許曉寧 韓瑩琰 范雙喜 郭婉香 韓亞文 黃健 郝敬虹
摘要:對‘射手101、‘大像生一號、‘美國大速生3種葉用萵苣的富硒效果進行比較。分別采用葉面噴施濃度梯度為7.5、15.0、22.5 g/hm2的硒酸鈉與亞硒酸鈉溶液,進行1次或2次葉面噴施,利用原子熒光光譜儀標準曲線法測量硒含量。結果顯示:不同濃度的2種硒源均可以提高3種葉用萵苣含硒量。其中,濃度為22.5 g/hm2的亞硒酸鈉富硒效果最好。噴施1次,‘射手101效果最佳,含硒量為(11.33±1.52753) μg/100 g。噴施2次,‘大像生一號效果最佳,含硒量為(14.33±0.5774) μg/100 g,約為噴施1次時含硒量(4.87±0.3215) μg/100 g的3倍。
關鍵詞:富硒;硒源;硒元素含量;葉用萵苣
中圖分類號:S636.2 文獻標志碼:A 論文編號:2014-0139
0引言
硒是人體中的必要微量元素[1-2],它不僅能夠參與人們的免疫功能[3],還能保護細胞膜及組織不受到過氧化物的損傷[4]。調查研究發現,攝入適量的硒不僅可以促進生長、保護視力、延緩衰老等,還可以抵抗高血壓、酒精性肝硬化、糖尿病,以及預防癌癥等,因此可以通過生物富硒來達到預防疾病的效果[5]。美國科學家Schwarz和Foltz等在1957年報告中指出,硒元素是阻止大鼠食餌性肝壞死的第3因子的主要組分,這使得人們從一個嶄新的角度研究硒元素[6]。陳玉梅等[7]、Finley等[8]研究表明,進食生物硒為最安全有效的補硒途徑,即研究食物中富含硒元素的意義非常重大。尚慶茂等[9]試驗結果表明,無機硒元素能夠提高水培生菜莖葉中還原糖、總糖、葉綠素、維生素C的含量。馮兩蕊等[10]研究發現,葉面噴施無機硒溶液能夠提高生菜的產量,同時提高生菜的維生素C和可食用部位中的氨基酸含量。李登超等[11]研究發現,低于1.0 mg/L的硒濃度的營養液能夠顯著促進小白菜的生長發育,但是硒營養液高于2.5 mg/L時則抑制小白菜的生長發育。葉用萵苣含有豐富的營養,不僅含有維生素B1、B2、B6和VC、VE及抗氧化物、胡蘿卜素,還含有豐富的微量元素以及膳食纖維素,莖葉的乳狀汁液含有大量的有機物等[12]。同時由于葉用萵苣生食即食的特點,并且隨著人們生活節奏逐步加快,越來越多人喜愛方便速食的蔬菜,營養元素既不會被加工工藝破壞,也不會被在烹飪過程中流失,所以葉用萵苣更加受年輕人的喜愛。本研究基于硒元素的生理功能將其與葉用萵苣相結合,選育富硒后口感較好的葉用萵苣品種,旨在為今后推廣富硒葉用萵苣提供理論基礎。
1材料與方法
1.1試驗時間、地點
研究田間試驗于2013年8—12月在北京農學院東大地進行,室內試驗在譜尼實驗室進行。
1.2試驗材料
3種不同類型的葉用萵苣,即‘美國大速生、‘射手101、‘大像生一號。本研究采用葉用萵苣的種子取自北京市農林科學院蔬菜研究所種質資源庫及中國農業科學院種質資源庫。
試驗試劑為硒酸鈉溶液、亞硒酸鈉溶液、硝酸、高氯酸、鹽酸、混合酸(將硝酸與高氯酸9:1體積混合),氫氧化鈉、硼氫化鈉溶液(8 g/L)、鐵氰化鉀(100 g/L)、硒標準儲備液、硒標準應用液、鹽酸(6 mol/L)、過氧化氫(30%)各試劑都為分析純,均來自北京化工廠。
1.3試驗方法
