基質(zhì)施硒對生菜富硒效果及品質(zhì)的影響

趙占軍，趙曉梅，楊淑英，李 青，韓鵬遠(yuǎn)，郝建明，郝麗峰

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)研究中心，山西太原030006）

早在1973年聯(lián)合國衛(wèi)生組織就宣布，硒是人和動物生命活動不可缺少的微量元素。中國是一個缺硒大國，有72%的地區(qū)近2/3的人口缺硒。硒具有很強(qiáng)的生物活性，參與人體內(nèi)多種生理生化作用，缺硒將會直接導(dǎo)致人體多種疾病的發(fā)生。早在1972年，我國科學(xué)家楊興圻教授就已發(fā)現(xiàn)，缺硒是人體克山病、大骨節(jié)病發(fā)生的主要原因[1]。德國科學(xué)家Schwars等也在20世紀(jì)80年代研究證明，人體40多種疾病的發(fā)生與缺硒有關(guān)，如癌癥、貧血、腦血管疾病、肝炎、白內(nèi)障、糖尿病等[2]。補(bǔ)硒可以提高機(jī)體免疫能力，有效預(yù)防上述多種疾病的發(fā)生。

雖然口服亞硒酸鈉片以及強(qiáng)化食鹽等措施可以補(bǔ)充硒，但這些無機(jī)藥劑在人體內(nèi)的吸收率較低，毒性較大，易產(chǎn)生一定的副作用。因此，發(fā)達(dá)國家已不再用簡單的無機(jī)鹽形式作為硒的營養(yǎng)補(bǔ)劑，如日本、美國等國家已經(jīng)禁止在食品中添加亞硒酸鈉等無機(jī)鹽[3]。而有機(jī)硒尤其是生物態(tài)有機(jī)硒，毒性較小，生物利用率較高。大量研究表明，科學(xué)補(bǔ)硒應(yīng)該補(bǔ)有機(jī)硒，也就是食用富含硒元素的農(nóng)產(chǎn)品。食用富硒農(nóng)產(chǎn)品是生物源補(bǔ)硒，變藥補(bǔ)為食補(bǔ)，既安全，又方便，還經(jīng)濟(jì)，是科學(xué)的補(bǔ)硒方法。補(bǔ)硒就要補(bǔ)農(nóng)產(chǎn)品中的有機(jī)硒，且農(nóng)產(chǎn)品對硒的吸收利用率高，人食用富硒農(nóng)產(chǎn)品安全可靠、無毒副作用。因此，通過農(nóng)產(chǎn)品是向人體補(bǔ)硒的最佳路線。而生產(chǎn)富硒農(nóng)產(chǎn)品，為缺硒地區(qū)提供天然富硒保健食品，已成為我國保健食品行業(yè)的熱點(diǎn)。

蔬菜生長快、周期短、食用方便，是人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚霓r(nóng)產(chǎn)品之一。富硒蔬菜中的硒含量要顯著高于常規(guī)蔬菜，其中，硒主要以有機(jī)硒的形態(tài)存在，生理活性高，易被人體所吸收。因此，具有營養(yǎng)、保健功能，能預(yù)防和治療與硒相關(guān)的人類疾病的富硒蔬菜在國內(nèi)外市場倍受青睞。

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，通常都是采取土壤施硒和葉面施硒來提高農(nóng)產(chǎn)品的硒含量，解決缺硒地區(qū)居民飲食結(jié)構(gòu)中硒攝入量不足的問題，但這也存在諸多問題。如硒的有效利用率低，不能使有機(jī)硒均勻分布在植物體內(nèi)，無機(jī)硒殘留量大；硒在土壤中逐漸積累，稍有不慎就會造成土壤污染和水污染等。有關(guān)硒在蔬菜無土基質(zhì)栽培方面的研究和應(yīng)用鮮有報道。

本試驗(yàn)通過基質(zhì)施硒栽培，探究不同硒處理水平對生菜體內(nèi)有機(jī)硒含量及其品質(zhì)的影響，旨在為富硒蔬菜無土基質(zhì)栽培提供參考依據(jù)。

1 材料和方法

試驗(yàn)于2011年8月20日至10月30日在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)研究中心無土基質(zhì)栽培溫室中進(jìn)行。草炭和珍珠巖按體積比2∶1的比例配制混合基質(zhì)。試驗(yàn)品種為香港玻璃生菜，供試硒為分析純亞硒酸鈉（Na2SeO3）試劑。共設(shè)5個梯度的亞硒酸鈉處理，基質(zhì)施硒量分別為0，0.3，0.6，1.2，2.5 mg/kg，每個處理10株，重復(fù)3次，完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計。將亞硒酸鈉配制成溶液后，用小型噴霧器噴入基質(zhì)中，并與基質(zhì)充分混勻。生菜采用營養(yǎng)缽栽培，每缽裝入基質(zhì)0.3 kg。2011年8月20日穴盤育苗，9月15日定植，每缽定植1株，10月30日收獲。

