不同外界条件对豆瓣菜富硒能力的影响研究

李娇娇，原保忠，余展深，王明红

（1.华中农业大学植物科学技术学院，武汉，430070；2.湖北民族学院生物科学与技术学院）

不同外界条件对豆瓣菜富硒能力的影响研究

李娇娇1，2，原保忠1，余展深2，王明红2

（1.华中农业大学植物科学技术学院，武汉，430070；2.湖北民族学院生物科学与技术学院）

为了研究不同硒浓度、温度、pH值和栽培方式下豆瓣菜对硒富集能力的影响，采用原子荧光法对硒含量进行了测定。研究结果表明，随着硒浓度增加，豆瓣菜对硒的富集量增加；温度升高时，中等浓度硒添加量的豆瓣菜富硒能力更强，当添加浓度继续升高时，则低温度下豆瓣菜富硒能力比高温的强；pH值由6增加至7时，豆瓣菜的富硒能力减弱；不同栽培方式对豆瓣菜的富集能力影响较大，在添加相同浓度的硒溶液时，水培豆瓣菜的富硒量远超土培的豆瓣菜。

豆瓣菜；富硒；影响

豆瓣菜（Nasturtium officinaleR.Br.），又名西洋菜、水田芥，是十字花科豆瓣菜属的一二年生冬春季水生栽培蔬菜，喜冷凉、怕热、较耐寒，以柔嫩茎叶供食，富含蛋白质、脂肪、糖类、维生素和矿物质。豆瓣菜生长适温20℃左右，能忍受短时间的霜冻，喜肥沃、湿润的中性壤土，pH值6.5～7.5，要求较充足的光照[1]。

位于元素周期表中34号的元素硒，在自然界中存在的丰度为化学元素中的第70位。1957年，德国科学家施瓦茨证实硒对肝脏有很强的保护作用，1973年WHO和国际营养组织确认硒是环境中一种重要的微量元素，是人体和动物体内必需的微量元素[2]。有研究认为，硒可抗癌、防衰，人体补充适量硒可增强免疫力[3，4]。Asher鉴定证实，植物体内的硒是以亚硒酸盐形态存在，由根部转化为硒酸盐和未知态硒化物运输至地上部供植物利用和吸收，不易短时间在植物体内积累到很高浓度[5，6]。

豆瓣菜营养价值高，生长迅速，易种植，便于管理，如果豆瓣菜在大面积推广的同时，能够富集一定量的硒元素，则将对保健食品的开发起到重要作用。本试验探讨不同外界条件对豆瓣菜富硒能力的影响，为开发简便安全的富硒食品提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试品种为大叶种豆瓣菜，选自湖北省武汉市蔬菜研究所种子扩繁后的健壮植株。

1.2 试验设计

试验在恩施土家族苗族自治州湖北民族学院生物技术研究所进行。设4个硒浓度处理：0、0.02、0.10、0.20、0.30 mg/L， 分别记为 CK，Se1，Se2，Se3，Se4；2个温度处理：15℃、20℃；2个pH值处理：pH= 6、7；2种栽培方式：水培、土培。

在种子生长后的健壮植株中挑选长势一致的长10～13 cm，2～3轮根的豆瓣菜洗净后种入水盆和土盆中，每盆种6株，用泡沫透气板固定，10 d左右，加入配好的硒溶液，20 d后，采收，用超纯水洗净、烘干、粉碎备用。

1.3 试验方法

根据《GB 5009.93-2010食品安全国家标准 食品中硒的测定》中的“氢化物原子荧光光谱法”进行测定。称取0.5 g粉碎后的豆瓣菜粉末放于消解管中，每个处理3次平行，加入2 mL优级纯的盐酸溶液，6 mL优级纯的硝酸溶液，放于消解罐中消解33 min，后将消解完的溶液倒入小烧杯中，置于180℃电热板上蒸至近干，用5%盐酸溶解残留物，倒入100 mL容量瓶中定容备测。测量仪器为AFS-930d原子荧光光度计。