1.3.1試驗設計試驗采用裂區設計試驗。選取無蟲害飽滿一致的種子播種于黑色塑料營養缽內,進行常規的栽培管理,待到長到3~4葉片時,選取健壯整齊的幼苗定植于塑料大棚溫室內,每個品種定植60壟。每壟25株,株間距為30~40 cm,設3次重復,兩側設置保護行,各小區單元管理水平一致。在采收的14~20天進行1次葉面噴施硒酸鈉與亞硒酸溶液,共設計3個溶度,分別為7.5、15.0、22.5 g/hm2,空白為噴灑相同質量分數的水,逐步比較不同濃度的3種葉用萵苣的富硒效果。待到采收的7~10天選取部分葉用萵苣進行2次葉面噴施相同濃度的噴施,逐步比較不同次數下的噴施效果,其余葉面噴施相同體積的水。田間為常規管理。采收時完全隨機進行取樣。隨機選取葉用萵苣可食部分用水洗凈后用紗布擦拭干凈,打成勻漿后于冰箱速凍待用,稱取2 g(精確到0.001 g)樣品,液體試樣吸取10.0 mL,置于消化瓶中,加10.0 mL混合酸及幾顆小石子,蓋上表面皿冷消化過夜,次日在電爐上加熱,并及時補加硝酸。待到溶液變為清亮無色同時伴有白煙時繼續加熱至剩余體積2 mL左右,冷卻,再加5.0 mL鹽酸,繼續加熱至清亮無色有白煙時,冷卻,轉移至50 mL容量瓶中定容,混勻。試驗重復3次,同時做空白試驗。設定好儀器的最佳條件之后,儀器須穩定10~20 min后開始測量,進行標準曲線的配制為選取6點(0.00、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05 mL)于15 mL離心管加去離子水定容至10 mL,加入鹽酸2 mL,鐵氰化鉀溶液1.0 mL,混勻后制成標準曲線。待到儀器讀數穩定后,繪制標準曲線,每次測量清洗進樣儀器,試驗重復3次,根據公式計算結果。
1.3.2精密儀器和藥品規格本研究室內使用原子熒光光度計為北京生產的AFS-9900型。藥品500 mL,優級純。
1.3.3統計分析對原始數據進行標準化處理,經過換算公式計算方法轉換以后,用Excel軟件進行標準方差分析,所有數據均用x±SD表示。
2結果與分析
2.1比較2種硒源對葉用萵苣的效果影響
1次富硒時,比較2種硒源對3種葉用萵苣富硒效果。噴灑不含硒源相同體積的水為對照組(CK)。
由表1可知,2種硒源富硒效果不同。其中,噴施硒酸鈉能夠明顯改善葉用萵苣的硒含量。濃度為7.5 g/hm2時,‘射手101富硒效果最為理想,富硒后含量為(5.27±0.3512) μg/100 g,與CK組相比增加了4.27 μg/100 g。其次為‘美國大速生,為(4.07±0.2517) μg/100 g,與CK相比增加了3.07 μg/100 g。噴施亞硒酸鈉溶液時,‘美國大速生的效果比較明顯,相比CK硒量增加了0.53 μg/100 g。
由表2可知,硒酸鈉濃度為15.0 g/hm2時,‘大像生一號的效果最為理想,富硒后為(6.93±0.2887) μg/100 g,與CK組相比增加了5.93 μg/100 g;其次為‘射手101,增加了5 μg/100 g。噴施亞硒酸鈉時,‘射手101表現的效果比較明顯,為(7.7±0.265) μg/100 g與CK相比增加了6.7 μg/100 g。其次為‘美國大速生,增加了 1.67 μg/100 g。
由表3可知,硒酸鈉濃度為22.5 g/hm2時,‘射手101富硒效果最為理想,硒含量為(24.67±1.1547) μg/100 g,與CK相比,增加了23.67 μg/100 g。噴施亞硒酸鈉時,‘射手101效果比較好,為(17.67±1.5275) μg/100 g,與CK相比增加了16.67 μg/100 g。因此,濃度為22.5 g/hm2時,‘射手1012種硒源的富硒效果均最為理想,即濃度22.5 g/hm2為‘射手101最適濃度。
2.2比較不同濃度對3種葉用萵苣的效果影響
1次富硒時,比較不同濃度的硒源對葉用萵苣的富硒效果,噴灑不含硒源相同體積的水為對照組(CK)。
由表4可知,噴硒濃度越高,葉用萵苣富硒的作用越強,硒積累越多,效果最為明顯的是‘射手101,濃度為7.5 g/hm2時,硒含量為小于1.0 μg/100 g;15.0 g/hm2時,硒含量為(7.7±0.265) μg/100 g,增加了6.7μg/100 g,與CK相比,增加了6.7μg/100 g;濃度為22.5 g/hm2時,硒含量為(17.67±1.5275) μg/100 g,增加了10 μg/100 g,與CK相比增加了16.67 μg/100 g。其他品種與‘射手101表現效果一致,即隨著濃度的增加,其富硒的效果也隨之增加。
