三个不同省份富硒大蒜硒含量分析

唐荣 李亚妮 王鸿赋 李非凡 梅晓宏

摘 要：目的：检测山东、黑龙江、江西三个省份富硒大蒜、普通大蒜、土壤及水源的硒含量，为当地富硒大蒜产业发展提供科学依据。方法：采集山东、黑龙江、江西三个省份富硒大蒜、普通大蒜、土壤及水源共120份，采用电感耦合等离子体质谱法测定总硒含量。结果：山东省富硒大蒜硒含量高于普通大蒜中硒的含量;黑龙江省来信子村富硒大蒜硒含量明显高于其他4个基地;江西省5个地区富硒大蒜硒的含量可以分为两个区间：硒含量较低的区间（11.660 0～31.984 0 μg/100 g）、硒含量较高的区间（86.530 0～97.224 0 μg/100 g）。结论：山东省的富硒大蒜富硒效果好，黑龙江省宝清县来信子村富硒大蒜的富硒效果好，江西省宜春县富硒大蒜均为超富硒农产品。

关键词：富硒大蒜;硒含量;富硒效果

硒参与机体的物质能量代谢，为机体生长发育所必需[1]。硒具有抗氧化、抗衰老、防癌抗癌、保护肝脏、保护心脑血管、提高机体免疫功能、改善视力、保护眼睛等功效[2-4]。成人每天需要摄入30～50 μg的硒方能维持正常代谢[5]，而据调查，中国成人每日的硒摄入量仅为26.63 μg[6]。人体缺硒可引起某些重要器官的功能失调，导致多种严重疾病的发生[7-9]。研究证明，适当补硒对因缺硒引起的地方病可取得良好的改善效果[10-12]，因此科学合理地补充硒元素具有重要意义。大蒜具有许多对人体有益的生理功能，如抗菌、抗病毒、降血压、抗血小板聚集、降血脂、抗动脉粥样硬化以及较强的抗衰老、防瘤和抑瘤等[13-16]。大蒜对硒有较强的富集作用[17-18]，新鲜蒜头中硒的含量在蔬菜中最高达0.276 mg/kg[19]，而一般蔬菜平均含硒量为0.01 mg/kg[19]，大蒜中硒的含量是其他蔬菜的20～30倍[20]。如何进一步提高大蒜的含硒量，对于提高大蒜的食疗价值有着重要的意义。目前关于大蒜的富硒方面的研究较少，赵强等[21]对4种大蒜富硒能力进行比较研究，结果表明，不同大蒜品种富硒能力存在显著差异。方勇等[22]对大蒜的生物富硒作用及其硒的形态进行分析，证明叶面喷施硒肥可显著提高大蒜蒜头和茎叶的硒含量，普通大蒜和富硒大蒜中的主要的有机硒形态为MeSeCys 和SeCys2。王晋民等[23]采用不同浓度Na2SeO3进行大蒜叶面喷施的田间试验，结果表明，叶面施硒可明显提高大蒜中总硒、有机硒和无机硒含量。山東金乡、湖北恩施等地是我国种植大蒜的主要地区，这些地区是我国的富硒地区[24-26]。为了进一步厘清我国主要富硒地区所种植的富硒大蒜以及富硒地区土壤及水源所含总硒含量的实际情况，促进我国富硒大蒜种植产业的健康发展，本研究对山东、黑龙江、江西三个省份主要富硒地区富硒大蒜的种植情况进行实地调研，同时分别采集这三个省份富硒地区的富硒大蒜、普通大蒜、土壤及水源样本，测定上述样品中所含总硒含量。

1 材料与方法

1.1 样品的采集

样品为普通大蒜、富硒大蒜、土壤、水样，样品来源为山东、黑龙江、江西省，每个省选取5个基地，总共15个地区，每个地区选择5个采样点。山东省：济宁市金乡县化雨镇赵庄村金乡县康润富硒果蔬专业合作社;济宁市金乡县化雨镇周庄村金乡县康润富硒果蔬专业合作社。黑龙江省：绥化市绥凌县上集镇上集村基地;海伦市北大荒海伦农场基地;佳木斯市富锦市大榆树太平村基地;阿城市阿城区白城七里;双鸭山市宝清县来信子镇来信子村。江西省：宜春市上高县塔下乡天岭村基地;宜春市上高县塔下乡茶十村基地;宜春市上高县塔下乡建新村基地;宜春市上高县蒙山镇楼下村基地;宜春市上高县蒙山镇浒江村基地。每个采样地点采集普通大蒜样品5份（制成1个混样）、富硒大蒜5份（单样），同时采集土壤1份、采集水样1份，共120份样品。

