于麗敏+薛艷芳+高華鑫+陳璐+張丙春+夏海勇
摘 要:目前,硒元素營養失衡已嚴重影響人類健康,中國約7億人口生活在低硒地區,而小麥作為人們的主要食物,其籽粒中硒元素含量普遍較低。通過土壤施用和葉面噴施硒肥等途徑來增加小麥籽粒內部硒元素累積量,進而改善人體硒營養水平被認為是經濟有效的手段,這也引起了國內外學者的廣泛關注。本文概述了小麥對硒的吸收、轉運和分布特點,提高小麥籽粒硒含量的途徑、影響因素,富硒小麥的加工工藝及產業發展中存在的問題,并對今后富硒小麥產業的研發做出了展望。
關鍵詞:小麥;籽粒;硒;生物強化
中圖分類號:S512.1 ?文獻標識號:A ?文章編號:1001-4942(2015)06-0137-08
Research Progress of Se-Enriched Wheat
Yu Limin1, Xue Yanfang2, Gao Huaxin1, Chen Lu3, Zhang Bingchun3, Xia Haiyong1*
(1.Crop Research Institute/Key Laboratory of Wheat Biology and Genetic Breeding in North Huanghuai Plain of Ministry of
Agriculture/National Engineering Laboratory of Wheat and Maize, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Jinan 250100, China;
2.Maize Research Institute/National Engineering Laboratory of Wheat and Maize, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Jinan 250100, China;
3.Agricultural Quality Standards and Testing Technology Research Institute, Shandong Academy of Agricultural Sciences, Jinan 250100,China)
Abstract At present, human health has been seriously affected by the unbalance of selenium (Se) nutrient. About 700 million people live in low Se areas in China. Wheat (Triticum aestivum L.) as the staple food of people, its grain Se content is generally low. Through increasing the soil effective selenium and/or by foliar application of selenium fertilizer, the grain Se content can be dramatically enhanced. These ways have been considered to be economic and effective means to improve human Se nutritional level and have caused the wide attention of scholars at home and abroad. The