环境污染背景下我国富硒功能农业发展趋势及建议*
2023-01-09陆晓奇姚苏城毛光祥姚春霞
毕 德 , 张 立 , 陆晓奇 , 沈 洲 , 姚苏城 , 毛光祥 , 姚春霞
(1.苏州农业职业技术学院园林工程学院,江苏 苏州 215008;2.安徽中志土壤研究院集团有限公司,安徽 合肥 230051;3.上海市农业科学院农产品质量标准与检测技术研究所,上海 201403)
0 引言
“民以食为天,食以安为先”,人类社会的进步史伴随着农业的发展。随着生态环境的日益恶化,农产品安全已成为世界性课题。近年来,相继发生的苏丹红、龙口粉丝、三聚氰胺等重大食品质量安全事件以及农产品中的重金属、抗生素、激素和农药残留事件等安全问题,引起了全世界的关注[1]。这不仅严重制约了我国农业的发展,同时也造成了严重的食品资源浪费。2008年,中国科学院赵其国院士率先提出功能农业的新概念,其内涵是实现农产品的营养化和功能化。功能农业是在绿色无污染的基础上,进一步提升农产品的营养成分,致力于实现安全与营养化和功能化的有机统一。
富硒是功能农业的重要组成部分,硒是人体必需的微量元素。我国的富硒产业起始于1966年,前期处于添加无机硒及无严格控制用量的“两无”阶段。近年来,富硒产品开始向有机硒转化,多种农作物富硒化,并实现了由无机硒向有机硒的转化。大量研究证明,硒元素与长寿相关,中央电视台等媒体多次报道江西宜春、江苏如皋等富硒地区存在长寿村[2]。硒还具有提高机体免疫力和对抗病毒的作用,研究显示,区域土壤中硒含量的水平与新型冠状病毒的治愈率和死亡率相关。在当前新冠疫情肆虐全球的背景下,如何通过发展富硒农业技术,提升人体自身免疫力,降低新冠疫情的传染率和死亡率,是一个值得探讨的问题。
1 富硒技术与功能农业
1.1 生命元素——硒
硒(Se)是人体必需的一种微量元素,是谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活性中心,具有防癌抗癌、抗衰老(抗氧化)和提高人体免疫力、拮抗重金属毒性等生物学特性。因此,硒在国际人体健康研究领域具有重要地位。联合国卫生组织于1973年首次向世界宣布,硒是人和动物生命活动不可缺少的微量元素。据统计,全世界有40多个国家和地区缺硒,中国约有72%的地区缺硒,属于国际上公认的缺硒地区[3]。人体主要通过膳食摄取硒,中国营养学会和世界卫生组织推荐人均适宜摄入量为60 μg/d~250 μg/d。我国人均每日硒摄入量仅为36 μg,显著低于世界卫生组织和中国营养学会推荐的适宜摄入量。由于补硒能够起到良好的预防疾病、增强免疫力的作用,发达国家一直关注硒营养与健康产业的发展,一些发达国家(如美国、芬兰等)通过政府立法来推动硒生物营养强化的应用,通过生产富硒植物或动物性食品,为人体提供补硒来源,提高居民健康水平。
1.2 富硒功能农业——现代农业发展新方向
功能农业先后被写入中央一号文件、《国务院关于促进乡村产业振兴的指导意见》、农业农村部《全国乡村产业发展规划(2020—2025年)》、国家粮食和物资储备局“优质粮食工程”。习近平总书记近年来也十分关心硒产业的发展,嘱咐要用好富硒资源、打好富硒品牌,让硒资源变成硒产业。
1.2.1 富硒功能农业可以带动农业转型升级
发展富硒功能农产品,提升产品的品质,有效增加农产品的附加值,进而提升农业的核心竞争力,打造农业发展新优势。富硒功能农产品可有效带动食品产业的快速发展,并进一步向富硒餐饮、富硒旅游等服务业拓展,可有效推动一二三产业融合发展,实现农业产业的转型升级,助力乡村振兴[4]。
目前,全国有多个省份在积极布局、发展富硒功能农业,包括江苏、安徽、湖南、湖北、江西、山西、陕西、宁夏、吉林、黑龙江等。各省在富硒功能农业发展阶段上虽然不一,但大多数依托富硒资源禀赋,结合当地特色和优势农产品品种,围绕富硒功能农业产业链,通过制定产业发展规划,打造高标准示范项目,研创富硒新品种,推动富硒功能农业向富硒食品加工、富硒餐饮、富硒生态旅游等方向发展,聚力延伸富硒产业链,着力打造富硒产品品牌,提升富硒功能农产品附加值[5]。陕西省安康市将富硒产业作为“立市产业”,聚焦富硒茶、水、魔芋、生猪、渔业和核桃等六大主导产业,富硒产业规模已接近千亿元,成为当地巩固脱贫攻坚成果、农业产业转型升级和实现乡村振兴的重要抓手。湖北省恩施州被誉为“世界硒都”,是我国最早发展富硒产业的地区之一,近年来在富硒功能食品加工、富硒检测、硒生物医药、富硒文化旅游等领域实现了集群发展,实现了以硒兴业和以硒富民[6]。
1.2.2 富硒功能农业与全民健康息息相关