1.2 总硒测定方法

参考GB 5009.93—2017标准中氢化物原子荧光光谱法测定食用农产品中关于有机硒和无机硒检测条件，进行总硒含量的测定。

1.3 试剂与材料

硝酸（HNO3）、高氯酸（HClO4）、盐酸（HCl）、氢氧化钾（KOH）、环己烷：优级纯;硼氢化钾、亚硒酸钠：分析纯;混合酸：将硝酸与高氯酸按4∶ 1体积混合;硒标准储备液：配制成的储备液每毫升相当于100 μg硒;硒标准中间液的配制：用硒标准储备液配制成中间液的浓度为1.00 μg/mL;硒标准使用液的配制：用硒标准中间液配制使用液的浓度为40 μg/L。

1.4 仪器与设备

AFS-9230原子荧光光谱仪（北京吉天仪器有限公司）、带硒空心阴极灯、电热板、自动控温消解系统、天平（感量为1mg）、捣碎机、烘箱、离心机。

1.5 样本前处理和试样制备

大蒜取可食部用水洗净后用纱布吸去水滴，打成匀浆后备用;土壤混匀，备用。仪器检测前，称取试样1 g，精确至0.000 1 g锥形瓶中，加20 mL混合酸，盖上表面皿，置于电热板上进行加热消解，等到锥形瓶中溶液变为清亮无色，且冒的是白烟时，再继续加热至剩余体积2 mL，切不可蒸干。待冷却后，再加5.0 mL盐酸（6 mol/L），继续加热至溶液清亮无色并伴有白烟出现。冷却，转移至容量瓶中定容，混匀备用。空白试验同时进行。

1.6 标准曲线制定

用硒标准使用液做标准曲线，仪器自动稀释，根据标准使用液各稀释梯度所产生的荧光值与浓度关系，得到两者关系的一元线性回归方程以及绘制出以浓度C（μg/L）为横坐标、荧光值为纵坐标的标准工作曲线。

1.7 仪器操作条件和测定

负高压300 V、灯电流100 mA、原子化温度800 ℃、炉高8 mm、载气流速400 mL/min、屏蔽气流速500 mL/min;测量方式：标准曲线法;读数方式：锋面积;延迟时间1 s、读数时间15 s;加液时间8 s;进样体积2 mL。测定样品和试剂空白中硒元素荧光值，仪器自动根据一元回归方程，得出样品中硒含量。

2 结果与分析

2.1 山东省富硒大蒜硒含量

由表1可知，5个基地富硒大蒜的硒含量在12.10～21.59 μg/100g之间，平均值为16.42 μg/100g，其中12个采样点高于平均值。5个基地富硒大蒜中的硒含量均远远高于普通大蒜的硒含量：A-1基地中富硒大蒜硒含量是普通大蒜硒含量的8.79～12.4倍;A-2基地中富硒大蒜硒含量是普通大蒜硒含量的4.67～5.99倍;A-3基地中富硒大蒜硒含量是普通大蒜硒含量的11.17～18.15倍;A-4基地中富硒大蒜硒含量是普通大蒜硒含量的10.46～15.35倍;A-5基地中富硒大蒜硒含量是普通大蒜硒含量的10.50～14.17倍。由图1可知，5个基地富硒大蒜的硒含量从高到低是A-5>A-1>A-4>A-3>A-2;土壤中硒含量从高到低是A-3>A-2>A-1>A-4>A-5。A-5基地土壤中硒含量最低，但富硒大蒜中的硒含量最高。A-3基地土壤中硒含量最高，但富硒大蒜中的硒含量较低。5个基地富硒大蒜的品种一样，均为金乡白皮蒜，说明土壤硒含量与大蒜中硒含量不一定呈正向关系[27]。5个基地富硒大蒜的硒含量远远高于普通大蒜的硒含量，证明人工富硒的方式有利于增加富硒大蒜中的硒含量。因为人工富硒一般是以亚硒酸盐或硒酸盐的形式将硒施入到作物中去，被作物吸收的效率较高[28]。