characteristics of the absorption, transportion and distribution of Se in wheat, the ways and possible influencing factors to improve wheat grain Se content, the Se-enriched wheat processing technology and the problems and prospects in the development of Se-enriched wheat industry were summarized in this paper.
Key words Wheat; Grain; Selenium; Biofortification
硒(Se)在環境中的生物地球化學循環影響人體健康。有研究表明,在巖石、土壤、水源等環境中硒元素含量比較缺乏和生物有效利用率較低的地區,人體硒攝入量不足,會激發人類微小病毒B19(HPVB19)的毒性,引發大骨節病[1]。目前的基本共識是,硒在預防艾滋病、增強抗癌能力和提高人體免疫功能等方面有顯著作用,常被稱作“生命的火種”。
據報道,我國正處于全球的缺硒地帶,包含22個省份和72%的國土面積在內,總計大約7億人口生活在硒元素缺乏地區[2];營養調查結果表明,我國成人每天硒的攝入量為26.6 μg,遠低于中國營養學會推薦的每天50 μg以上的標準硒攝入水平[3],所以我們每個人基本都需要補硒。
小麥作為主要的糧食作物,可將土壤中的無機硒吸收并轉化為人體可利用率較高的有機硒,因此,增加小麥籽粒特別是面粉中的硒含量是人體補硒的有效策略之一。本文概述了小麥對硒的吸收、轉運和分布特點,提高小麥籽粒硒含量的途徑、影響因素,富硒小麥的加工工藝及產業發展中存在的問題,并對以后富硒小麥產業研發做出了展望,旨在為我國小麥富硒的研究和產業發展提供參考。
1 小麥對硒的吸收累積規律endprint
因地域和品種不同而導致小麥中硒水平有很大的差異,硒含量范圍在0.001~30 mg/kg之間,世界范圍內的平均水平為0.02~0.60 mg/kg[4]。例如,美國和加拿大的小麥中硒含量相對較高,為0.20~0.60 mg/kg,東歐國家和新西蘭的小麥中硒含量相對較低,約為0.028 mg/kg,澳大利亞的含量為0.02~0.80 mg/kg[4]。
小麥對硒的耐受性和吸收能力存在明顯的基因型差異。有研究表明,有些品種對硒的耐受性較強,其后期抗早衰相對晚熟,籽粒中硒的積累也高;但大部分品種在10 mg/kg的硒酸鈉溶液濃度下表現不同程度的毒害癥狀,甚至出現硒中毒致死現象[4]。強筋小麥對硒的吸收高于普通小麥,表明高蛋白質含量的品種吸收硒的能力較強,這可能與小麥籽粒蛋白質合成過程中容易與硒螯合有關[5]。不同遺傳基礎小麥品種(系)的聚硒效果不同,鄂恩4號小麥的富硒效果優于998042品系,兩者在苗期的差別較大[6]。在同一土壤條件下,不同品種小麥對硒的吸收程度不同,灰麥生物吸收比為12.35%~15.87%,普通紫麥生物吸收比最大,為23.09%~27.25%[7]。
小麥對硒酸鹽和亞硒酸鹽的吸收轉運規律不同。研究表明,Se4+先轉化為Se6+及有機硒化物,小部分運轉到地上枝葉中,大部分停留在根部合成有機硒[4]。也有研究表明,四價硒主要分布在小麥的根與麥粒內,六價硒主要分布在葉部與莖部;從轉運角度而言,小麥從灌漿期到成熟期在四價硒條件下根部、莖部、葉部硒含量均隨著成熟而出現下降趨勢,而籽粒中硒含量則明顯增加。在六價硒條件下,小麥根部、莖部的硒含量降低,葉部硒含量升高,而籽粒硒含量無顯著變化[8]。