我国有2/3的人群存在由于缺硒导致的“隐性饥饿”问题,加之当前食品加工的精细化,造成硒元素大量损失,导致目前市场上的农产品不能满足人们日益增长的健康养生需求。通过发展富硒功能农业,可有效解决上述问题,提升我国居民的身体免疫力,保持身体健康,降低医疗费用。
功能农业是继高产农业解决“吃得饱”问题、绿色农业解决“吃得安全”问题之后,为了满足人们对于“吃得健康”的迫切需求应运而生的,被誉为我国农业发展的第三个阶段。功能农业主要是帮助消费者通过食物补充人体所需的矿物质、生物有益化合物等,实现“缺什么补什么”的目的[7]。富硒功能农业技术通过生物转化的方式,将环境中不易被人体吸收的无机硒,转化为农作物或动物类农产品中易于被人体吸收、有益于人体健康的有机硒,从而实现通过日常食物的摄入高效安全补充硒元素的目的。这些有机硒主要以硒蛋白的形式存在,硒蛋白与人体的健康息息相关,可参与机体的抗氧化、调节细胞氧化应激、炎症反应和免疫应答等生物过程,还可以调节甲状腺激素代谢、增强精子活力等。机体缺硒将影响硒蛋白的合成,进而影响到上述机体功能的正常运转。目前发现的硒蛋白有25种,主要包括谷胱甘肽过氧化物酶家族、硫氧还蛋白还原酶家族、碘甲状腺氨酸脱碘酶家族和硒转运蛋白SelP等。硒蛋白在预防癌症发生和抑制癌细胞生长方面具有明显作用,还与心血管疾病、关节炎和克山病、大骨节病等地方疾病有着密不可分的关系[8]。
1.3 从36到60+——中国人的健康计划
中国人均硒摄入量每日约36 μg,如果效仿芬兰提高国民硒摄入量,将有望降低国人恶性疾病的发病率。硒主要是通过食物获取,膳食结构中食物硒的含量决定了人体硒的摄入量。通过对居民日常饮食结构及食用量的调查,结合目前常见富硒产品的摄入效果,整理如表1所示。
表1 富硒产品硒含量及人均日摄入量对照
由表1可知,通过长期食用富硒食物,硒的摄入量可提高到>60 μg/d,达到世界卫生组织推荐摄入量水平。面食、大米、蔬菜、鸡蛋、果品、肉类是人们日常膳食结构的重要组成部分,人体的硒摄入主要通过这些食物来获得。
2 富硒技术研究基础
2.1 植物性产品富硒技术
植物富硒通常采用的方法有两种,分别为土壤施硒肥和叶面喷施硒溶液。中国食品工业“十一五”规划提出,要参考美国、加拿大等国发展营养强化食品实现富硒[9]。近年来,有多个富硒技术项目被列入科技部星火计划,显示出国家对硒营养的重视。我国克山病和大骨节病病区的低硒地区,通过向农作物叶面喷施无机硒,有效地提升了农产品中硒的含量。现阶段大量采用喷施技术的缺点是无机硒残留量大,富硒效果不可控,在国际上未得到推广使用[10]。
2.2 动物性产品富硒技术
富硒畜禽、水产的养殖技术多采用饲喂添加亚硒酸钠、酵母硒等饲料的方式,通过动物的吸收得到富硒动物食品[11]。无机硒的吸收性有限,毒性较大,添加比例不宜过高,因此很难通过在动物饲料中添加无机硒达到富硒的目的。饲料中添加酵母硒,解决了毒性和吸收率的问题,但由于酵母硒价格昂贵,生产量较小,不适宜大规模推广,其经济效益也有局限性。
2.3 国外硒强化技术
国外硒营养剂技术比较注重安全性和环保性,但成本也较高。根据国际通用的硒生物营养剂优越性评价体系,新西兰Southstar公司的硒植物营养剂和美国Alltech(奥特奇)公司的硒动物营养剂优越性较出色,这两家公司均拥有超过20年的研发生产经营历史,技术力量雄厚,国际市场占有率高。
2.4 技术发展趋势
现有技术的主流路线是生物营养强化路线,技术手段包括包衣技术、微溶亚硒酸盐技术、生物工程技术。技术的发展趋势是以生物营养强化路线为方向,以现有技术与其他技术如纳米技术等的交叉融合为突破手段,不断提高硒营养剂的安全性、功效性和环境友好性[12]。
3 富硒功能农产品安全种植
富硒功能农产品安全种植按照“健康土壤—健康作物—健康人”的理念,主要通过建立地质调查(筛选净土)、科学配方(土壤改良)、种植管理(水肥一体化)、严格质控(产品检测)及质量溯源体系,逐步引导采用基于土壤健康的先进生产方式,构建富硒功能农产品生产从基地到餐桌的安全产业链。
4 发展建议
“民以食为天”,充分体现了农业在民生方面的重要性。现代农业已不仅仅局限于解决生存问题,还要肩负起乡村振兴的重任,因此需要进一步拓展富硒功能农产品产业链,将其内涵不断向二、三产业延伸,富硒功能农业正契合了当下我国农业转型升级的迫切需求。为了更好地发挥富硒功能农业在农业增效和农民增收方面的积极作用,建议农业农村部门出台发展富硒功能农业产业的支持政策,安排专项财政资金,用于富硒农产品国家标准制定、富硒项目示范推广,并力争通过3~5年的政府引导,促进富硒功能农业产业在我国的快速发展,从而助力乡村振兴。