetric characteristics and total protein were considered. After grain harvesting, the application of selenite showed the highest enrichment in all grain with levels reaching 17.06 µg g-1 Se and 14.28 µg g-1 Se in Ariete and Ceres varieties, respectively. In the Ceres and Ariete varieties, biofortification significantly affected the K and P contents. Regarding Ca, a clear trend prevailed suggesting that Se antagonizes the uptake of it, while for the remaining elements in general (except Mn) no significant differences were noted. Protein content increased with selenite treatment in the Ariete variety but not in Ceres. Therefore, it was possible to conclude, without compromising quality, that there was an increase in the nutritional content of Se in brown rice grain.
Collapse
Affiliation(s)
- Ana Coelho Marques
- Earth Sciences Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal
- GeoBioTec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal
| | - Fernando C. Lidon
- Earth Sciences Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal
- GeoBioTec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal
| | - Ana Rita F. Coelho
- Earth Sciences Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal
- GeoBioTec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal
| | - Cláudia Campos Pessoa
- Earth Sciences Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal
- GeoBioTec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal
| | - Diana Daccak
- Earth Sciences Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal
- GeoBioTec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal
| | - Inês Carmo Luís
- Earth Sciences Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal
- GeoBioTec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal
| | - Manuela Simões
- Earth Sciences Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal
- GeoBioTec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal
| | - Paula Scotti-Campos
- GeoBioTec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal
- Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária, I.P. (INIAV), Quinta do Marquês, Av. República, 2780-157 Oeiras, Portugal
| | - Ana Sofia Almeida
- GeoBioTec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal
- Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária, I.P. (INIAV), Estrada de Gil Vaz 6, 7351-901 Elvas, Portugal
| | - Mauro Guerra
- LIBPhys, Physics Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal (R.G.L.)
| | - Roberta G. Leitão
- LIBPhys, Physics Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal (R.G.L.)
| | - Ana Bagulho
- GeoBioTec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal
- Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária, I.P. (INIAV), Estrada de Gil Vaz 6, 7351-901 Elvas, Portugal
| | - José Moreira
- GeoBioTec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal
- Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária, I.P. (INIAV), Estrada de Gil Vaz 6, 7351-901 Elvas, Portugal
| | - Maria F. Pessoa
- Earth Sciences Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal
- GeoBioTec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal
| | - Paulo Legoinha
- Earth Sciences Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal
- GeoBioTec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal
| | - José C. Ramalho
- GeoBioTec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal
- PlantStress & Biodiversity Lab, Centro de Estudos Florestais (CEF), Associate Laboratory TERRA, Instituto Superior Agronomia (ISA), Universidade de Lisboa (ULisboa), Quinta do Marquês, Av. República, 2784-505 Oeiras, Portugal
- PlantStress & Biodiversity Lab, Centro de Estudos Florestais (CEF), Associate Laboratory TERRA, Instituto Superior Agronomia (ISA), Universidade de Lisboa (ULisboa), Quinta do Marquês, Av. República, Tapada da Ajuda, 1349-017 Lisboa, Portugal
| | - José N. Semedo
- GeoBioTec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal
- Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária, I.P. (INIAV), Quinta do Marquês, Av. República, 2780-157 Oeiras, Portugal
| | - Lourenço Palha
- Centro de Competências do Arroz (COTARROZ), 2120-014 Salvaterra de Magos, Portugal (C.S.)
| | - Cátia Silva
- Centro de Competências do Arroz (COTARROZ), 2120-014 Salvaterra de Magos, Portugal (C.S.)
