Antioxidant activity and bioactive compounds in peanut (Arachis hypogeaea L.), biofortified with potassium iodide
DOI:
https://doi.org/10.19136/era.a13nVI.5296Keywords:
Biofortification, bioactive compounds, potassium Iodide, peanutAbstract
Iodine is an essential micronutrient for human health, particularly due to its critical role in thyroid metabolism. Its deficiency can lead to goiter, hypothyroidism, and neurological disorders in children. This study evaluates and compares the effects of iodine on photosynthetic pigments and bioactive compounds in the peanut plant (Arachis hypogaea L.). Five iodine concentrations (0.000, 0.050, 0.100, 0.150, and 0.200 mM L-1) were examined across four treatments and one control through foliar spraying 90 days after transplanting. The response variables included photosynthetic pigments (chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll, and carotenoids) and bioactive compounds (total carbohydrates, total anthocyanins, and antioxidant capacity). The results show that the 0.200 mM L-1 concentration produced significant effects in bioactive compounds and performance, surpassing values reported in studies. These findings indicate that iodine application can serve as an effective strategy to enhance the nutritional quality of crops and contribute to mitigating micronutrient deficiencies in human populations. Furthermore, inoculation with nitrogen-fixing bacteria supports greater agricultural productivity while reducing dependence on inorganic fertilizers. Overall, this research provides valuable insights for strengthening food security.
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References
Albalasmeh A, Berhe AA, Ghezzehei T (2013) A new method for rapid determination of carbohydrate and total carbon concentrations using UV spectrophotometry. Carbohydrater Polymeros 97(2): 253-261. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2013.04.072.
Alavarsa-Cascales D, Aliaño-González MJ, Palma M. Barbero GF, Carrera C (2022) Optimization of an enzyme-assisted extraction method for the anthocyanins present in Açai (Euterpe oleracea Mart.). Agronomy 12: 2327. https:// doi.org/10.3390/agronomy12102327
Bursać A, Kovačević D, Putnik P, Dragović-Uzelac V, Vahčić N, Skendrović-Babojelić M, Levaj B (2015) Influences of organically and conventionally grown strawberry cultivars on anthocyanins content and color in purees and low-sugar jams. Food Chemistry 181: 94-100. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2015.02.063
Budke C, Dierend W, Schön H, Hora K, Mühling K, Daum D (2021) Iodine biofortification of apples and pears in an orchard using foliar sprays of different composition. Frontier in Plant Science 12: 638671. https://doi.org/10.3389/fpls.2021.638671
Broa-Rojas E, Vázquez-Carrillo M, Estrella-Chulím N, Hernández-Salgado J, Ramírez-Valverde B, Bahena-Delgado G (2019) Características fisicoquímicas y calidad de la proteína de maíces nativos pigmentados de Morelos en dos años de cultivo. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas 10(3): 683-697. https://doi.org/10.29312/remexca.v10i3.481
Consentino B, Vultaggio L, Iacuzzi N, La Bella S, De Pasquale C, Rouphael Y, Ntatsi G, Virga G, Sabatino L (2023) Iodine biofortification and seaweed extract-based biostimulant supply interactively drive the yield, quality, and functional traits in strawberry fruits. Plants 12: 245. https://doi.org/10.3390/plants12020245
Coe C (2020) Nuts in the diet and bodyweight: What's the relationship? Nutrition Bulletin 45(1). https://doi.org/10.1111/nbu.12418
Cortés-Flores C, Rodríguez-Mendoza M, Benavides-Mendoza A, García-Cué J, Tornero-Campante M, Sánchez-García P (2016) El yodo aumenta el crecimiento y la concentración de minerales en plántulas de pimiento morrón. Agrociencia 50(6): 747-758.
Chávez-Mendoza C, Sánchez E (2023) Antioxidant capacity and nutraceutical compounds content of six common bean (Phaseolus vulgaris L.) varieties harvested in Morelos, Mexico. Notulae Scientia Biologicae 15(1): 11353. https://doi.org/10.55779/nsb15111353
Dixit S, Shukla R, Sharma YK (2018) Biofortification of plant nutrients: Present scenario. In: Hasanuzzaman M, Fujita M, Oku H, Nahar K, Hawrylak-Nowak B (eds) Plant nutrients and abiotic stress tolerance. Springer Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-10-9044-8_4
Enciso-Gutiérrez J, Amiel-Pérez J, Guija-Poma E, Fukusaki-Yoshizawa A, Reátegui-Arévalo O, Amiel-Peña D, Enciso-Benavides N, Valdivia E, Rodríguez-Bayona R, Neyra-Landa K (2010) Actividad antioxidante del extracto hidroalcohólico de cuatro plantas medicinales y estimulación de la proliferación de fibroblastos. Revista de la Sociedad Química del Perú 76(1): 73-79.