將生菜收獲后，留可食部分（基質(zhì)以上部分）先用清水沖洗，再用蒸餾水洗滌，最后用吸水紙吸干水分。取一部分測定葉綠素、Vc的含量，剩余部分裝入專用紙袋中，90℃殺青30 min，70℃烘干，測定有機(jī)硒的含量。

有機(jī)硒的測定采用熒光分光光度法，葉綠素含量測定采用SPAD-502葉綠素計，Vc含量測定采用2，6-二氯靛酚滴定法。

2 結(jié)果與分析

2.1 基質(zhì)施硒對生菜可食部分有機(jī)硒含量影響

所有施硒處理的生菜有機(jī)硒含量均比對照顯著提高。施硒量達(dá)到1.2 mg/kg時，生菜有機(jī)硒含量最高，隨后呈明顯下降趨勢（表1）。結(jié)果說明，在一定范圍內(nèi)，施硒量較高的基質(zhì)更利于生菜對硒的吸收和累積。

表1 基質(zhì)施硒對生菜可食部分有機(jī)硒含量及葉綠素、Vc 含量的影響

2.2 基質(zhì)施硒對生菜葉綠素含量的影響

由表1可知，當(dāng)基質(zhì)施硒量未超過1.2 mg/kg時，與CK相比，生菜葉片的葉綠素含量呈遞增趨勢。當(dāng)基質(zhì)施硒量超過1.2 mg/kg時，葉片葉綠素含量呈顯著下降趨勢。這說明少量的硒對生菜葉綠素的合成有一定促進(jìn)作用，較高量的硒卻會抑制生菜葉綠素的合成。

2.3 基質(zhì)施硒對生菜Vc 含量的影響

由表1可知，隨著基質(zhì)施硒量的遞增，生菜Vc含量也隨之明顯增高，當(dāng)施硒量達(dá)到1.2 mg/kg時，Vc含量達(dá)到最大值，隨后呈明顯下降趨勢。這表明，基質(zhì)施硒能提高生菜的Vc含量，改善生菜品質(zhì)。

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，生菜對硒具有一定的生物富集能力，通過基質(zhì)施硒可以有效地提高生菜體內(nèi)有機(jī)硒的含量，顯示出生菜對硒具有主動吸收的機(jī)制，這與段曼莉等[4-7]的研究結(jié)論一致。但在基質(zhì)施硒量達(dá)到2.5 mg/kg時，生菜內(nèi)硒含量下降顯著，這可能是過高的硒處理產(chǎn)生的毒害作用影響到蔬菜的新陳代謝及對養(yǎng)分的吸收。而大部分蔬菜都有較強(qiáng)的富硒能力，尤以葉菜類吸收能力較強(qiáng)[8]。

蔬菜具有將無機(jī)硒通過自身的生化作用轉(zhuǎn)化為有機(jī)硒的機(jī)制，較多有關(guān)蔬菜富硒的研究都已證明，富硒蔬菜體內(nèi)有機(jī)硒的吸收轉(zhuǎn)化率很高。張弛等[9]研究了油菜苗期對硒的生物富集分布情況，結(jié)果顯示，油菜中有機(jī)硒的含量較高，其中蛋白質(zhì)硒占葉片總硒的59.31%，多糖硒占30.09%，說明油菜具有較高的有機(jī)轉(zhuǎn)化能力；李登超等[10]在小白菜營養(yǎng)液中加入低濃度硒，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，小白菜地上部分硒的含量以有機(jī)態(tài)硒為主，有機(jī)硒轉(zhuǎn)化率在80%以上。杜震宇等[11]研究表明，土壤施硒可顯著提高蘿卜的有機(jī)硒含量，有機(jī)硒的轉(zhuǎn)化率高達(dá)84%；張敏等[12]采用幾個不同濃度的亞硒酸鈉對黃瓜、青椒、番茄、大蔥、生菜進(jìn)行噴硒處理，發(fā)現(xiàn)蔥和生菜轉(zhuǎn)化有機(jī)硒比例較高，有機(jī)硒的比例占總硒的73%以上，可作為一種極好的有機(jī)硒源供人體直接攝取；施和平[13]通過亞硒酸鈉溶液培養(yǎng)研究番茄對硒的轉(zhuǎn)化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，番茄中的有機(jī)硒占91.8%以上，無機(jī)態(tài)硒只占一小部分，尤以果實(shí)中有機(jī)硒的含量最高。