2.2 黑龍江省富硒大蒜硒含量

5个基地富硒大蒜的硒含量在1.57～102.35 μg/100 g之间，B-5与其他基地之间差异较大。其他4个基地富硒大蒜的硒含量为1.57～4.16 μg/100 g。B-5富硒大蒜的硒含量远远高于其他4个基地，但5个采样点富硒大蒜的硒含量差异大，最低为28.01 μg/100 g，最高为102.35 μg/100 g。5个基地按富硒大蒜中硒含量的高低排序为B-5>B-1>B-3>B-4>B-2。B-5土壤中硒的含量最高，为23.6 μg/100 g，约为B-3土壤中硒的含量的4.6倍。5个基地按土壤中硒含量的高低排序为B-5>B-4>B-1>B-2>B-3。B-2和B-4两个基地，富硒大蒜品种相同，均为阿城白皮蒜，B-2的硒含量（2.806 0 μg/100 g）略低于B-4的硒含量（2.898 0 μg/100 g）（图2、表2）。B-5基地中富硒大蒜中硒的含量为普通大蒜中硒的含量的7倍，其他4个基地的富硒大蒜中硒的含量与普通大蒜中硒的含量相差不大。B-2基地中，富硒大蒜硒含量>普通大蒜硒含量。相反，B-1、B-3、B-4基地富硒大蒜硒含量略低于普通大蒜硒含量。

无论是富硒大蒜还是普通大蒜中的硒含量，B-5基地都明显远远高于其他4个地区的硒含量。B-5土壤中的硒含量高达23.6 μg/100 g，土壤中硒含量越高，对应的大蒜中的硒含量也越高[29-30]。土壤中的硒含量与与大蒜中硒的含量也不一定总是呈正相关，虽然B-4基地土壤中的硒含量较高，仅次于B-5基地土壤中的硒含量，但是它富硒大蒜中硒的含量只有2.898 0 μg/100 g，这可能与富硒大蒜的品种有关，不同品种的大蒜对硒元素的吸收能力存在差异[31]，说明阿城白皮蒜富硒能力较弱。B-2、B-4基地富硒大蒜品种一致，均为阿城白皮蒜。并且B-4土壤中硒的含量约为B-2土壤中硒的含量的3.1倍，但是二者富硒大蒜中硒含量并无明显差异，可能是因为大蒜对硒的吸收受到很多环境因素的影响，比如生长环境中硒形态、酸碱性等[21]。

2.3 江西省富硒大蒜硒含量

由表3可知，5个基地富硒大蒜硒的含量可以分为两个区间，一个是硒含量较低的区间，在7.73～59.72 μg/100 g之间，该区间包括的地区有C-1、C-2、C-3;另一个是硒含量较高的区间，该区间包括的地区有C-4、C-5。浒江村富硒大蒜中硒含量最高，为97.224 0 μg/100 g，其次是楼下村富硒大蒜中硒含量较高，为86.530 0 μg/100 g。5个基地按富硒大蒜中硒含量的高低排序为C-5>C-4>C-1>C-2>C-3。C-5普通大蒜的硒含量最高，为205.12 μg/100 g;C-2普通大蒜的硒含量最低，为12.65 μg/100 g。普通大蒜中硒的含量，C-5约为C-2的16.2倍。5个地区按普通大蒜中硒含量的高低排序为C-5>C-4>C-1>C-3>C-2。由图3、表3可知，除了C-2富硒大蒜中硒含量（26.912 0 μg/100 g）高于普通大蒜硒含量（12.65 μg/100 g），其他基地富硒大蒜中硒含量都低于普通大蒜硒含量。C-1普通大蒜硒含量是富硒大蒜硒含量的3.5倍;C-3普通大蒜硒含量是富硒大蒜硒含量的4.02倍;C-4普通大蒜硒含量是富硒大蒜硒含量的2.2倍;C-5普通大蒜硒含量是富硒大蒜硒含量的2.1倍。

