不同硒肥對(duì)青花菜硫苷及硒含量的影響

范 悅 劉光敏 黃 偉 何洪巨 丁云花

（1 河北北方學(xué)院農(nóng)林科技學(xué)院，河北張家口 075000；2 北京市農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與食品營(yíng)養(yǎng)研究所，北京 100097；3 北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究所，北京 100097）

硫代葡萄糖苷（簡(jiǎn)稱硫苷）是青花菜中一類重要次生代謝產(chǎn)物，在內(nèi)源黑芥子酶的作用下水解生成多種活性物質(zhì)。硫苷的核心結(jié)構(gòu)一般由β-D-硫葡萄糖基、硫化肟基團(tuán)以及來源于氨基酸的側(cè)鏈R基團(tuán)組成，根據(jù)R 基團(tuán)的不同可分為脂肪族硫苷、芳香族硫苷和吲哚族硫苷。硫苷的生物合成過程主要包括3 個(gè)階段：氨基酸側(cè)鏈的延長(zhǎng)，核心結(jié)構(gòu)的形成，側(cè)鏈的次級(jí)修飾。硫苷作為防御性物質(zhì)廣泛參與十字花科植物體內(nèi)的防御反應(yīng)，在植物應(yīng)對(duì)環(huán)境改變的過程中具有重要作用。因此，植物體內(nèi)硫苷的含量不但受植物基因型的調(diào)控，還受到植株生長(zhǎng)環(huán)境因子的影響（饒帥琦 等，2020）。硫苷及其降解產(chǎn)物在植物風(fēng)味品質(zhì)形成、殺蟲殺菌、引發(fā)高等動(dòng)物抗癌抑癌等方面具有顯著的生物活性，青花菜中含有的硫苷降解物異硫氰酸鹽類對(duì)哺乳動(dòng)物的肝癌、乳腺癌、肺癌、結(jié)腸癌、前列腺癌等都有明顯的抑制作用（Keck &Finley，2004；Elizabeth &Marcela，2009）。同時(shí)，青花菜又是硒富集能力比較強(qiáng)的蔬菜作物（程雨薇，2020）。硒是人和動(dòng)物必需的微量元素之一，具有抗癌、防癌及治療肝病和心血管病的作用，并且具有明顯的抗衰老作用（羅海吉和吉雁鴻，2000）。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全球有近10億的人缺硒，我國(guó)約有72%的土壤存在缺硒或低硒問題（Chen et al.，2010）。硒在自然界和生物體中有多種形態(tài)，自然界中的硒多以無機(jī)鹽形式存在，許多學(xué)者采用對(duì)植株噴施外源硒或者選擇高硒土壤進(jìn)行種植的方式，期望將無機(jī)硒轉(zhuǎn)化成有機(jī)硒，達(dá)到產(chǎn)品富硒的目的，但對(duì)于這些產(chǎn)品器官中硒形態(tài)的研究報(bào)道較少，而且對(duì)于有機(jī)硒的相關(guān)報(bào)道也較少（王新風(fēng) 等，2005；謝振東 等，2010）。由于無機(jī)硒不易被人體吸收且易對(duì)人體造成毒害作用，因此只能在植物生長(zhǎng)過程中添加外源硒，經(jīng)植物吸收代謝后轉(zhuǎn)化為有機(jī)硒，人們通過食用富硒產(chǎn)品來滿足身體對(duì)硒的需求，進(jìn)而達(dá)到保健和預(yù)防疾病的目的。外源硒的添加方法主要有土壤施硒、葉面施硒和硒浸種3 種，由于植物對(duì)硒的吸收運(yùn)輸途徑不同，其轉(zhuǎn)化效率也有所差異。袁偉玲等（2021）研究表明，葉面施硒處理顯著提高了葉用萵苣的硒含量。

大量研究表明，在適當(dāng)?shù)氖┯脻舛认?，硒元素可以使農(nóng)作物的產(chǎn)量、品質(zhì)和抗性等顯著提高。張遠(yuǎn)飛等（2018）研究表明，葉面噴施硒肥后香蕉產(chǎn)量及硒含量均有一定程度的提高，但鮮水果硒含量國(guó)標(biāo)限值為42.5%，故建議在種植過程中避免直接噴施果軸，減少果面污染，提高果品安全性。張海英（2011）研究表明，桃、棗和草莓葉面噴施適宜濃度硒肥，可提高果實(shí)硒含量。田明（2017）研究表明，硒處理對(duì)青花菜芽菜中的初級(jí)代謝產(chǎn)物產(chǎn)生了一定的影響，可能影響了部分參與合成硫苷的氨基酸合成，從而影響了硫苷的合成。