低濃度的硒可以促進(jìn)葉綠素的合成，較高濃度的硒可以抑制葉綠素的合成。這可能是因?yàn)榈蜐舛任龠M(jìn)了與葉綠素合成有關(guān)的礦質(zhì)元素的吸收而提高了植株葉綠素的含量，而高濃度的硒會使葉片葉綠體被膜受損、基粒結(jié)構(gòu)解體，使其從原來致密、有序排列的狀態(tài)變成松散的勻質(zhì)狀態(tài)，進(jìn)而抑制葉綠素的合成[14]。硒對葉綠素的合成起調(diào)節(jié)作用，可能與它和含巰基的2個酶作用有關(guān)[15]。

Vc是人體內(nèi)不可缺少的營養(yǎng)物質(zhì)，但人體內(nèi)合成很少，必須從外界食物中攝取來滿足人體的需要。試驗(yàn)結(jié)果表明，基質(zhì)施入較低量的硒可以提高生菜體內(nèi)的Vc含量，有改善生菜營養(yǎng)品質(zhì)的作用，但是在施入量較高的情況下，生菜會出現(xiàn)硒中毒現(xiàn)象，Vc含量降低。有研究分析認(rèn)為，低濃度硒可以提高蔬菜體內(nèi)Vc含量，是因?yàn)槲梢源龠M(jìn)蔬菜對鐵的吸收，而鐵是呼吸作用電子傳遞蛋白復(fù)合體的重要組成部分，從而影響整個電子傳遞鏈，通過這樣的機(jī)理促進(jìn)Vc的代謝，增加蔬菜的Vc含量[16]。

無土栽培作為一門新學(xué)科、新技術(shù)，具有很多優(yōu)越性，在我國的發(fā)展前景十分廣闊。而無土基質(zhì)栽培是無土栽培中推廣面積最大的一種方式，它完全可以根據(jù)不同作物的生長發(fā)育需求進(jìn)行溫、水、光、肥、氣等的自動調(diào)節(jié)與控制，能夠使植物根系發(fā)育良好，分布廣泛均勻，更有利于植物吸收養(yǎng)分。

富硒蔬菜采用無土基質(zhì)栽培更易于掌握施用方法和施硒量，既促進(jìn)了硒的吸收和轉(zhuǎn)化，形成生物有機(jī)硒，提高了硒的利用率，又使蔬菜含硒量控制在安全范圍內(nèi)，生產(chǎn)出安全、優(yōu)質(zhì)、潔凈的無公害綠色富硒蔬菜，而且對環(huán)境也不會造成污染。

［1］陳銘，劉更另.高等植物的硒營養(yǎng)及食物鏈中的作用（二）[J].土壤通報，1996，27（4）：185-188.

［2］遲風(fēng)琴.土壤環(huán)境中的硒和植物對硒的吸收轉(zhuǎn)化[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2001（6）：33-34.

［3］寧嬋娟，吳國良.微量元素硒與人體健康及我國富硒食品的開發(fā)狀況[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（5）：88-90.

［4］段曼莉，付冬冬，王松山，等.亞硒酸鹽對四種蔬菜生長、吸收及轉(zhuǎn)運(yùn)硒的影響[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報，2011，31（3）：658-665.

［5］王晉民.葉面施硒對不同蔬菜硒富集和產(chǎn)量的影響[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2007，35（7）：103-106.

［6］劉愛華，段克清，張大明.硒對農(nóng)作物影響的探討[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008（22）：209-210.

［7］馮兩蕊.葉面噴施硒對生菜富硒量及產(chǎn)量與品質(zhì)的影響[J].山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2007，27（3）：291-294.

［8］呼世斌，薛澄澤，李嘉瑞，等.食物鏈植物施硒的研究進(jìn)展[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報，1996，5（3）：87-90.

［9］張弛，吳永堯，彭振坤，等.油菜苗期對硒的生物富集分布[J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005（9）：29-32.

［10］李登超，朱祝軍，徐志豪，等.硒對小白菜生長和養(yǎng)分吸收的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2003，9（3）：353-358.

［11］杜震宇，史衍璽，王清華.土壤施硒對蘿卜吸收轉(zhuǎn)化硒及品質(zhì)的影響[J].土壤，2004，36（1）：56-60.

［12］李家奎，王小龍.硒的生物轉(zhuǎn)化研究進(jìn)展[J].中國獸醫(yī)雜志，2002，38（3）：35-37.

［13］施和平.植物中的硒及其生理作用 [J].植物學(xué)通報，1995，12（增刊）：31-36.

［14］薛瑞玲，梁東麗，吳雄平.亞硒酸鈉和硒酸鈉對小白菜生長生理特性的影響[J].西北植物學(xué)報，2010，30（5）：974-980.

［15］賈宏昉，宋家永.硒對作物生理、生長發(fā)育及產(chǎn)量、品質(zhì)的影響研究進(jìn)展[J].河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2006，40（4）：451-454.

［16］盧敏敏.不同濃度的硒對水培生菜的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37（7）：2930-2931，2954.