França P N de O, Faria R, Carrega WC, Coelho AP, Godoy IJ, Palaretti LF (2021) Peanut yield under irrigation levels in off-season cultivation. Journal of the Faculty of Agricultural Sciences 53(1): 55-67. https://doi.org/10.48162/rev.39.006
García-Cruz L, Valle-Guadarrama S, Soto-Hernández RM, Guerra-Ramírez D, Zuleta-Prada H, Martínez-Damián MT, Ramírez-Valencia YD (2021) Separation of pitaya (Stenocereus pruinosus) betaxanthins, betacyanins, and soluble phenols through multistage aqueous two-phase systems. Food and Bioprocess Technology 14: 1791-1804. https://doi.org/10.1007/s11947-021-02676-1
Gonnella M, Renna M, D'Imperio M, Santamaria P, Serio F (2019) Iodine biofortification of four brassica genotypes is effective already at low rates of potassium iodate. Nutrients 11(2): 451. https://doi.org/10.3390/nu11020451
Gupta N, Bajpai MS, Majumdar RS, Mishra, PK (2015) Response of Iodine on antioxidant levels of Glycine Max L. Grown under Cd Stress. Environmental Science 9(1): 40-48. https://doi.org/10.5829/idosi.abr.2015.9.1.9183
Gutierres D, Pacheco R, Reis CP (2025) The role of omega-3 and omega-6 polyunsaturated fatty acid supplementation in human health. Foods 14(19): 3299. https://doi.org/10.3390/foods14193299
Guerrero-Martin CA, Ortega-Ramírez AT, Silva-Marrufo Ó, Casallas-Martín BD, Cortés-Salazar N, Salinas-Silva R, Camacho-Galindo S, Da Silva Fernandes FA, Guerrero-Martin LE, Paulo de Freitas P, DV, Duarte E (2023) Biofortification of kidney bean (Phaseolus vulgaris L.) crops applying zinc sulfate and ferric sulfate: pilot crop in Colombia. Molecules 28(5): 2004. https://doi.org/10.3390/molecules28052004
Itagaki H (1994) Saccharification process of cellulose in 97% sulfuric monitored by sulfuric acid induced ultraviolet absorption behaviour. Polymer 5(1): 50-52. http://doi.org/10.1016/0032-3861(94)90048-5
Jarma-Orozco A, Cordero-Cordero C, Cleves-Leguizamo J (2021) Pigmentos fotosintéticos de Stevia rebaudiana Bert en condiciones diferenciales de luz solar y fertilización nitrogenada en invernadero. Revista de Investigación Agraria y Ambiental 13(1): 75-88. https://doi.org/10.22490/21456453.4528
Li R, Liu HP, Hong CL, Dai ZX, Liu JW, Zhou J, Weng HX (2017) Iodide and iodate effects on the growth and fruit quality of strawberry. Journal of the Science of Food and Agriculture 97(1): 230-235. https://doi.org/10.1002/jsfa.7719
Leija-Martínez P, Benavides-Mendoza A, Rocha-Estrada A, Medrano-Macías JR (2016) Biofortificación con yodo en plantas para consumo humano. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas 7(8): 2025-2036.
Martysiak-Żurowska D, Wenta, WA (2012) Comparison of ABTS and DPPH methods for assessing the total antioxidant capacity of human milk. Acta Scientiarum Polonorum. Technologia Alimentaria 11(1): 83-89.
Medina G, Díaz G, López J, Ruiz J, Marín M (2005) Estadísticas climatológicas básicos del estado de Durango (Período 1961-2003). Libro técnico Núm. 1. SAGARPA-INIFAP-CIRNOC-Campo Experimental Valle del Guadiana. Durango, Dgo. México. 224p.
Medrano-Macías J, Leija-Martínez P, Juárez-Maldonado A, Rocha-Estrada A, Benavides-Mendoza A (2016) Efecto de la aplicación de yodo sobre antioxidantes en plántulas de jitomate. Revista Chapingo Serie Horticultura 22(2): 133-143. https://doi.org/10.5154/r.rchsh.2015.12.025.
Montero-Torres J (2020) Importancia nutricional y económica del maní (Arachis hypogaea L.). Revista de Investigación e Innovación Agropecuaria y de Recursos Naturales 7(2): 112-125.
