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亚硒酸钠喷施方式对滁菊富硒效果的影响

2019-08-13于云霞史亚东陈发棣

江苏农业科学 2019年2期
关键词:滁菊绿原酸黄酮

于云霞 史亚东 陈发棣

摘要:在滁菊营养生长期、花芽分化期、现蕾期、花蕾显色期等4个不同时期叶面喷施50 mg/L的亚硒酸钠,另在滁菊花蕾显色期分别喷施5、10、30、50、80 mg/L 5种浓度的亚硒酸钠,通过比较喷硒后滁菊花朵中硒含量以及总黄酮、绿原酸的含量,探讨滁菊合适的喷硒时间和喷硒浓度。结果表明,花芽分化期和花蕾显色期叶面喷施亚硒酸钠,滁菊花朵中总硒、茶水中硒含量显著高于其他处理,其中花芽分化期喷施,花朵中有机硒的含量最高,花芽分化期和现蕾期喷施,可以显著提高滁菊花朵中总黄酮和绿原酸的含量;随着喷施硒浓度的升高,总硒、有机硒、无机硒的含量显著提高,总黄酮含量呈现降低的趋势,而绿原酸含量没有显著变化。

关键词:滁菊;亚硒酸钠;有机硒;黄酮;绿原酸

中图分类号: S682.1+10.6  文献标志码: A  文章编号:1002-1302(2019)02-0131-04

药用菊花为菊科植物菊(Chrysanthemum morifolium Ramat)的干燥头状花序,是我国传统中药材和保健茶饮之一[1]。滁菊作为药用菊花主流栽培类型之一[2],位居四大名菊(滁菊、亳菊、贡菊、杭白菊)之首,是茶用、药用两用佳品[3-5],具有疏风热、清肝明目、解毒等功效[6]。

硒作为人体所必需的微量元素,具有多种有益的生物学功能[7],适量摄入硒不仅增强机体免疫功能,拮抗重金属毒性,而且还对癌症的预防和治疗具有重要作用[8]。调查发现成人每日的硒摄入量仅为26.63 μg,距中国营养学会推荐日摄入量50 μg相差甚远[9]。因此合理提高农产品硒水平是补充人类硒营养需要的重要途径[10]。近年来,大量的研究证明,通过根施Se或叶面喷Se的方式,能提高玉米、小麦、大豆、水稻、油菜、茄子、小白菜和番茄等农产品的Se含量,这些农产品通过吸收无机硒将其转化为安全、有效的生物有机态Se,为人类提供了安全、有效的补硒途径[11-17]。我国整体而言是个硒缺乏的国家,有72%的土壤缺硒[18],但同时硒是人体所必需的微量元素,须在硒含量安全标准内补充,不合理地添加硒的方式可导致作物硒含量超标[19]。

向土壤中添加硒肥提高药用菊花Se含量,存在硒利用率不高的缺点[11],但这种方式在黄山贡菊上富硒效果较好[20],对杭白菊花前2 d喷施1次效果不佳,而2次可以有效提高硒的含量[21]。滁菊素有“金心玉瓣,翠蒂天香”之称,生产富硒滁菊对滁菊丰富产品种类及提升产品品质意义重大,目前尚无生产富硒滁菊的报道。

本试验在大田栽培条件下,向滁菊叶面喷施亚硒酸钠,探讨滁菊最佳的喷硒时间和喷硒浓度,为开发具有保健功能的富Se菊花茶等保健饮品,提升滁菊的产品品质、实现人们安全补Se的途径提供技术依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料滁菊种源由安徽菊泰滁菊草本科技有限公司滁州南谯区大柳基地提供。试验地点位于南京农业大学菊花试验基地。滁菊采用扦插育苗,定植前20 d选取生长一致、健壮、无病虫害的插穗扦插。插穗长8~10 cm,经多菌灵和萘乙酸混合液浸泡10 min后扦插。扦插基质为 V(蛭石) ∶ V(珍珠岩)=1 ∶ 1,扦插温度为22~30 ℃,空气湿度为80%。定植前翻耕土壤,翻耕深度为25 cm左右。整平耙细后作畦,畦宽2 m,畦高30 cm,两畦间距为30 cm,四周设有排水沟。