研究表明,小麥中硒大多以硒蛋白形式存在,其中硒代蛋氨酸(SeMet)占較大比重,此外還有小分子的硒代氨基酸及其衍生物,如硒代半胱氨酸、硒代胱氨酸、硒-甲基硒代半胱氨酸、硒代半胱氨酸亞硒酸等[9]。小麥對硒的蓄積程度與其成熟度有關,硒含量隨小麥的成熟而降低[4]。研究表明,春小麥經硒肥處理收獲后各器官硒濃度大小依次為根>葉>籽粒>莖,硒累積量大小依次為籽粒>莖>葉>根[10]。
2 小麥富硒的途徑
2.1 自然狀態下富硒
雖然我國大部分地區土壤硒含量較低,但也存在一些富硒的地區。像被譽為“世界硒都”的湖北恩施,其煙區土壤硒平均含量達到0.63 mg/kg,處于“足”和“富”以上的水平[11]。陜西紫陽是我國已發現的第二個高硒地區,當地種植茶葉中約有70%達到了富硒程度[12]。江西豐城含有大面積富硒土壤,其平均硒含量約0.538 mg/kg,面積達524.7 km2[13]。在浙江省農業地質和土地質量調查過程中,先后在慈溪、蕭山、長興、瑞安、龍游、安吉、嘉善等地發現富硒土壤和農產品[14]。通過生態地球化學調查發現,富硒土壤在山東省泰萊盆地及章丘市等地亦有分布,其硒含量高達4.31 mg/kg[15]。目前報道的上述富硒土壤,大多以種植煙草(恩施)、茶葉(紫陽)和大蔥(章丘)等經濟價值較高的名優特生態富硒品牌和發展硒谷產業集群為主(豐城)。小麥在上述富硒地帶仍然可能有一定的種植面積[16]。通過對江漢平原富硒土壤內小麥等農作物調查分析發現,由富硒土壤種植生長的小麥為硒含量適宜的富硒農產品[17]。然而,自然富硒土壤往往伴隨有毒有害的重金屬元素,進而可能通過農作物危害人體健康[18]。因此,自然富硒小麥應當加強產品的安全監測。
2.2 土施硒肥
土壤施用硒肥能提高小麥植株硒營養水平,改善麥粒氨基酸結構,提高籽粒硒含量。研究表明,加硒化肥使得作為小麥的第一限制性氨基酸賴氨酸含量在籽粒中增加了15.6%,從而提高了小麥的營養價值[19]。施用富硒礦粉均能提高小麥莖、葉含硒量,平均比對照增加143.3%,礦粉含硒量增加,小麥莖葉含硒量亦增加,但增幅減緩[6]。不同硒源后效應對供試小麥籽粒的含硒量有一定影響,富硒復混肥和富硒礦粉的后效應高于亞硒酸鈉,高含量的富硒復混肥和硒礦粉優于低含量[20]。土施5~100 g/hm2硒酸鈉溶液,提高了小麥各部分中的硒含量,未發現有毒害現象或對小麥的生長發育產生抑制[21,22]。
施用硒酸鹽的效果要高于亞硒酸鹽,而且不論是施用硒酸鹽或亞硒酸鹽,均表現出低濃度促進小麥生長發育,而高濃度則表現出抑制作用。盆栽試驗表明,低濃度Se(IV)和Se(VI)(≤1 mg/kg)促進小麥籽粒產量,高濃度(2.5 mg/kg)則具有抑制作用;且Se(VI)低濃度對小麥生長的促進作用及高濃度下的抑制作用均大于Se(IV)[23]。研究還發現,低濃度硒Se(IV)≤5 mg/kg和Se(VI)≤0.5 mg/kg能促進拔節期小麥葉片中谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)和過氧化物酶(POD)活性,降低葉片過氧化物丙二醛(MDA)(Se≤2.5 mg/kg)含量,高濃度情況下則與之相反[23]。也有研究表明,低濃度亞硒酸鈉態硒(<8 mg/kg)促進小麥生長發育,高濃度硒(>16 mg/kg)對小麥生長發育表現出抑制作用;當小麥拔節期土壤硒濃度達150 mg/kg時,減產53.12%,根抑制率達77.32%[24]。土壤硒濃度與葉綠素b、POD和GSH-Px無相關性,而與葉綠素a/b、超氧化物岐化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)、地上部干重相對百分率和根干重相對百分率呈負相關,與MDA呈正相關;隨著土壤硒污染程度的加重,代表產量的生理指標(根干重、葉綠素a和地上部干重)和代表逆境抗性的氧化酶系統(CAT和SOD)下降,MDA則上升[24]。