由表5可知,噴施硒酸鈉濃度依次為7.5、15.0、22.5 g/hm2時,隨著濃度的增大,3種葉用萵苣硒含量逐漸增高,富硒效果逐漸增強。其中,‘射手101增長趨勢較為明顯,22.5 g/hm2時硒含量達到(24.67±1.1547) μg/100 g。
2.3比較不同次數對3種葉用萵苣的效果影響
比較不同次數噴施的亞硒酸鈉對葉用萵苣的富硒效果,噴施不含硒源相同體積的水為對照組(CK)。
由表6可知,濃度為7.5 g/hm2時,3個品種富硒效果依噴施次數不同而不同,且效果均不理想。其中,‘射手101在1次富硒時,硒含量小于1.0 μg/100 g,而2次富硒相對1次噴施也只增加了0.33 μg/100 g,‘美國大速生2次噴施與1次噴施富硒效果幾乎相同約為1.53 μg/100 g,而‘大像生一號在1次富硒時,硒含量小于1.0 μg/100 g,而2次富硒相對1次噴施只增加1.1 μg/100 g。
由表7可知,濃度為15.0 g/hm2時,依富硒次數不同,‘美國大速生與‘大像生一號表現相同趨勢,即隨著次數的增加,硒含量也逐漸增加。而‘射手101與另2種葉用萵苣表現不同的效果。即隨著次數的增加富硒效果逐漸減小,2次噴施后,硒含量僅為(3.13±0.306) μg/100 g,小于1次噴施的(7.7±0.265) μg/100 g。
由表8可知,濃度為22.5 g/hm2時,隨著次數的增加,‘美國大速生與‘射手101表現為相同的趨勢,即隨著次數的增加,硒含量逐漸減小?!笙裆惶柋憩F為與其他2種葉用萵苣趨勢不同,隨著次數增加,硒含量由(4.87±0.3215) μg/100 g逐漸增加至(14.33±0.5774) μg/100 g,增加了9.46 μg/100 g,富硒效果最佳。因此‘大像生一號2次葉面富硒時達到最好效果,即為最適濃度。
綜上分析,1次富硒時,比較2種硒源對3種葉用萵苣富硒效果,濃度為22.5 g/hm2時均能到良好的效果,其中‘射手101富硒效果最好,即‘射手101的最適濃度,原因可能是該品種相較其他品種富集硒元素的能力強。且隨著濃度的升高,3種葉用萵苣富硒效果逐漸增加,這與吳永堯等[13]試驗結果相似,即隨著外源處理硒濃度的升高豆芽菜中的硒含量也增加。比較噴施亞硒酸鈉溶液不同次數試驗中,噴施2次濃度為22.5 g/hm2時,3種葉用萵苣表現不同的效果。其中‘大像生一號表現效果最好,即隨著次數的增加,硒含量逐漸增加。原因可能是未達到最適濃度,考慮到其他營養品質等相關因素影響,因此進行到該濃度。其次,‘美國大速生與‘射手101表現相同的趨勢,即隨著濃度的升高,硒含量逐漸減少。原因可能是該品種到最適濃度后,高濃度的硒反而抑制吸收,這與施和平等[14]研究試驗結果相似,即高濃度的外源硒溶液反而抑制葉用萵苣的生長。同時他們通過番茄對硒的吸收轉化研究表明,低濃度的硒元素可以促進番茄生長,硒濃度高反而抑制生長,濃度越高對番茄生長的抑制作用越強。
3結論
1次富硒時,2種硒源隨著濃度的增加,3種葉用萵苣富硒的效果逐漸增加,其中,濃度為22.5 g/hm2時,吸收效果最佳,達到富硒的理想效果。2次富硒時,濃度范圍為0~15.0 g/hm2時,3種葉用萵苣隨著濃度梯度的增加,硒的吸收效果表現為逐漸增加趨勢。其中,‘射手101與‘美國大速生隨著濃度的增加,硒含量逐漸減小,即濃度為22.5 g/hm2,富硒效果不理想。濃度為22.5 g/hm2時,‘大像生一號硒含量增加。因此,1次富硒濃度為22.5 g/hm2時,‘射手101效果最好,‘大像生一號此濃度下2次吸收效果最佳,富硒效果較為理想。