1.2 试验设计

设置2个试验,试验1:在滁菊成株后的不同时期叶面喷施亚硒酸钠(浓度为50 mg/L),4个喷施的时期分别为营养生长期(8月23日)、花芽分化期(9月8日)、现蕾期(9月24日)、花蕾显色期(10月11日);试验2:在滁菊花蕾显色期喷施不同浓度的亚硒酸钠,喷施浓度分别为5、10、30、50、80 mg/L。选择无风的下午至黄昏时分(或多云天气)进行叶面喷施,若喷施后的24 h内遇雨,则补喷[22],每个处理重复3次,每個重复含10个单株,喷硒程度以叶正反面均匀布满雾状水滴为宜,对照喷施等量蒸馏水。

1.3 样品准备

盛花期分别采收不同处理的花朵,各处理的鲜花在65 ℃烘干,将烘干的样品分成2份,1份粉碎、过20目筛,装自封袋待用,用于测定花朵中总硒、无机硒、有机硒、总黄酮、绿原酸的含量[21];另外1份用于茶水中硒含量的测定,具体方法为取3朵烘干的滁菊花,加200 mL沸水冲泡,待茶水冷却后,取10 mL茶水进行硒含量的测定[9]。

1.4 测定方法

1.4.1 总硒含量的测定方法 精确称取0.1 g滁菊粉末,置于PTFE微波消解罐中,加入2 mL浓硝酸消解,待消解结束冷却后,将消解液在电热板上加热到伴有白雾时,继续加热至约2 mL左右,冷却加6 mol/L盐酸溶液2 mL,加热至清亮无色并伴有白雾出现,冷却,转移至25 mL容量瓶中,加入浓盐酸2 mL,用重蒸水定容后混匀待测,同时做试剂空白。参考GB 5009.93—2017《食品安全国家标准 食品硒的测定》,采用氢化物发生-原子荧光光谱法测定滁菊花朵中硒含量。

1.4.2 黄酮和绿原酸含量的测定方法 黄酮含量的测定参照舒俊生等建立的乙醇超声波提取总黄酮法[23],选用紫外分光光度计测定其含量。

绿原酸的提取与含量测定:参考2015年版《中华人民共和国药典》中的测定方法,选用超高效液相色谱法(UPLC)进行测定[24-25]。

1.5 数据处理

用SPSS 20.0进行数据统计分析,用Duncans的新复极差法测定差异显著性,用Excel进行绘图制表。

2 结果与分析

2.1 不同生长发育时期喷硒对滁菊花朵中硒含量的影响

研究发现,在不同时期叶面喷施亚硒酸钠,均显著提高了滁菊花朵中硒含量(表1)。其中在花芽分化期和花蕾显色期对滁菊进行喷硒处理,花朵中总硒含量显著高于其他处理,花芽分化期喷施,花中有机硒的含量占总硒含量的72.49%,相对其他处理最高;花蕾显色期喷施,花中有机硒含量占总硒含量的62.56%。不同时期喷施亚硒酸钠,茶汤含硒的绝对含量存在较大差异,但各处理菊花茶中硒的浸出率相差不大,在14.29%~16.41%之间。花蕾显色期喷施菊花茶中硒的含量最高,硒的浸出率可达16.41%。

2.2 不同浓度亚硒酸钠处理对滁菊花朵中硒含量的影响

研究发现,随着喷硒浓度的升高,滁菊中总硒、有机硒的含量显著增大,喷硒浓度为80 mg/L时,花中硒含量可达 3.92 μg/g,各处理间有机硒占总硒的比例相差不大,在 64.89%~69.39%之间。随着喷硒浓度的升高,茶水中硒的含量有增大的趋势,喷施浓度为80 mg/L时,茶水中硒的浸出率最高,可达16.84%(表2)。

2.3 滁菊生长发育的不同时期喷硒对滁菊花朵中总黄酮、绿原酸含量的影响

施硒对滁菊中总黄酮、绿原酸含量有明显影响(图1)。与对照相比,施硒能够显著提高滁菊中主要药效成分总黄酮和绿原酸的含量。前3个时期喷硒滁菊中总黄酮、绿原酸的含量显著高于对照;第4个时期喷硒滁菊中总黄酮、绿原酸的含量与对照相比没有显著差异。花芽分化期和现蕾期喷硒,效果最好,滁菊中总黄酮、绿原酸的含量分别达到94.21、92.92 mg/g 和7.29、7.18 mg/g。

2.4 不同浓度亚硒酸钠处理对滁菊花朵中总黄酮、绿原酸含量的影响

研究发现,不同浓度的硒处理对滁菊中总黄酮含量的影响显著,滁菊花中总黄酮含量随着施硒量的增加而减少,但较对照处理仍有明显提高(图2)。当施硒浓度为5 mg/L时,滁菊花中总黄酮含量最高,可达88.08 mg/g。与对照相比,不同浓度处理对滁菊中绿原酸的含量没有显著影响。