隨著人們對(duì)飲食健康的重視，青花菜的消費(fèi)需求量越來越大，栽培面積也越來越大。本試驗(yàn)以青花菜品種耐寒優(yōu)秀為試驗(yàn)材料，擬通過研究葉面噴施不同硒肥對(duì)青花菜中硫苷及硒含量的影響，篩選更有效的硒肥種類和合理的施用濃度，以期為青花菜高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)栽培提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2021 年7—10 月在北京市通州區(qū)廣泰農(nóng)場(chǎng)農(nóng)業(yè)種植基地進(jìn)行，位于北緯39°36′，東經(jīng)115°54′，海拔43.5 m，屬溫帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū)，冬季寒冷干燥，年均降水量628 mm，年均溫度19 ℃。

1.2 試驗(yàn)材料

供試青花菜品種為耐寒優(yōu)秀，由北京市農(nóng)林科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與食品營(yíng)養(yǎng)研究所提供。

參試硒肥為富硒寶和高濃縮有機(jī)硒肥。富硒寶購于青島鵬洋生物工程有限公司，以天然海藻多糖為原料，硒含量≥ 2 g·L；高濃縮有機(jī)硒肥購于江西科農(nóng)沃科技有限責(zé)任公司，主要成分為有機(jī)硒原液、錳、銅、鋅、鉬、硼、鎂等，硒含量≥ 2 g·L。

1.3 試驗(yàn)方法

青花菜于7 月3 日播種，8 月1 日定植，平畦栽培，株距40 cm，行距45 cm，常規(guī)田間管理，各處理土壤、光照、水分、溫度等條件保持一致，9 月29 日采收。之后在北京市農(nóng)林科學(xué)院蔬菜研究所測(cè)定硫苷和硒含量。

富硒寶設(shè)置6 個(gè)濃度處理：12.0、9.6、8.0、6.9、6.0、0（CK）mg·L；高濃縮有機(jī)硒肥亦設(shè)置6個(gè)濃度處理：2.5、2.3、2.1、1.9、1.8、0（CK）mg ·L。均采用隨機(jī)區(qū)組排列，每處理3 次重復(fù)，每重復(fù)30 株。9 月14 日、青花菜花球直徑2～3 cm時(shí)進(jìn)行第1 次葉面噴施硒肥處理，之后每隔3 d 噴施1 次，共噴施3 次。每次葉面噴施時(shí)間均為上午10：00，噴施時(shí)以球面均勻布滿液滴為準(zhǔn)，每噴施1 株即掛牌標(biāo)記。噴施后及時(shí)澆水。

硫苷含量測(cè)定參照何湘漪等（2013）的方法，硒含量測(cè)定參照GB 5009.93—2017《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中硒的測(cè)定》。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2010、SPSS 22.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析，利用Origin Pro 8.0 做圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 富硒寶對(duì)青花菜中硫苷含量的影響

2.1.1 富硒寶對(duì)青花菜中總硫苷含量的影響 由圖1 可知，富硒寶不同濃度處理的青花菜總硫苷含量與對(duì)照均存在顯著差異，其中6.0 mg·L處理的總硫苷含量為13.72μmol·g，比對(duì)照提高了5.86%；而其他濃度處理均低于對(duì)照。

圖1 富硒寶不同濃度處理對(duì)青花菜中總硫苷含量的影響

2.1.2 富硒寶對(duì)青花菜中脂肪族硫苷含量的影響 由圖2 可知，富硒寶不同濃度處理均對(duì)青花菜脂肪族硫苷有抑制作用，處理濃度為12.0、9.6、8.0、6.9、6.0 mg·L時(shí)的脂肪族硫苷含量比對(duì)照分別降低了37.50%、33.99%、32.24%、25.00%、21.71%。

圖2 富硒寶不同濃度處理對(duì)青花菜中脂肪族硫苷含量的影響

從脂肪族硫苷各組分含量來看（表1），富硒寶各濃度處理的RAA、NAP 含量均顯著低于對(duì)照；8.0 mg·L處理的PRO 含量顯著高于對(duì)照，6.9 mg ·L處理的ERU 含量亦顯著高于對(duì)照；6.0 mg·L處理的SIN含量與對(duì)照持平，且顯著高于其他處理。