2.3 葉面噴施硒肥
葉面噴施硒肥能夠改善小麥活力和抗氧化能力,提高籽粒硒含量,甚至促進產量增加。研究表明,麥苗噴施亞硒酸鈉溶液(30 μg/mL)可顯著提高小麥某些生長期植株體內SOD、POD、CAT和抗壞血酸過氧化物酶(ASP)活性,降低MDA和超氧陰離子自由基(O·2)含量,有利于小麥植株體組織抗氧化延緩衰老[25]。小麥生育后期噴灑硒肥籽粒中硒含量顯著提高,灌漿期比孕穗期噴灑效果顯著,這可能與籽粒蛋白質合成時易與硒螯合有關[5]。在灌漿初期或中期噴施硒肥,均明顯提高小麥葉片中SOD的活性,降低MDA含量[26];小麥GSH-Px活性顯著提高,根系活力和旗葉游離脯氨酸含量明顯高于對照;籽粒硒含量最高為對照的3.3倍,各處理均表現出增產趨勢,最高增幅5.1%[27]。在小麥孕穗和灌漿前、中、后期噴施富硒液均能顯著提高小麥籽粒的硒含量,小麥穗粒數、穗重、千粒重有所增加,產量增幅達1.6%~8.5%,且以灌漿前期效果最佳[28]。endprint
硒還可和其它微量元素一起噴施。田間試驗表明,春小麥灌漿初期葉面噴施富含硒(Se)、鋅(Zn)、硼(B)和硅(Si)的植物營養素,籽粒硒含量較對照高出8倍以上,噴施處理產量、穗粒數、穗粒重分別比對照平均增產2.60%、增加1.52粒,增重0.09 g,而千粒重平均降低0.21 g,增產效果不明顯[29]。以冬小麥石新828為材料,鋅、鐵和硒三種微肥中只有噴硒增產作用顯著,但噴鋅、鐵、硒分別顯著增加了千粒重、穗數和穗粒數,三種微肥均能明顯提高籽粒中相應的微量元素含量,而對籽粒蛋白質含量影響均不顯著[30]。以寧麥13為材料,在拔節孕穗期葉面分別噴施鋅、鐵和硒肥,對小麥產量結構、品質性狀和鐵含量均無顯著影響,但卻使籽粒鋅含量提高了24.6%,硒含量提高了43倍[31]。
文獻分析得出,葉面噴硒使小麥籽粒含硒量比對照增加2~43倍,在一定范圍內,噴施次數和濃度增加含硒量也隨之增加,而當濃度過高或噴施量過大,小麥則會出現硒中毒,產量和品質下降。冬小麥中的全硒含量與噴施硒酸鈉溶液的量呈線性關系,小麥秸稈硒含量、籽粒硒含量與施硒量三者間互呈線性關系[32]。噴施一定劑量的硒對小麥是安全有效的,但是高濃度往往會導致小麥硒中毒和品質下降[33]。在黑龍江省低硒地區小麥籽粒硒含量的提高幅度與噴硒量呈正相關,30 g/hm2的葉面噴施量即可使小麥籽粒的硒含量滿足當地居民補硒的需要[34]。在灌漿期和孕穗期噴施富硒液能顯著提高小麥籽粒的硒含量,小麥穗粒數、穗重、千粒重有所增加,產量增幅5.5%~12.3%,但隨著噴施量的增加,小麥產量有下降趨勢[35]。
2.4 生物強化
小麥富硒生物強化指的是小麥采用雜交轉育、轉基因、基因改造及分子育種設計等生物學途徑,提高控制硒吸收、運載以及向籽粒儲存的基因表達量,最終提高小麥籽粒硒含量的方法。小麥的富硒能力主要取決于自身品種基因型及其與環境的互作,應加大硒高效種質資源的篩選,對小麥中調控硒吸收、運轉、代謝和積累的基因進行QTL分析和基因定位,然后通過分子標記輔助選擇結合傳統育種方法或利用轉基因途徑,并配合以土壤或葉面施硒以及高通量、靈敏的檢測方法(如ICP-AES、ICP-MS等)培育和篩選對硒耐受性高且硒高效品種(對硒的高效吸收和向籽粒中的運轉,以及向無毒硒氨基酸或硒蛋白的高效轉化)[4]。