试验数据用Excel软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 不同浓度硒对豆瓣菜生长指标和富硒能力的影响

由表1可知，随着硒浓度的增加，根数、可食部分鲜质量、总质量降低幅度较大，而把长、根均长、可食部分均长变化不大。添加一定量的硒溶液后，豆瓣菜总体表现比对照好，而用原子荧光光度计测定的含硒浓度，其含硒量随硒溶液浓度的增加而增加，最高达到0.044 7 mg/kg。根据国标《GB 2762-2005食品中污染物限量》可知，蔬菜中硒含量限量为0.1 mg/kg，表明豆瓣菜中硒含量在限量范围内。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[7]，而Taylor等[8]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。因此，当添加0.30 mg/L的硒溶液时，每天食用2~3 kg的豆瓣菜就可以满足人体对硒元素的需求。

2.2 不同温度对豆瓣菜富硒能力的影响

由图1可知，在不同温度的影响下，豆瓣菜对硒的富集能力也有所不同。随着硒浓度的增加，在15℃和20℃时豆瓣菜对硒的富集能力均增加，但是在硒浓度为0、0.02、0.30 mg/L时，15℃处理下豆瓣菜的含硒量高，在0.30 mg/L处理下，豆瓣菜的含硒量高达0.057 6 mg/kg；当硒浓度为0.10、0.20 mg/L时，20℃处理下豆瓣菜的含硒量高。由此可知，在15℃时高浓度的硒溶液处理使豆瓣菜能富集更多的硒元素，而在20℃时中等浓度的硒处理会取得更好的富集效果，浓度过高反而会影响豆瓣菜对硒元素的吸收。

2.3 不同pH值对豆瓣菜富硒能力的影响

由图2可知，pH值对豆瓣菜的富硒能力影响较大。总体来看，豆瓣菜的含硒量都是随着硒溶液的浓度增加而增加，但pH值为6时的含硒量远远高于pH值为7的含硒量，说明豆瓣菜的富硒能力随着pH值的增加而降低。当硒浓度为0.20 mg/L时，pH值的不同使豆瓣菜的富硒差异尤为显著，二者含硒量相差0.037 2 mg/kg；硒浓度为0.30 mg/L时，二者的富硒差异降低。试验过程中，pH值为6时，豆瓣菜长势比pH值为7时的差，表现为根部暗黄，枯叶较多。因此可推测，偏酸性的添加液对豆瓣菜根部细胞伤害较大，使硒元素更加容易进入到豆瓣菜内部。

2.4 不同栽培方式对豆瓣菜富硒能力的影响

由图3可知，在添加相同浓度的硒溶液后，水培和土培豆瓣菜对硒的富集能力差异明显。水培时，随着硒浓度的增加，豆瓣菜的富硒量也增加；但是土培时，硒浓度的增加并没有使豆瓣菜的含硒量显著增加。究其原因，可能是因为土壤对硒元素的螯合作用使根无法吸收到硒元素，也有可能是土壤中的细菌吸收消耗了硒元素从而导致豆瓣菜无法吸收到硒元素。总而言之，土培豆瓣菜的富硒能力远没有水培豆瓣菜的富硒能力强，若想将豆瓣菜作为富硒的保健食品开发，则应水培。

表1 不同浓度硒对豆瓣菜生长指标和富硒能力的影响

图1 不同温度对豆瓣菜富硒能力的影响

图2 不同pH值对豆瓣菜富硒能力的影响

图3 不同栽培方式对豆瓣菜富硒能力的影响

3 结论与讨论

3.1 结论

不同浓度、温度、pH值、栽培方式对豆瓣菜的富硒能力都有影响。随着硒浓度的增加，根数、可食部分质量、总质量降低幅度较大，而把长、根均长、可食部分均长变化不大。添加硒溶液培养的豆瓣菜总体外观比对照处理的好。

