富硒蔬菜的研究现状

2011-04-01黄凯丰时政冯健瑛

长江蔬菜 2011年10期

黄凯丰，时政，冯健瑛

（贵州师范大学生命科学学院植物遗传育种研究所，贵州贵阳，550001）

硒是人体所需的极为重要的微量元素之一，对防治疾病、增进健康和防止衰老具有重要意义，被誉为“生命的保护剂”[1]；缺硒会导致心血管疾病、克山病、大骨节病等一系列病症的发生[2]。世界上有40多个国家和地区缺硒、中国有72%的县（市）不同程度缺硒，其中近1/3为严重缺硒地区[3]。人体对硒的需要量目前还没有统一的标准，1979年国际硒学会推荐的标准是60 μg/d，中国营养学会1988年的推荐标准是 50 μg/d[4]，而 Taylor 等[5]通过对我国13个省市的调查发现，目前我国成人每日的摄硒量仅为26.63 μg，远低于营养学会的推荐标准，说明缺硒现象普遍存在，而且较为严重。目前，人体补充硒主要通过食用亚硒酸钠片及其强化食盐等无机药剂，但是这些无机药剂在人体内的吸收率低，且存在一定的副作用[6]。陈玉梅等[7]，Finley等[8]研究表明，进食生物硒为最安全有效的补硒途径，研究富硒食物意义重大。当前研究较多的是富硒茶叶、富硒灵芝等，但是由于其生产成本较高，导致市售价格较高，同时茶叶和灵芝等也不是人们日常生活所必需，因此难以进行大规模推广。

蔬菜是人们日常饮食中必不可少的食物之一，可提供人体所必需的多种维生素、矿物质和膳食纤维等。据1990年国际粮农组织统计，人体必需的90%的维生素C和60%的维生素A均来自蔬菜。因此，开展富硒蔬菜的应用研究并进行大力推广具有重要的现实意义。

1 富硒蔬菜研究的意义

1.1 硒的医疗价值

①硒具有抗癌、防肿瘤作用生物化学家们研究后发现，硒是谷胱甘肽过氧化物酶的主要成分，这种酶具有抗过氧化物的作用，能破坏自由基，并对人体氧化过程中产生的有毒物质进行降解。而过氧化物则被认为是诱发各种癌症的根源[9]。丛建民[10]指出，硒可抑制结肠癌、肝癌、乳腺癌、肺癌、前列腺癌和白血病等多种肿瘤的发生和发展。许多研究显示，乳腺、结肠、卵巢、前列腺、膀胱等部位癌肿及白血病发病率都与环境硒含量偏低有关。

②硒具有预防心脑血管疾病的作用硒能加速动物心肌梗塞区细胞的修复，明显抑制心肌非酶促脂质过氧化作用，稳定梗塞区周围区域内心肌细胞和亚细胞膜，减轻心肌损伤，缩小梗塞范围，缓解心绞痛发作次数和疼痛程度。李克君等[11]研究发现，心脏病患者的发硒含量明显低于正常人，得出心脏病与发硒含量降低有一定关系的结论。目前采用硒医治某些心脏病如心绞痛、心肌梗塞、冠心病等都取得了良好的治疗效果，充分显示硒对心脏的保健作用[12]。

③硒具有抗衰老作用自由基学说认为，机体代谢过程中产生的自由基，通过损害机体细胞引起衰老。硒是若干抗氧化酶的必需组分，它通过消除脂质过氧化物，阻断活性氧和自由基的致病作用，从而起到延缓衰老的作用。冯彪等[13]的试验证实了膳食中添加硒能起到延缓衰老的作用。胡亚军等[14]、曾静等[15]的研究也证实了硒的抗衰老作用。