| | - Maria Manuela Silva
- Earth Sciences Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal
- GeoBioTec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal
| | - Karliana Oliveira
- GeoBioTec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal
| | - Isabel P. Pais
- GeoBioTec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal
- Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária, I.P. (INIAV), Quinta do Marquês, Av. República, 2780-157 Oeiras, Portugal
| | - Fernando H. Reboredo
- Earth Sciences Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal
- GeoBioTec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal
| |
Collapse
|
2
|
Daccak D, Lidon FC, Coelho ARF, Luís IC, Marques AC, Pessoa CC, Brito MDG, Kullberg JC, Ramalho JC, Silva MJ, Rodrigues AP, Campos PS, Pais IP, Semedo JN, Silva MM, Legoinha P, Galhano C, Simões M, Pessoa MF, Reboredo FH. Assessment of Physicochemical Parameters in Two Winegrapes Varieties after Foliar Application of ZnSO 4 and ZnO. Plants (Basel) 2023; 12:1426. [PMID: 37050051 PMCID: PMC10097101 DOI: 10.3390/plants12071426] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Figures] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 03/07/2023] [Revised: 03/17/2023] [Accepted: 03/21/2023] [Indexed: 06/19/2023]
Abstract
One-third of the world's population is suffering from "hidden hunger" due to micronutrient deficiency. Zinc is acquired through diet, leading its deficiency to the development of disorders such as retarded growth, anorexia, infections, and hypogeusia. Accordingly, this study aimed to develop an agronomic workflow for Zn biofortification on two red winegrapes varieties (cv. Castelão and Syrah) and determine the physicochemical implications for winemaking. Both varieties produced in Setúbal (Portugal) were submitted to four foliar applications of ZnSO4 or ZnO (900 and 1350 g ha-1, respectively), during the production cycle. At harvest, Zn biofortification reached a 4.3- and 2.3-fold increase with ZnO 1350 g ha-1 in Castelão and Syrah, respectively (although, with ZnSO4 1350 g ha-1 both varieties revealed an increase in Zn concentration). On a physiological basis, lower values of NDVI were found in the biofortified grapes, although not reflected in photosynthetic parameters with cv. Syrah shows even a potential benefit with the use of Zn fertilizers. Regarding physical and chemical parameters (density, total soluble solids, dry weight, and color), relative to the control no significant changes in both varieties were observed, being suitable for winemaking. It was concluded that ZnSO4 and ZnO foliar fertilization efficiently increased Zn concentration on both varieties without a negative impact on quality, but cv. Castelão showed a better index of Zn biofortification and pointed to a potentially higher quality for winemaking.
Collapse
Affiliation(s)
- Diana Daccak
- Departamento de Ciências da Terra, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal; (F.C.L.); (A.R.F.C.); (I.C.L.); (A.C.M.); (C.C.P.); (M.d.G.B.); (J.C.K.); (M.M.S.); (P.L.); (C.G.); (M.S.); (M.F.P.); (F.H.R.)
- Centro de Investigação de Geobiociências, Geoengenharias e Geotecnologias (GeoBioTec), Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal; (J.C.R.); (M.J.S.); (P.S.C.); (I.P.P.); (J.N.S.)
| | - Fernando C. Lidon
- Departamento de Ciências da Terra, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal; (F.C.L.); (A.R.F.C.); (I.C.L.); (A.C.M.); (C.C.P.); (M.d.G.B.); (J.C.K.); (M.M.S.); (P.L.); (C.G.); (M.S.); (M.F.P.); (F.H.R.)
- Centro de Investigação de Geobiociências, Geoengenharias e Geotecnologias (GeoBioTec), Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal; (J.C.R.); (M.J.S.); (P.S.C.); (I.P.P.); (J.N.S.)
| | - Ana Rita F. Coelho
- Departamento de Ciências da Terra, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal; (F.C.L.); (A.R.F.C.); (I.C.L.); (A.C.M.); (C.C.P.); (M.d.G.B.); (J.C.K.); (M.M.S.); (P.L.); (C.G.); (M.S.); (M.F.P.); (F.H.R.)
- Centro de Investigação de Geobiociências, Geoengenharias e Geotecnologias (GeoBioTec), Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal; (J.C.R.); (M.J.S.); (P.S.C.); (I.P.P.); (J.N.S.)
| | - Inês Carmo Luís
- Departamento de Ciências da Terra, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal; (F.C.L.); (A.R.F.C.); (I.C.L.); (A.C.M.); (C.C.P.); (M.d.G.B.); (J.C.K.); (M.M.S.); (P.L.); (C.G.); (M.S.); (M.F.P.); (F.H.R.)