表1 富硒寶不同濃度處理的青花菜中脂肪族硫苷組分及含量

2.1.3 富硒寶對(duì)青花菜中吲哚族硫苷含量的影響 富硒寶不同濃度處理的青花菜吲哚族硫苷含量見圖3，其中6.0 mg·L處理的吲哚族硫苷含量最高，為10.15 μmol·g，比對(duì)照提高20.83%，差異顯著；9.6、8.0 mg·L處理的吲哚族硫苷含量也顯著高于對(duì)照，比對(duì)照分別提高了10.95%、8.81%；而12.0、6.9 mg·L處理的吲哚族硫苷含量顯著低于對(duì)照，比對(duì)照分別降低了28.69%、12.02%。

圖3 富硒寶不同濃度處理對(duì)青花菜中吲哚族硫苷含量的影響

從表2 可以看出，9.6、8.0、6.0 mg·L富硒寶處理對(duì)吲哚族硫苷各組分積累均有促進(jìn)作用，其中6.0 mg·L處理的4OH、4ME、NEO 含量最高，且顯著高于其他處理。

表2 富硒寶不同濃度處理的青花菜中吲哚族硫苷組分及含量

2.1.4 富硒寶對(duì)青花菜中硒含量的影響 由圖4 可知，葉面噴施不同濃度的富硒寶均可顯著提高青花菜硒含量，隨著富硒寶噴施濃度的增加青花菜硒含量大體呈先上升后下降的變化趨勢(shì)。其中，9.6 mg·L處理的硒含量最高，為0.811 3 mg·kg，是對(duì)照的3.52 倍；6.9 mg·L和6.0 mg·L處理的硒含量增加幅度較低，且兩處理間無顯著差異。

圖4 富硒寶不同濃度處理對(duì)青花菜中硒含量的影響

2.2 高濃縮有機(jī)硒肥對(duì)青花菜中硫苷含量的影響

2.2.1 高濃縮有機(jī)硒肥對(duì)青花菜中總硫苷含量的影響 由圖5 可知，高濃縮有機(jī)硒肥不同濃度處理的青花菜總硫苷含量與對(duì)照相比亦存在顯著差異，其中2.3、1.9 mg·L處理表現(xiàn)促進(jìn)作用，總硫苷含量分別為15.38、13.43 μmol·g，比對(duì)照分別提高了18.67%、3.63%；而2.5、2.1、1.8 mg ·L處理的總硫苷含量比對(duì)照分別降低了21.14%、12.04%、2.62%。可見，只有噴施適宜濃度的高濃縮有機(jī)硒肥，才能促進(jìn)青花菜總硫苷含量的提升。

圖5 高濃縮有機(jī)硒肥不同濃度處理對(duì)青花菜中總硫苷含量的影響

2.2.2 高濃縮有機(jī)硒肥對(duì)青花菜中脂肪族硫苷含量的影響 由圖6 可知，高濃縮有機(jī)硒肥不同濃度處理的青花菜脂肪族硫苷含量均顯著低于對(duì)照，表明葉面噴施1.8～2.5 mg·L高濃縮有機(jī)硒肥對(duì)青花菜脂肪族硫苷積累有一定的抑制作用。

圖6 高濃縮有機(jī)硒肥不同濃度處理對(duì)青花菜中脂肪族硫苷含量的影響

從表3 可以看出，高濃縮有機(jī)硒肥各濃度處理的PRO、RAA 含量均顯著低于對(duì)照；1.9、1.8 mg·L處理的SIN 含量最高，顯著高于其他處理及對(duì)照；1.8 mg·L處理的NAP 含量也最高，亦顯著高于其他處理及對(duì)照；而ERU 含量最高的是2.5 mg·L處理，且與其他處理及對(duì)照差異顯著。

表3 高濃縮有機(jī)硒肥不同濃度處理的青花菜中脂肪族硫苷組分及含量

2.2.3 高濃縮有機(jī)硒肥對(duì)青花菜中吲哚族硫苷含量的影響 由圖7 可知，高濃縮有機(jī)硒肥不同濃度處理的青花菜吲哚族硫苷含量差異顯著。其中2.3、1.9、1.8 mg·L處理的吲哚族硫苷含量均顯著高于對(duì)照，比對(duì)照分別提高了37.86%、12.50%、2.29%；2.5、2.1 mg·L處理的吲哚族硫苷含量分別為7.38、7.17 μmol·g，均顯著低于對(duì)照。