有關小麥富硒種質資源的篩選研究國內才剛剛起步。種植于黔中來自以色列的15個野生二粒小麥群體110個基因型籽粒硒的平均含量為0.043~0.409 mg/kg,平均0.180 mg/kg,高于貴州及國內51個栽培小麥品種,含量0.018~0.363 mg/kg,平均0.103 mg/kg,且其不同群體間籽粒含硒量差異顯著,栽培品種差異則不顯著,這種野生二粒小麥籽粒含硒量差異的遺傳多樣性將為小麥硒營養機理研究和育種提供材料[36]。對由野生二粒小麥與四倍體硬粒小麥構建的152個重組自交系(RILs)群體在不同土施硒肥處理中的籽粒硒含量進行分析發現,籽粒硒含量QTL共4個,分別位于染色體5B、6A和6B上,含有相對極端籽粒硒含量的家系共6株,其中低硒家系為R148,高硒家系5株,分別為R8、R9、R13、R45和R171[37]。
黑粒小麥(藍粒和紫粒小麥,也稱作彩色小麥)籽粒硒等營養元素含量明顯高于普通粒色小麥。我國育成的黑粒小麥有漯珍1號、黑粒小麥76、冬黑10號、河東烏麥526、農大3659、新春36和宛麥20等多個品種[38]。據報道,藍、紫等黑粒小麥籽粒的抗氧化能力高于白粒和紅粒小麥,清除自由基能力遠大于普通小麥,這可能與籽粒中較高的硒含量有關[39]。有研究表明,半冬性的黑粒小麥冬黑1號籽粒硒含量達到177.34 μg/kg,較對照品種晉麥67號(優質白粒小麥)高252.28%[40]。中國農業大學選育的,由組合京冬8號/黑小麥76經系普法選育而成的紫色特用富硒強筋小麥新品種農大3753,連續多年多點單產7 500 kg/hm2 以上,代表了富硒特色專用小麥的發展趨勢[38]。
2.5 硒液浸種
研究表明,用0.1~2.5 mg/L亞硒酸鈉溶液對冀麥12浸種能夠提高小麥籽粒含硒量,但還遠不能達到小麥籽粒富硒0.2~0.3 mg/kg的要求[41]。水培試驗發現,適量范圍(0.1~0.5 mg/L)的亞硒酸鈉態硒對小麥種子活力、ɑ-淀粉酶、發芽率、幼苗和根生長、幼根和芽干物質累積均有促進作用;高劑量硒(≥5.0 ?mg/L)對種子活力、ɑ-淀粉酶和幼苗生長均具有脅迫效應;當硒濃度達到40 mg/L時,對上述指標均有嚴重抑制作用,并且隨硒濃度的增加抑制率增加[42]。研究表明,硒濃度與種子發芽各項指標抑制率呈顯著正相關,小麥根伸長抑制率可作為相應生態風險評價的一項指標[43]。另有研究表明,同等硒濃度條件下硒酸鹽對小麥種子的毒害作用顯著高于亞硒酸鹽;小麥的芽長抑制率可作為亞硒酸鹽態硒生物毒性的敏感指標,而根長抑制率可作為硒酸鹽態硒的敏感指標[8]。總之,添加低濃度外源硒能夠促進發芽階段小麥的生長,高濃度則表現為抑制作用,硒酸鹽的效果優于亞硒酸鹽,且硒液浸種對籽粒硒含量的提高幅度有限。
3 提高小麥籽粒硒含量的影響因素
土壤硒含量和存在狀態很大程度上決定硒肥的施用效果和小麥籽粒硒濃度。硒肥的增產效應主要取決于土壤中的有效硒含量,因此在小麥生產中硒肥施用應因地制宜[30]。研究表明,土壤有效硒含量為30.14 μg/kg時,低于正常范圍100~3 000 μg/kg,葉面噴硒增產顯著[30]。且在土壤有效硒含量為34.89 μg/kg時用硒含量為0.1~0.5 mg/L的亞硒酸鈉溶液浸種,小麥產量明顯增加[41]。Lyons等(2005)[44]對墨西哥和澳大利亞等不同地區小麥硒含量的研究發現,小麥籽粒硒濃度的變異主要來自于土壤中硒含量的差異,基因型間差異較小。研究表明,貴州自育小麥品種籽粒硒的含量總體較低,而省外引進品種總體上籽粒硒的含量較高,小麥籽粒硒含量存在一定的地域性[45]。河北省冬小麥含硒量變化范圍為0.010~0.222 mg/kg,其中46.67%的冬小麥缺硒,35.00%的冬小麥輕度缺硒,根據河北省當地的土壤和天氣條件,生產富硒小麥的土壤適宜施硒量為225.0~562.5 g/hm2,葉面噴施硒量為30 g/hm2[46]。研究表明,玉米-小麥輪作下盆栽土壤殘留硒并沒有表現出增加小麥產量的趨勢,而大豆-小麥輪作下對小麥生物量和產量呈增加趨勢[47]。endprint