- Centro de Investigação de Geobiociências, Geoengenharias e Geotecnologias (GeoBioTec), Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal; (J.C.R.); (M.J.S.); (P.S.C.); (I.P.P.); (J.N.S.)
| | - Ana Coelho Marques
- Departamento de Ciências da Terra, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal; (F.C.L.); (A.R.F.C.); (I.C.L.); (A.C.M.); (C.C.P.); (M.d.G.B.); (J.C.K.); (M.M.S.); (P.L.); (C.G.); (M.S.); (M.F.P.); (F.H.R.)
- Centro de Investigação de Geobiociências, Geoengenharias e Geotecnologias (GeoBioTec), Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal; (J.C.R.); (M.J.S.); (P.S.C.); (I.P.P.); (J.N.S.)
| | - Cláudia Campos Pessoa
- Departamento de Ciências da Terra, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal; (F.C.L.); (A.R.F.C.); (I.C.L.); (A.C.M.); (C.C.P.); (M.d.G.B.); (J.C.K.); (M.M.S.); (P.L.); (C.G.); (M.S.); (M.F.P.); (F.H.R.)
- Centro de Investigação de Geobiociências, Geoengenharias e Geotecnologias (GeoBioTec), Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal; (J.C.R.); (M.J.S.); (P.S.C.); (I.P.P.); (J.N.S.)
| | - Maria da Graça Brito
- Departamento de Ciências da Terra, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal; (F.C.L.); (A.R.F.C.); (I.C.L.); (A.C.M.); (C.C.P.); (M.d.G.B.); (J.C.K.); (M.M.S.); (P.L.); (C.G.); (M.S.); (M.F.P.); (F.H.R.)
- Centro de Investigação de Geobiociências, Geoengenharias e Geotecnologias (GeoBioTec), Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal; (J.C.R.); (M.J.S.); (P.S.C.); (I.P.P.); (J.N.S.)
| | - José Carlos Kullberg
- Departamento de Ciências da Terra, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal; (F.C.L.); (A.R.F.C.); (I.C.L.); (A.C.M.); (C.C.P.); (M.d.G.B.); (J.C.K.); (M.M.S.); (P.L.); (C.G.); (M.S.); (M.F.P.); (F.H.R.)
- Centro de Investigação de Geobiociências, Geoengenharias e Geotecnologias (GeoBioTec), Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal; (J.C.R.); (M.J.S.); (P.S.C.); (I.P.P.); (J.N.S.)
| | - José C. Ramalho
- Centro de Investigação de Geobiociências, Geoengenharias e Geotecnologias (GeoBioTec), Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal; (J.C.R.); (M.J.S.); (P.S.C.); (I.P.P.); (J.N.S.)
- Plant Stress & Biodiversity Lab, Centro de Estudos Florestais (CEF), Laboratório Associado TERRA, Instituto Superior Agronomia (ISA), Universidade de Lisboa (ULisboa), Quinta do Marquês, Avenida da República, 2784-505 Oeiras, Portugal;
- Plant Stress & Biodiversity Lab, Centro de Estudos Florestais (CEF), Laboratório Associado TERRA, Instituto Superior Agronomia (ISA), Universidade de Lisboa (ULisboa), Tapada da Ajuda, 1349-017 Lisboa, Portugal
| | - Maria José Silva
- Centro de Investigação de Geobiociências, Geoengenharias e Geotecnologias (GeoBioTec), Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal; (J.C.R.); (M.J.S.); (P.S.C.); (I.P.P.); (J.N.S.)