圖7 高濃縮有機(jī)硒肥不同濃度處理對(duì)青花菜中吲哚族硫苷含量的影響

從表4 可以看出，2.3 mg·L高濃縮有機(jī)硒肥處理對(duì)吲哚族硫苷各組分積累有一定的促進(jìn)效果，其中GBC 和NEO 含量最高，而4OH 和4ME 含量分別以1.9 mg·L和2.5 mg·L處理最高，且均顯著高于其他濃度處理及對(duì)照。

表4 高濃縮有機(jī)硒肥不同濃度處理的青花菜中吲哚族硫苷組分及含量

2.2.4 高濃縮有機(jī)硒肥對(duì)青花菜中硒含量的影響 由圖8 可知，葉面噴施不同濃度的高濃縮有機(jī)硒肥均可顯著提高青花菜硒含量，其中2.3 mg·L處理的硒含量最高，為1.776 7 mg·kg，是對(duì)照的7.74 倍。

圖8 高濃縮有機(jī)硒肥不同濃度處理對(duì)青花菜中硒含量的影響

3 討論與結(jié)論

有研究報(bào)道，硒處理主要影響合成硫苷的氨基酸合成，從而進(jìn)一步影響硫苷的合成（田明，2017）。同時(shí)也有研究指出，硒處理會(huì)抑制成熟青花菜脂肪族以及吲哚族硫苷的合成（Robbins et al.，2005）。Mithen 等（2000）研究發(fā)現(xiàn)，不同蔬菜種類之間硫苷含量差異很大，抱子甘藍(lán)最高，花椰菜最低，差異高達(dá)15 倍。Schonhof 等（2004）在檢測(cè)青花菜和花椰菜栽培種硫苷組成時(shí)發(fā)現(xiàn)，烷基和烯烴基硫苷在總硫苷含量中所占的比例均大于50%。本試驗(yàn)中，不同濃度富硒寶處理對(duì)青花菜硫苷含量的影響程度不同，總硫苷、吲哚族硫苷含量均為6.0 mg·L處理最高，而脂肪族硫苷含量各濃度處理均顯著低于對(duì)照，各濃度處理中也是6.0 mg·L處理的脂肪族硫苷含量最高；不同濃度高濃縮有機(jī)硒肥對(duì)青花菜硫苷含量的影響程度也不同，2.3 mg·L處理的總硫苷、吲哚族硫苷含量最高，脂肪族硫苷含量各濃度處理亦顯著低于對(duì)照?？傮w上，葉面噴施適宜濃度硒肥可顯著提高青花菜總硫苷含量。

黃光昱等（2016）研究表明，葉面噴施硒肥處理的油菜硒含量顯著高于灌根處理；郭青等（2003）的研究也表明，葉面噴施硒肥可顯著增加蘋果中硒含量；黃太慶等（2018）、宋麗芳等（2019）研究表明，外源硒處理可有效提高花生、苦蕎的硒含量；Zhang 等（2014）研究認(rèn)為，施用硒肥亦是增加茶葉硒含量的有效手段。本試驗(yàn)中，隨著富硒寶噴施濃度的增加，青花菜硒含量大體呈先上升后下降的變化趨勢(shì)，與尚慶茂等（1997）得出的變化規(guī)律一致；且各濃度處理均顯著高于對(duì)照，其中9.6 mg·L處理的硒含量達(dá)到峰值。而高濃縮有機(jī)硒肥處理的變化規(guī)律不同，這可能與不同蔬菜種類或同種蔬菜不同品種間對(duì)硒的吸收和轉(zhuǎn)化能力以及不同硒肥種類或同種硒肥不同處理濃度有關(guān)，有待進(jìn)一步探究。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，6.0 mg·L富硒寶、2.3 mg ·L高濃縮有機(jī)硒肥處理的青花菜總硫苷含量最高，9.6 mg·L富硒寶、2.3 mg·L高濃縮有機(jī)硒肥處理的青花菜硒含量最高，均顯著高于對(duì)照，說明這兩種硒肥均可有效提高青花菜品質(zhì)。同時(shí)，2.3 mg·L高濃縮有機(jī)硒肥處理的青花菜總硫苷和有益硫苷（RAA、4OH、GBC、4ME、NEO）含量分別為15.38、14.64 μmol·g，均高于6.0 mg·L富硒寶處理（13.72、12.96 μmol·g）；且2.3 mg ·L高濃縮有機(jī)硒肥處理的青花菜硒含量遠(yuǎn)高于6.0 mg·L富硒寶處理。說明2.3 mg·L高濃縮有機(jī)硒肥處理的效果更佳。