3 讨论

研究表明,植物体富硒途径主要通过根部和植物叶面吸收,植物体根部从土壤中吸收硒元素,再转运到地上部[26],不同状态硒元素运转速率有所不同:硒酸盐>有机硒>亚硒酸盐[27-28],转运到叶片中的硒酸盐含量最多。大量研究表明,通过叶面喷硒,能提高玉米、小麦、大豆、水稻、油菜、茄子、小白菜和番茄等农产品的Se含量[11],本试验采用叶面喷施亚硒酸钠的方法,可以提高硒的生物可利用性。周勋波等发现春小麦在孕穗期喷施效果优于拔节期或开花期,在提高籽粒中硒的含量方面效果更为显著[29]。本试验结果表明,在滁菊生长发育的不同时期喷硒,滁菊中硒的含量都显著增大,花芽分化期喷硒效果最佳,有机硒的转化率最高。张慜等研究发现,小洋菊、大洋菊经富硒处理后硒含量明显提高[21],本试验结果与之一致;其中有机硒转化率仅达31%~55%,低于本试验的有机硒转化率,而且还发现喷施硒2次有利于硒吸收和有机硒转化。

有关研究表明,人体摄取有机硒,高效、安全,而食用无机硒,不仅低效,而且易中毒,人体对有机硒的吸收效果优于无机硒。有机硒进入食物链也比无机硒安全、有效[30]。作物可以通过自身的生理代谢,将生物活性低的无机硒转化为生物活性高的有机硒[9]。富硒胡萝卜中有机硒的转化率最高达84%[31];富硒大蒜中有机硒占总硒的80%以上[32];富硒茄子中有机硒的转化率最高达84%[14];薛丹等对乌龙茶硒肥试验研究发现,各处理茶叶的有机硒占全硒量73.8%~87.3%[9]。本试验中在不同时期对滁菊喷硒,滁菊中有机硒占全硒含量的62.56%~72.49%,对人体补充有机硒十分有益。

研究发现硒能显著提高绿茶的感官品质,游离氨基酸和蛋白质含量显著提高,茶多酚和叶绿素含量则没有显著差异[33]。施硒能够显著提高药用菊花中主要药效成分总黄酮和绿原酸的含量[11],富硒菊花茶可作为一种补硒饮料,茶汤含硒量是最重要的品质指标[34-35]。本试验表明,不同时期喷施亚硒酸钠,茶汤含硒量存在较大差异最低为0.02 μg/g,而高的可达0.66 μg/g,但各处理菊花茶中硒的浸出率相差不大,在14.29%~16.41%之间。喷施亚硒酸鈉后,滁菊花中总黄酮和绿原酸含量显著增高,与前人研究结果一致,花芽分化期和现蕾期喷施滁菊中总黄酮和绿原酸增幅最大。随着喷硒浓度的升高,绿原酸的含量没有显著变化;滁菊中总黄酮含量呈现降低的趋势,但显著高于对照,与田秀英等在苦荞上的研究[36]一致。

在滁菊生长发育的不同时期进行喷硒处理,滁菊花朵中硒含量显著增加,花芽分化期和花蕾显色期喷施,滁菊花朵中总硒、茶水中硒含量显著高于其他处理;花芽分化期喷施,花朵中有机硒的含量最高;花芽分化期和现蕾期喷施,能显著提高滁菊中总黄酮和绿原酸的含量。随着亚硒酸钠喷施浓度的升高,滁菊花朵中硒含量显著增加,总黄酮含量呈现降低趋势,喷施浓度为80 mg/L时,滁菊中总黄酮含量和对照相比差异不显著。综上所述,建议滁菊的最佳喷硒时间为花芽分化期,最佳喷施浓度为50 mg/L。

菊花是富硒能力较强的植物[6],本研究在滁菊上结果也支持此结论,因此,通过富硒菊花生产,可提高菊花品质,增加了通过饮用富硒菊花茶补充人体硒元素的途径。行业标准规定富硒菊花茶含硒量范围为0.25~4.00 mg/kg[37],本试验中所采用的各种添加方式中滁菊花朵中硒含量最高为 1.95 mg/kg,处于标准范围内,是可行的添加量。按照正常的饮用量及滁菊硒的浸出率按16%计算,实际获得硒在正常人每日推荐的范围内,因此富硒滁菊菊花茶是安全、有效的补硒饮品。

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