此外，硒还能提高人体免疫力[12]，对艾滋病、甲状腺病、大骨节病[4]、帕金森病[16]、肝炎[17]等均有一定的调节作用。

1.2 硒与蔬菜生长发育的关系

①硒对蔬菜种子萌发的影响硒能促进蔬菜种子的萌发，但这种促进作用与硒浓度有密切的关系。适宜浓度的硒处理蔬菜种子，能促进其萌发，浓度高时则对种子产生毒害作用。彭诚等[18]研究发现，低浓度的亚硒酸钠对白菜种子的发芽率有促进作用，而较高浓度的亚硒酸钠溶液浸种时，表现出一定的抑制作用，孙汉文等[19]得出了相似的结果。王玉凤等[20]以番茄种子为试验材料，进一步证实了上述结果。

②硒对蔬菜生长的影响硒对蔬菜生长的影响与硒处理水平有关。适量或较低水平的硒能促进蔬菜生长，高浓度的硒则抑制蔬菜生长。如薛瑞玲等[21]研究了不同浓度的亚硒酸钠和硒酸钠胁迫对小白菜生长的影响，发现低浓度的硒胁迫能在一定程度上促进小白菜的生长，而高浓度的硒胁迫则抑制小白菜的生长，而且硒酸钠的有效性和毒害作用均大于亚硒酸钠。李登超等[22]研究也发现，营养液中硒浓度低于1.0 mg/L时，能促进小白菜的生长，而高于2.5 mg/L时抑制小白菜的生长。

③硒对蔬菜产量和品质的影响施硒能有效改善蔬菜的品质。叶面施硒，胡萝卜肉质根中总糖、胡萝卜素、粗纤维等均有不同程度的提高，产量也有一定程度的增加[26]。尚庆茂等[27]试验结果表明，加硒能促进水培生菜茎叶中总糖、还原糖、叶绿素、维生素C的含量，提高生菜的品质。冯两蕊等[28]也研究发现，喷施硒溶液能提高生菜的产量，同时提高生菜可食用部位中氨基酸、维生素C的含量。

④硒对蔬菜抗逆性的影响土壤盐渍化抑制蔬菜的生长，使蔬菜的产量和品质均严重下降，但硒能对此胁迫产生一定的缓解作用。杨晓慧等[23]研究发现，不同盐浓度下添加硒，均能不同程度地减轻盐对生菜的胁迫作用，表现为生菜植物生物量和茎粗的增加。硒除了能缓解盐胁迫外，在一定浓度下，对重金属的胁迫伤害同样能起到缓解作用。郁建锋等[24]研究了不同浓度的硒对铅胁迫下豌豆幼苗生长发育的影响发现，当硒浓度低于1.0 mg/L时，能缓解铅的胁迫效应，当其浓度为10.0 mg/L时，硒则同铅发生协同作用，加剧对豌豆幼苗的毒害作用。王立新等[25]得出了相似的研究结果。

1.3 富硒蔬菜的特点

富硒蔬菜的硒含量显著高于常规蔬菜。刘雁丽等[29]研究发现，富硒芽苗菜中的硒含量是常规芽苗菜的10倍。李登超等[22]试验结果显示，无论是小白菜的地下部还是地上部，其体内硒含量均显著高于对照，且与营养液中硒的浓度呈显著正相关。硒被重新认识以来，其保健价值受到越来越多的关注。通过研究发现，进食生物硒是最为安全有效的，而且富硒蔬菜中的硒主要以有机硒的形态存在，生理活性高，易被人体所吸收。富硒蔬菜具有营养、保健功能，能预防和治疗与硒相关的一些人类疾病[4]。

2 富硒蔬菜的研究现状

2.1 蔬菜中的硒含量及分布

不同种类蔬菜，同一种类蔬菜的各器官间，对硒的吸收均存在一定的差异。总体而言，甘蓝、莴苣、菠菜等叶菜类蔬菜富硒能力大于黄瓜、番茄、辣椒等茄果类蔬菜。不同类型蔬菜可食用部分富硒能力依次为葱蒜类＞白菜类＞绿叶菜类＞豆类＞瓜类＞薯芋类＞茄果类。番茄经硒处理后，硒被其根系很快吸收，并运输至植株其他各器官，其吸收、运转的总量随吸收时间的延长而逐渐增加，植株总硒量在各部位分布顺序为根＞叶＞茎，在叶子中的分布则是自下而上递增，开花结实期植株各部位积累顺序为根＞果实＞花＞茎＞叶。