- Plant Stress & Biodiversity Lab, Centro de Estudos Florestais (CEF), Laboratório Associado TERRA, Instituto Superior Agronomia (ISA), Universidade de Lisboa (ULisboa), Quinta do Marquês, Avenida da República, 2784-505 Oeiras, Portugal;
- Plant Stress & Biodiversity Lab, Centro de Estudos Florestais (CEF), Laboratório Associado TERRA, Instituto Superior Agronomia (ISA), Universidade de Lisboa (ULisboa), Tapada da Ajuda, 1349-017 Lisboa, Portugal
| | - Ana Paula Rodrigues
- Plant Stress & Biodiversity Lab, Centro de Estudos Florestais (CEF), Laboratório Associado TERRA, Instituto Superior Agronomia (ISA), Universidade de Lisboa (ULisboa), Quinta do Marquês, Avenida da República, 2784-505 Oeiras, Portugal;
- Plant Stress & Biodiversity Lab, Centro de Estudos Florestais (CEF), Laboratório Associado TERRA, Instituto Superior Agronomia (ISA), Universidade de Lisboa (ULisboa), Tapada da Ajuda, 1349-017 Lisboa, Portugal
| | - Paula Scotti Campos
- Centro de Investigação de Geobiociências, Geoengenharias e Geotecnologias (GeoBioTec), Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal; (J.C.R.); (M.J.S.); (P.S.C.); (I.P.P.); (J.N.S.)
- Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária, I.P. (INIAV), Quinta do Marquês, Avenida da República, 2780-157 Oeiras, Portugal
| | - Isabel P. Pais
- Centro de Investigação de Geobiociências, Geoengenharias e Geotecnologias (GeoBioTec), Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal; (J.C.R.); (M.J.S.); (P.S.C.); (I.P.P.); (J.N.S.)
- Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária, I.P. (INIAV), Quinta do Marquês, Avenida da República, 2780-157 Oeiras, Portugal
| | - José N. Semedo
- Centro de Investigação de Geobiociências, Geoengenharias e Geotecnologias (GeoBioTec), Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal; (J.C.R.); (M.J.S.); (P.S.C.); (I.P.P.); (J.N.S.)
- Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária, I.P. (INIAV), Quinta do Marquês, Avenida da República, 2780-157 Oeiras, Portugal
| | - Maria Manuela Silva
- Departamento de Ciências da Terra, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal; (F.C.L.); (A.R.F.C.); (I.C.L.); (A.C.M.); (C.C.P.); (M.d.G.B.); (J.C.K.); (M.M.S.); (P.L.); (C.G.); (M.S.); (M.F.P.); (F.H.R.)
- Centro de Investigação de Geobiociências, Geoengenharias e Geotecnologias (GeoBioTec), Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal; (J.C.R.); (M.J.S.); (P.S.C.); (I.P.P.); (J.N.S.)
| | - Paulo Legoinha
- Departamento de Ciências da Terra, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal; (F.C.L.); (A.R.F.C.); (I.C.L.); (A.C.M.); (C.C.P.); (M.d.G.B.); (J.C.K.); (M.M.S.); (P.L.); (C.G.); (M.S.); (M.F.P.); (F.H.R.)
- Centro de Investigação de Geobiociências, Geoengenharias e Geotecnologias (GeoBioTec), Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal; (J.C.R.); (M.J.S.); (P.S.C.); (I.P.P.); (J.N.S.)
| | - Carlos Galhano
- Departamento de Ciências da Terra, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal; (F.C.L.); (A.R.F.C.); (I.C.L.); (A.C.M.); (C.C.P.); (M.d.G.B.); (J.C.K.); (M.M.S.); (P.L.); (C.G.); (M.S.); (M.F.P.); (F.H.R.)
- Centro de Investigação de Geobiociências, Geoengenharias e Geotecnologias (GeoBioTec), Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal; (J.C.R.); (M.J.S.); (P.S.C.); (I.P.P.); (J.N.S.)
| | - Manuela Simões
- Departamento de Ciências da Terra, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal; (F.C.L.); (A.R.F.C.); (I.C.L.); (A.C.M.); (C.C.P.); (M.d.G.B.); (J.C.K.); (M.M.S.); (P.L.); (C.G.); (M.S.); (M.F.P.); (F.H.R.)