随着浓度的增加，豆瓣菜对硒的富集量增加；温度升高时，中等浓度硒溶液处理的豆瓣菜富硒能力更强，当浓度继续增加时，则低温度的豆瓣菜富硒能力比高温度的强；pH值由6增加到7后，豆瓣菜的富硒能力减弱，但是pH值为6的豆瓣菜长势不如pH值为7的；不同栽培方式对豆瓣菜的富集能力影响最大，在添加相同浓度的硒溶液时，土培的豆瓣菜含硒量很小，几乎可以忽略不计，但是水培的豆瓣菜对不同浓度硒添加液的反应显著。总而言之，在不影响产量和品质的情况下，想要使豆瓣菜在国标限量之内富集最大量的硒元素，而成为最有益于人体健康的富硒保健蔬菜，建议在水培条件下添加0.20 mg/L的硒溶液，pH值调整到6.5，温度为15℃。

3.2 讨论

硒是人体所需的极为重要的微量元素之一，对防治疾病、保持健康和防止衰老具有重要意义，被誉为“生命的保护剂”[9]；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[10]。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[11，12]。 因此，硒元素对人体健康至关重要，而研究出既口感美味，富硒能力又强的保健蔬菜对人们来说意义重大，市场前景广阔。

本试验通过对不同浓度硒溶液、温度、pH值、栽培方式的处理来说明豆瓣菜富硒能力的强弱，虽然对豆瓣菜的富硒能力有一定的阐述，但其生理机理还有待探讨。

[1]袁惠燕.豆瓣菜有机生态型基质栽培技术[J].长江蔬菜，2004（9）：25.

[2]黄敏文，丁军，张冬冬，等.现代化学与生活[M].长春：吉林科学技术出版社，2005：47-52.

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[4]廖自基.微量元素对人类衰老的影响及作用[J].微量元素与健康研究，1992（增刊）：52.

[5]朱建明，梁小兵，凌宏文，等.环境中硒存在形式的研究现状[J].矿物岩地球化学通报，2003，22（1）：75-81.

[6]任志敏，吴正景，曹敏，等.亚硒酸钠叶面喷施对蒜黄生长与品质的影响[J].长江蔬菜，2011（8）：58-60.

[7]张现伟，郑家奎，张涛，等.富硒水稻的研究意义与进展[J].杂交水稻，2009，24（2）：5-9.

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[11]布和敖斯尔，张东威，刘力.土壤硒区域环境分异及安全阈值的研究[J].土壤学报，1995，32（2）：186-193.

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Effects of Different External Conditions on Selenium-rich Ability of Watercress(Nasturtium officinaleR.Br.)

LI Jiaojiao1,2,YUAN Baozhong1,YU Zhanshen2,WANG Minghong2
(1.College of Plant Science and Technology,Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070; 2.Biological Scientific and Technical College,Hubei University for Nationalities)

In order to study the effects of different concentrations of selenium,temperatures,pH values and cultivation methods on the selenium-rich ability of watercress(Nasturtium officinaleR.Br.),we determined the selenium content using theatomicfluorescencespectrometry.Theresults showed that,as the increasing of the selenium concentration,the accumulation amount of selenium was increased.As the temperature increased,the treatment of medium concentration of selenium had stronger selenium-rich ability,but as the selenium concentration increased,the low-temperature treatment had stronger selenium-rich ability.As the pH value increased from 6 to 7,the selenium-rich ability of watercress became weaker. Different cultivation methods affected the selenium-rich ability of watercress greatly,while applied the solution with the same selenium concentration,the accumulation amount of selenium in water culture was much higher than that in soil culture.

Watercress(Nasturtium officinaleR.Br.);Selenium-rich;Effects

10.3865/j.issn.1001-3547.2012.16.018

国家科技支撑计划（2012BAD27B00），恩施州科技局“高山特种蔬菜栽培示范与推广”项目

李娇娇（1987-），女，在读硕士，主要研究方向为特种作物栽培，E-mail：jiaojiao0706308@yahoo.com.cn

王明红（1980-），女，通信作者，讲师，主要研究方向为园艺植物栽培管理，E-mail：red07991@163.com

2012-07-01