江西省富硒土壤中硒元素含量为0.40～0.99 mg/kg，平均含量为0.538 mg/kg[28]。本研究结果与之相比，土壤硒含量低于平均值。C-1、C-2、C-3三个基地，土壤中硒的含量逐渐上升，富硒大蒜中硒的含量也是呈现增加的趋势，这说明在一定范围内，富硒大蒜含硒量随土壤总硒含量的增加而增加[29-30]。C-4、C-5富硒大蒜中的硒含量明显高于其他三个基地中富硒大蒜的硒含量，但是这两个基地土壤中硒含量并不算高。因为土壤中所有的硒不是都能被大蒜吸收富集利用，能被吸收富集利用的硒为土壤的有效硒。硒的有效性与土壤中硒的形态、地带性差异、质地、pH等因素有关[32-33]。所以C-4和C-5可能有效硒更多，因此富硒大蒜中硒含量更高。除了C-2基地，其他4个基地富硒大蒜的硒含量低于普通大蒜中的硒含量，推测原因可能为富硒大蒜种植在山上的富硒地区，而普通大蒜的种植地在山下的缺硒地区，下雨时雨水冲刷富硒土壤流入到普通大蒜的种植区域，从而造成了这个结果。

3 结论

3个省份富硒大蒜硒的含量相差较大，并且同一个省份不同基地富硒大蒜硒含量也大不相同。山东省5个基地的富硒大蒜硒含量相近，都接近于16 μg/100 g。黑龙江省B-5基地富硒大蒜硒含量远远高于其他4个基地，为67.106 0 μg/100 g。江西省富硒大蒜硒含量分为两个区间，硒含量较高的地区最高达到97.224 0 μg/100 g，而硒含量最低的只有11.660 0 μg/100 g。根据富硒大蒜标准（NY/T 3115—2017），富硒大蒜硒含量要求为30～300 μg/kg，则黑龙江省的B-2 、B-3、 B-4这3个基地的富硒大蒜硒含量低于此标准，而B-5富硒大蒜硒含量却远远高于此标准。黑龙江省被认为是我国严重缺硒的地区之一，土壤硒含量平均值为0.147 mg/kg，B-5基地属于黑龙江宝清县，宝清县被认为是黑龙江省的富硒地区。本研究表明，宝清县来信子村土壤中硒含量较高，并且富硒大蒜富硒效果很好。山东省金乡县是世界公认的最适合大蒜生长的地区，气候适宜，土壤肥沃，有世界蒜都的美誉。按照富硒大蒜（NY/T 3115—2017）标准，山东省金乡县的赵庄村和周庄村的富硒大蒜硒含量符合要求。江西宜春富硒土壤资源非常丰富，适合天然富硒农产品的开发。本研究结果中，江西省的富硒大蒜硒含量均达到了标准。并且根据江西省富硒食品硒含量分类标准DB36/T 566—2017，蔬菜包括薯类（0.01～0.10 mg/kg）为富硒农产品，低于该标准的下限为缺硒，高于该标准的上限为超富硒，本研究结果证明，江西宜春的富硒大蒜均为超富硒农产品，证明了江西宜春富硒大蒜的富硒能力较强。我国72%的地区属于缺硒地区，大蒜资源丰富，为了解决缺硒地区的硒营养问题，提高人类的健康水平，选择富硒地区，选择不同的大蒜品种，提高大蒜的富硒效果，并进一步进行研究，这都具有极其重要的意义。◇

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Abstract：Objective   To detect the selenium content of selenium-enriched garlic，common garlic，soil and water in three different provinces of Shandong，Heilongjiang and Jiangxi，and provide scientific basis for the development of local selenium-enriched garlic industry.Method   Totally 120 samples of selenium-enriched garlic，common garlic，soil and water were collected from three provinces of Shandong，Heilongjiang and Jiangxi.The total selenium content was determined by inductively coupled plasma mass spectrometry.Result   The selenium content of selenium-enriched garlic in Shandong province was higher than that in common garlic.The selenium content of selenium-enriched garlic in Laixinzi village of Heilongjiang province was significantly higher than that of the other four bases.The selenium content of selenium-enriched garlic in five regions of Jiangxi province could be divided into two parts.One was the interval with low selenium content （11.660 0～31.984 0 μg/100g），and the other was the interval with high selenium content （86.530 0～97.224 0 μg / 100g）.Conclusion   The selenium-enriched garlic in Shandong province has a good selenium-enriching effect.The selenium-enriched garlic in Laixinzi village，Baoqing county，Heilongjiang province also has a good selenium-enriching effect.The selenium-enriched garlic in Yichun county of Jiangxi province is an ultra-rich selenium agricultural product.

Keywords：selenium-enriched garlic;selenium content;selenium enrichment effect