- Centro de Investigação de Geobiociências, Geoengenharias e Geotecnologias (GeoBioTec), Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal; (J.C.R.); (M.J.S.); (P.S.C.); (I.P.P.); (J.N.S.)
| | - Maria Fernanda Pessoa
- Departamento de Ciências da Terra, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal; (F.C.L.); (A.R.F.C.); (I.C.L.); (A.C.M.); (C.C.P.); (M.d.G.B.); (J.C.K.); (M.M.S.); (P.L.); (C.G.); (M.S.); (M.F.P.); (F.H.R.)
- Centro de Investigação de Geobiociências, Geoengenharias e Geotecnologias (GeoBioTec), Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal; (J.C.R.); (M.J.S.); (P.S.C.); (I.P.P.); (J.N.S.)
| | - Fernando H. Reboredo
- Departamento de Ciências da Terra, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal; (F.C.L.); (A.R.F.C.); (I.C.L.); (A.C.M.); (C.C.P.); (M.d.G.B.); (J.C.K.); (M.M.S.); (P.L.); (C.G.); (M.S.); (M.F.P.); (F.H.R.)
- Centro de Investigação de Geobiociências, Geoengenharias e Geotecnologias (GeoBioTec), Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal; (J.C.R.); (M.J.S.); (P.S.C.); (I.P.P.); (J.N.S.)
| |
Collapse
|
3
|
Daccak D, Lidon FC, Luís IC, Marques AC, Coelho ARF, Pessoa CC, Caleiro J, Ramalho JC, Leitão AE, Silva MJ, Rodrigues AP, Guerra M, Leitão RG, Campos PS, Pais IP, Semedo JN, Alvarenga N, Gonçalves EM, Silva MM, Legoinha P, Galhano C, Kullberg JC, Brito M, Simões M, Pessoa MF, Reboredo FH. Zinc Biofortification in Vitis vinifera: Implications for Quality and Wine Production. Plants (Basel) 2022; 11:2442. [PMID: 36145843 PMCID: PMC9501456 DOI: 10.3390/plants11182442] [Citation(s) in RCA: 0] [Impact Index Per Article: 0] [Reference Citation Analysis] [What about the content of this article? (0)] [Affiliation(s)] [Abstract] [Key Words] [Track Full Text] [Figures] [Subscribe] [Scholar Register] [Received: 07/28/2022] [Revised: 09/02/2022] [Accepted: 09/15/2022] [Indexed: 06/16/2023]
Abstract
Nowadays, there is a growing concern about micronutrient deficits in food products, with agronomic biofortification being considered a mitigation strategy. In this context, as Zn is essential for growth and maintenance of human health, a workflow for the biofortification of grapes from the Vitis vinifera variety Fernão Pires, which contains this nutrient, was carried out considering the soil properties of the vineyard. Additionally, Zn accumulation in the tissues of the grapes and the implications for some quality parameters and on winemaking were assessed. Vines were sprayed three times with ZnO and ZnSO4 at concentrations of 150, 450, and 900 g ha-1 during the production cycle. Physiological data were obtained through chlorophyll a fluorescence data, to access the potential symptoms of toxicity. At harvest, treated grapes revealed significant increases of Zn concentration relative to the control, being more pronounced for ZnO and ZnSO4 in the skin and seeds, respectively. After winemaking, an increase was also found regarding the control (i.e., 1.59-fold with ZnSO4-450 g ha-1). The contents of the sugars and fatty acids, as well as the colorimetric analyses, were also assessed, but significant variations were not found among treatments. In general, Zn biofortification increased with ZnO and ZnSO4, without significantly affecting the physicochemical characteristics of grapes.