4討論
葉用萵苣含有多種營養物質,富硒后的葉用萵苣更加富有營養。尚慶茂等[15]研究結果表明,生菜葉片在高濃度的亞硒酸鈉環境下基粒結構解體,葉綠體被膜受損,從初始致密、有序排列的形態變成松散的勻質狀態[16]。對于富硒后葉用萵苣的感官品質和營養品質需要進行深一步研究,同時綜合葉類蔬菜中硒限量的衛生標準,選出最佳的品種及最適宜噴施濃度。2種硒源均能提高葉用萵苣的富硒含量,但是對于富硒后營養品質的影響與后效應及對土壤的影響需進一步研究。
參考文獻
[1] 朱善良.硒的生物學作用及其研究進展[J].生物學通報,2004,39(6):6-8.
[2] 張弛,吳永堯,彭振坤.植物硒的研究進展[J].湖北民族學院學報:自然科學版,2002,20(3):58-62.
[3] Rahul S, Geeta J. Selenium and its role in health and disease[J]. KuwaitMedical Journal,2007,39(1):10-18.
[4] Peng Xianlong, Liu Yuanying, Luo Shengguo, et al. Effects of selenium on lipid peroxidation and oxidizing ability of rice roots under ferrous stress [J]. Journal of Northeast Agricultural University,2002,9(1):9-15.
[5] 吳永堯,彭振坤,羅澤民.硒的多重生物學功能及對人和動物健康的影響[J].湖南農業大學學報,1997,23(3):294-299.
[6] 李光輝.我國富硒農產品開發生產的現狀與前景[J].世界元素醫學,2009,16(4):13-16.
[7] 陳玉梅,陳競,李衛東,等.兩種富硒植物對大鼠高脂血癥和脂質過氧化作用的影響[J].營養學報,2008,30(3):262-265.
[8] Finley J W, Davis C D. Selenium (Se) from high-selenium broccoli is utilized differently than selenite, selenate and selenome-thionine, but is more effective in inhibiting colon carcinogenesis [J]. Bio factors,2001,14:191-196.
[9] 尚慶茂,高麗紅,李式軍.硒素營養對水培生菜品質的影響[J].中國農業大學學報,1998(3):67-71.
[10] 馮兩蕊,杜慧玲,王日鑫.葉面噴施硒對生菜富硒量及產量與品質的影響[J].山西農業大學學報:自然科學版,2007,27(3):291-294.
[11] 李登超,朱祝軍,徐志豪,等.硒對小白菜生長和養分吸收的影響[J].植物營養與肥料學報,2003,9(3):353-358.
[12] 山東農業大學.蔬菜栽培學各論[M].北京:農業出版社,1984:138-139.
[13] 吳永堯,張弛,周大寨.豆芽菜對硒的富集特點初步研究[J].湖北農業科學,2004(6):53-56.
[14] 施和平,張英囊,劉振聲.番茄對硒的吸收、分布和轉化[J].植物學報,1993,35(7):541-546.
[15] 尚慶茂,李式軍.水培生萊對硒的吸收和轉化[J].園藝學報,1997,24(3):255-258.
[16] 牛艷,趙銀寶,王彩艷,李彩虹.寧夏枸杞富硒條件及富硒效應的研究[J].中國農學通報2012,28(4):269-272.