Вестник МГТУ, 2025, Т. 28, № 4/2.

Жигайлов А. С. и др. Биологическая роль селена и сравнительная оценка методов получения. У Д К 6 3 1 . 8 1 1 .9 8 : 5 4 6 . 2 6 Биологическая роль селена и сравнительная оценка методов получения его биодоступных форм для биофортификации сельскохозяйственных культур А. С. Жигайлов*, Е. А. Вечтомова, Д. М. Руссаков, О. В. Козлова * Кемеровский государственный университет, г. Кемерово, Россия; e-mail : szhigailov@ya.ru, O RCID : https://orcid.org/00 09-0000-2128-5904 Реферат Селен является жизненно важным микроэлементом для человека и животных, играя ключевую роль в антиоксидантной защите, функционировании иммунной системы, метаболизме гормонов щитовидной железы и др. Дефицит Se, связанный с низким содержанием в почвах многих регионов мира, приводит к серьезным заболеваниям (болезнь Кашина - Бека и болезнь Кешана), а избыток вызывает токсическое отравление (селеноз). Актуальная задача развития сельского хозяйства - разработка эффективных методов биофортификации, направленных на повышение содержания биодоступных форм селена в растениях без негативного влияния на их рост и продуктивность. В ходе исследования проведен сравнительный анализ современных физических, химических и биологических методов получения биодоступных форм селена. Физические методы (механическое измельчение, лазерная абляция и ультразвуковая обработка) позволяют получать наночастицы чистого селена SeNPs, но требуют значительных энергозатрат, наночастицы могут подвергаться агломерации. Химические методы основываются на использовании растворимых соединений селена (селенаты и селениты) и химическом синтезе SeNPs, обеспечивают высокую эффективность усвоения селена растениями, но требуют строгого контроля дозировки из-за риска токсичности и возможного загрязнения окружающей среды. Биологические методы предполагают применение микроорганизмов, способных трансформировать селен в органические формы (селеноцистеин и селенометионин), отличаются экологичностью и способствуют естественному накоплению селена в растениях, но их эффективность зависит от почвенных условий и вида культур. Наиболее рациональной стратегией представляется комбинированный подход, интегрирующий достоинства разных методов. Жигайлов А. С. и др. Биологическая роль селена и сравнительная оценка методов получения его биодоступных форм для биофортификации сельскохозяйственных культур. Вестник МГТУ. 2025. Т. 28, № 4/2. С. 718-734. DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2025-28-4/2-718-734. Biological role of selenium and comparative evaluation of methods for obtaining its bioavailable forms for biofortification of agricultural crops Alexander S. Zhigailov*, Elena A. Vechtomova, Dmitry M. Russakov, Oksana V. Kozlova * K e m e r o v o S ta t e U n i v e r s i t y , K e m e r o v o , Russia; e-mail : s z h i g a i l o v @ y a . r u , ORCID : https://orcid.org/00 09-0000-2128-5904 Abstract Selenium (Se) is a vital trace element necessary for the normal functioning of the human and animal body. It plays a key role in antioxidant defense, the immune system, thyroid hormone metabolism, and other physiological processes. Its deficiency, due to its low content in the soils of many regions of the world, leads to serious diseases such as Kashin - Bek disease and Keshan disease, and excess can cause toxic poisoning - selenosis. A pressing challenge in agricultural development is the development of effective biofortification methods aimed at increasing the content of bioavailable forms of selenium in plants without negatively impacting their growth and productivity. This study has compared current physical, chemical, and biological methods for producing bioavailable forms of selenium. Physical methods (mechanical grinding, laser ablation, and ultrasonic treatment) produce pure selenium nanoparticles (SeNPs), but require significant energy inputs; the nanoparticles can undergo agglomeration. Chemical methods, based on using soluble selenium compounds (selenates and selenites) and the chemical synthesis of SeNPs, ensure highly efficient selenium absorption by plants, but require strict dosage control due to the risk of toxicity and potential environmental pollution. Biological methods involve the use of microorganisms capable of transforming selenium into organic forms (selenocysteine and selenomethionine). They are environmentally friendly and promote the natural accumulation of selenium in plants. However, their effectiveness depends on soil conditions and crop type. A combined approach integrating the advantages of different methods appears to be the most effective strategy. Zhigailov, A. S. et al. 2025. Biological role of selenium and comparative evaluation of methods for obtaining its bioavailable forms for biofortification of agricultural crops. Vestnik of MSTU , 28(4/2), pp. 718-734. (In Russ.) DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2025-28-4/2-718-734. Article info Received 23.06.2025; received in revised; 23.09.2025; accepted 22.10.2025 Key words: selenium, biofortification, bioavailability, selenium nanoparticles, selenates, selenites, selenium-reducing microorganisms, agricultural crops, combined methods For citation Информация о статье Поступила в редакцию 23.06.2025; получена после доработки 23.09.2025; принята к публикации 22.10.2025 Ключевые слова: селен, биофортификация, биодоступность, наночастицы селена, селенаты, селениты, селенредуцирующие микроорганизмы, сельскохозяйственные культуры, комбинированные методы Д ля цитирования 718