Collapse
Affiliation(s)
- Diana Daccak
- Earth Sciences Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal
- GeoBiotec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal
| | - Fernando C. Lidon
- Earth Sciences Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal
- GeoBiotec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal
| | - Inês Carmo Luís
- Earth Sciences Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal
- GeoBiotec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal
| | - Ana Coelho Marques
- Earth Sciences Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal
- GeoBiotec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal
| | - Ana Rita F. Coelho
- Earth Sciences Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal
- GeoBiotec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal
| | - Cláudia Campos Pessoa
- Earth Sciences Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal
- GeoBiotec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal
| | - João Caleiro
- Earth Sciences Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal
| | - José C. Ramalho
- GeoBiotec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal
- PlantStress & Biodiversity Laboratory, Centro de Estudos Florestais (CEF), Instituto Superior Agronomia (ISA), Universidade de Lisboa (ULisboa), Quinta do Marquês, Av. República, 2784-505, Oeiras and Tapada da Ajuda, 1349-017 Lisboa, Portugal
| | - António E. Leitão
- GeoBiotec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal
- PlantStress & Biodiversity Laboratory, Centro de Estudos Florestais (CEF), Instituto Superior Agronomia (ISA), Universidade de Lisboa (ULisboa), Quinta do Marquês, Av. República, 2784-505, Oeiras and Tapada da Ajuda, 1349-017 Lisboa, Portugal
| | - Maria José Silva
- GeoBiotec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal
- PlantStress & Biodiversity Laboratory, Centro de Estudos Florestais (CEF), Instituto Superior Agronomia (ISA), Universidade de Lisboa (ULisboa), Quinta do Marquês, Av. República, 2784-505, Oeiras and Tapada da Ajuda, 1349-017 Lisboa, Portugal
| | - Ana Paula Rodrigues
- PlantStress & Biodiversity Laboratory, Centro de Estudos Florestais (CEF), Instituto Superior Agronomia (ISA), Universidade de Lisboa (ULisboa), Quinta do Marquês, Av. República, 2784-505, Oeiras and Tapada da Ajuda, 1349-017 Lisboa, Portugal
| | - Mauro Guerra
- LIBPhys, Physics Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal
| | - Roberta G. Leitão
- LIBPhys, Physics Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Nova de Lisboa, Campus da Caparica, 2829-516 Caparica, Portugal
| | - Paula Scotti Campos
- GeoBiotec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal
- Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária, I.P. (INIAV), Avenida da República, Quinta do Marquês, 2780-157 Oeiras, Portugal
| | - Isabel P. Pais
- GeoBiotec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal
- Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária, I.P. (INIAV), Avenida da República, Quinta do Marquês, 2780-157 Oeiras, Portugal
| | - José N. Semedo
- GeoBiotec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal
- Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária, I.P. (INIAV), Avenida da República, Quinta do Marquês, 2780-157 Oeiras, Portugal
| | - Nuno Alvarenga
- GeoBiotec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal
- Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária, I.P. (INIAV), Avenida da República, Quinta do Marquês, 2780-157 Oeiras, Portugal
| | - Elsa M. Gonçalves
- GeoBiotec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal
- Instituto Nacional de Investigação Agrária e Veterinária, I.P. (INIAV), Avenida da República, Quinta do Marquês, 2780-157 Oeiras, Portugal
| | - Maria Manuela Silva
- GeoBiotec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal
- Escola Superior de Educação Almeida Garrett (ESEAG-COFAC), Avenida do Campo Grande 376, 1749-024 Lisboa, Portugal
| | - Paulo Legoinha
- Earth Sciences Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal
- GeoBiotec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal
| | - Carlos Galhano
- Earth Sciences Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal
- GeoBiotec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal
| | - José Carlos Kullberg
- Earth Sciences Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal
- GeoBiotec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal
| | - Maria Brito
- Earth Sciences Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal
- GeoBiotec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal
| | - Manuela Simões
- Earth Sciences Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal
- GeoBiotec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal
| | - Maria Fernanda Pessoa
- Earth Sciences Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal
- GeoBiotec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal
| | - Fernando H. Reboredo
- Earth Sciences Department, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal
- GeoBiotec Research Center, Faculdade de Ciências e Tecnologia, Campus da Caparica, Universidade Nova de Lisboa, 2829-516 Caparica, Portugal
| |
Collapse
|