2.2 蔬菜中的硒含量与土壤的关系

蔬菜中硒的含量与土壤有关，蔬菜能从土壤中吸收利用的硒主要包括有机硒、硒酸盐和亚硒酸盐等有效态的硒[9]。不同性质的土壤中，无论是原土硒还是外加硒，其有效硒含量高低顺序均为潮土＞褐土＞棕壤土[30]，土壤酸碱度和氧化还原状态对土壤硒的分布和有效性也有很大的影响，一般酸度越强，土壤对硒的吸附固定能力越强[31]。同时土壤中的硒含量还与有机质含量呈正相关，有机质土＞细质土＞粗质土。因此，选择酸性及有机质含量丰富的土壤种植蔬菜，蔬菜产品器官中硒的含量也较为丰富。

2.3 提高蔬菜中含硒量的研究

目前在富硒蔬菜的开发研究上，研究较多的是通过增施外源硒来提高蔬菜中的硒含量。王晋民等[26]以青花菜、胡萝卜和大蒜等为试材，叶面喷施了不同浓度的硒，结果发现，叶面施硒能显著提高各蔬菜中全硒、有机硒和无机硒的含量，施外源硒的浓度与各蔬菜中积累的硒含量呈正相关。吴永尧等[32]试验表明，豆芽菜中的硒含量随外源处理硒浓度的增加而增加。黄志立等[33]在绿豆芽上的研究结果进一步证实了上述观点。

此外，张志元等[34]采用葛林美腐植酸有机复合液肥处理小白菜，发现小白菜中硒含量明显增加，比对照组提高了192.6%。吴正景等[35]采用有色薄膜覆盖的处理方式，对豌豆苗中的硒含量进行了测定，发现薄膜覆盖能降低豌豆芽中的硒含量。

2.4 富硒蔬菜的标准及人体对硒的适宜摄入量

硒是典型的分散元素，地壳中硒的丰度仅为0.05～0.09 μg/g，对于低硒地区人群补硒显得尤为重要[29]。从食物链的角度看，植物硒是人类获得硒的主要来源，因此植物硒资源的状况直接影响到人类硒营养状况。人体对硒的摄入过多或不足都会产生不良影响。中国营养协会对成人每天硒的推荐摄入量为 50 μg/d，人体可耐受最高摄入量为 400 μg/d。国家食品中硒卫生标准硒含量的分级标准是：＜0.001 mg/kg为贫硒，0.001～0.005 mg/kg为富硒，0.005～0.05 mg/kg为高富硒。国家制定的GB 13105-1991《食品中硒限量卫生标准》中规定：蔬菜中的硒安全含量为≤0.1 mg/kg。

3 富硒蔬菜存在的问题及展望

结合当前的研究进展，认为今后在以下几个方面需进一步开展研究工作。

①目前关于提高蔬菜产品器官中硒含量的研究主要集中在叶面喷施等栽培技术方面，今后应结合遗传育种等生物技术手段，选育出对硒具有高富集作用的蔬菜品种。

②硒在蔬菜体内的代谢机理需进一步的明确，主要包括蔬菜吸收硒的形态、对硒的吸收、转运、积累、分解等生化过程和机理以及调控措施等。

③目前关于蔬菜施硒肥技术的研究，主要集中在叶面喷施，也就是通过外源追加的方式，而往往忽略土壤中的硒。蔬菜从土壤中吸收的主要是有效态硒，但土壤硒的有效性与土壤的酸碱度、有机质含量、硒含量等都存在密切的联系。通过什么样的技术手段，增加土壤中的有效硒，同时能否根据蔬菜对硒的生理吸收、代谢特点，开发出易被蔬菜吸收利用的富硒肥料，这些都有待于进一步研究。

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