Ortega-Ramirez AT, Silva-Marrufo O, Perez-Rubio YE, Alaniz-Villanueva OG, Herrera-Gamboa J, Marin-Tinoco RI, Preciado-Rangel P, Sariñana-Aldaco O (2025) Biostimulant effects of Iodine on the biomass, biomolecules, and nutritional profile of lettuce seedlings. Journal of Soil Science and Plant Nutrition 25: 2763-2772. https://doi.org/10.1007/s42729-025-02296-0
Quispe-Herrera R, Belizario-Ferrel J, Quispe-Solís J, Quispe-Solís H, Paredes-Valverde Y, Cahuana-Mamani P, Valles-Coral MA, Caviedes-Contreras W (2022) Capacidad antioxidante del néctar de ungurahuí (Oenocarpus bataua.). Nutrición Clínica y Dietética Hospitalaria 42(01). https://doi.org/10.12873/421quispe
Rabanal-Atalaya M, Medina-Hoyo A (2022) Cultivares de maíz morado de alto rendimiento y contenido de antocianinas en la región Cajamarca, Perú. Revista Mexicana de Ciencias Agrícolas 13(3): 381-392. https://doi.org/10.29312/remexca.v13i3.2850
Rakoczy-Lelek R, Smoleń S, Grzanka M, Ambroziak K, Pitala J, Skoczylas E, Liszka-Skoczylas M, Kardasz H (2021) Effectiveness of foliar biofortification of carrot with iodine and selenium in a field condition. Frontiers in Plant Science 12: 656283. https://doi.org/10.3389/fpls.2021.656283
Rivadeneira-Pacheco J, Barrera-Argüello MV, De-La-Hoz-Suárez AI (2020) Análisis general del spss y su utilidad en la estadística. E-IDEA. Journal of Business Sciences 2(4): 17-25.
Repo-de-Carrasco R, Encina ZCR (2008) Determinacion de la capacidad antioxidante y compuestos bioactivos de frutas nativas peruanas. Revista de la Sociedad de Quimica 74(2): 108-124.
Sabatino L, Di-Gaudio F, Consentino B, Rouphael Y, El-Nakhel C, La-Bella S, Vasto S, Mauro RP, D´Anna F, Iapichino G, Caldarella R, De-Pasquale C (2021) La biofortificación con yodo contrarresta la deficiencia de micronutrientes y mejora la calidad funcional de la escarola rizada cultivada en campo abierto. Horticulturae 7: 58. https://doi.org/10.3390/horticulturae7030058
Sánchez ER, Ruiz JM, Romero L, Preciado-Rangel P, Flores-Córdova MA, Márquez-Quiroz C (2018) ¿Son los pigmentos fotosintéticos buenos indicadores de la relación del nitrógeno, fósforo y potasio en frijol ejotero? Ecosistemas y Recursos Agropecuarios 5(15): 387-398. https://doi.org/10.19136/era.a5n15.1757
Sánchez-Acosta J, Galindo-Guzmán AP, Fortis-Hernández M, Preciado-Rangel P, Sanchez-Estrada A, Estrada-Arellano E (2025) Iodine biofortification impacts the nutraceutical compounds content and agronomic characteristics of lettuce (Lactuca sativa L.). Notulae Botanicae Horti Agrobotanici Cluj-Napoca 53(2): 14225. https://doi.org/10.15835/nbha53214225
San-Martín A, Chu-Gilberto S, Romero A, Acebey R, Blanco E, Flores Y, Almanza GR (2017) Luteolina en cáscaras de maní (Arachis Hypogaea) en cultivares de Bolivia. Revista Boliviana de Quimica 34(3): 79-88.
Silva-Marrufo O, Marín-Tinoco RI, Castañeda-Venegas JA (2020) Effect of potassium iodide and salicylic acid in the cultivation of hydroponic strawberries (Fragaria L.). Journal-Agrarian and Natural Resource Economics 4(7): 17-23. http://doi.org/10.35429/JANRE.2020.7.4.17.23
Silva-Marrufo O, Ortega Ramírez AT, Sariñana-Aldaco O, Marín-Tinoco RI (2025) Efecto de la biofortificación con hierro y zinc en la producción, acumulación de metales pesados y biomoléculas en lechuga. Revista de la Facultad de Agronomía 124(1): e153. https://doi.org/10.24215/16699513e153
Tsujita T, Shintani T, Sato H (2014) Preparación y caracterización de polifenoles de la piel de semilla de maní. Química Alimentaria 151: 15-20.
USDA (2016) National nutrient database for standard reference version 28, basic report 16095, peanuts, Virginia, Raw, in National Nutrient Database for Standard Reference Version 28 slightly revised May 2016. United States Department of Agriculture. http://www.ars.usda.gov/ba/bhnrc/ndl. Data consulted: 03 of february, 2026).
Wang Q (2016) Peanuts: Processing technology and produce development. First edition. London, United Kingdom. The sevier Science. London. 379p.
White PJ, Broadley MR (2009) Biofortificacion de cultivos con siete elementos minerales a menudo falta en las dietas humanas: hierro, zinc, cobre, calcio, magnesio, selenio y yodo. New Phytologist 182: 48-84. https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.2008.02738.x5
Weng HX, Liu HP, Li D W, Ye M, Pan L, Xia TH (2014) An innovative approach for iodine supplementation using iodine-rich phytogenic food. Environ Geochem Health 36(4): 815-828. https://doi.org/10.1007/s10653-014-9597-4
Wellburn AR (1994) The spectral determination of chlorophylls an and b, as well as total carotenoids, using various solvents with spectrophotometers of different resolution. Journal of Plant Physiology 144(3): 307-313. https://doi.org/10.1016/S0176-1617(11)81192-2
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