土壤pH值和有機質含量影響土壤有效硒含量和植物含硒量。酸性土壤中硒主要以難溶解的堿式亞硒酸鐵存在,不利于植物吸收利用[33]。高pH的石灰性土壤施用Fe、Mn等微量元素一般沒有明顯作用[48],而施用硒肥可以提高作物對其吸收和生物有效性[49]。這可能是因為堿性和干旱土壤中硒的主要存在狀態生物有效性較高。研究表明,麥田土壤有效硒與土壤有機質和陽離子交換量(CEC)等呈正相關,因此,在農業生產中提高土壤有機質含量可以有效地增加土壤有效硒的含量[50]。一般與富里酸絡合的硒對植物有效性較高,土壤硒的有效性隨富里酸/胡敏酸結合態的比例升高而增加[51]。
硒的吸收會受到土壤中其它重金屬等元素的影響。硒與汞、鎘、砷、鋁、鐵等元素之間存在拮抗作用,因結合成難溶復合物,會促進硒的沉淀和絡合,制約硒的生物有效性[1,52]。有研究表明,小麥對鋅的吸收也會抑制對硒元素的吸收[53]。
通過改良土壤可提高硒供應能力。增施生理堿性肥料或石灰調節土壤酸堿度,增施磷肥或氮肥(如硝酸鈣)提高硒吸附點位的競爭能力,利用生物發酵和合成[54]等技術方法可提高土壤生態循環中硒的有效性。有研究表明,小麥植株含硒量與土壤K2SO4-Se呈極顯著相關[55],且硫及可溶性硫酸鹽對小麥吸收硒無拮抗,反而促進硒的吸收[56]。因此,施用硫酸鉀肥料可促進硒的吸收。適當增加含富里酸比例較多的有機質和往黏土里添加沙土,適當減少灌溉徑流和淋溶均有可能增加土壤硒的生物可利用性[57]。
此外,水源、土壤溫度、濕度和質地等環境因素和氣候差異及天氣原因等也會影響小麥硒含量,而這方面的研究報道較少[53]。
4 富硒小麥的種植及食品加工工藝
4.1 富硒小麥種植中應注意的問題
水源、土壤和大氣等環境因素和氣候條件都會影響小麥籽粒中硒的含量。首先,富硒小麥生產應固定基地,使小麥生長有一個相對穩定的良好環境;其次,根據不同小麥的品種特性(包括強筋和中筋等品質特性和硒吸收利用特性等)和加工用途(如生產饅頭、水餃、面條、面包、糕點等),有針對性地確定生產不同用途的富硒小麥;最后確定施加硒肥的方式、時間和濃度,從而確保所生產的富硒小麥硒含量基本穩定[58]。
4.2 富硒小麥加工工藝
Lyons等(2005)[44]和Cubadda等(2009)[59]研究表明,小麥籽粒硒主要分布在胚和胚乳中,磨粉時大約80%~90%的硒保留在面粉中。由于硒元素在小麥麩皮中的濃度高于面粉,對富硒小麥單獨加工并固定出粉率和出粉口(固定小麥的取粉部位和取粉數量)才能確保面粉中的硒含量穩定[58]。利用配麥工藝生產小麥粉可能使其使用性能變好,卻無法有效控制面粉硒含量;可以將單獨加工的富硒小麥粉和普通小麥粉進行配粉處理,能夠使硒含量得到有效控制的同時也可滿足產品使用性能的要求[58]。麩皮/面粉硒含量比值因品種而異,因此篩選面粉中相對硒含量較高的品種,將進一步降低磨粉過程中硒的損失率;對這類品種篩選并分析其硒蛋白的形態和代謝過程,特別是提取面粉中甲基化的硒蛋白,以達到人體補硒和增強抗氧化和預防疾病(特別是癌癥)的目的[4]。
通過浸種或噴淋無機硒溶液可以生產麥芽硒,更利于人體吸收利用。隴春3031小麥發芽對硒最大耐受能力為80 μg/mL,最佳發芽富硒條件為硒濃度40 μg/mL浸泡6 h;發芽10 h時噴淋硒溶液,發芽溫度20℃,時間2 d,這樣小麥的硒含量、有機硒和蛋白質含量及抗氧化能力均顯著提高[60]。有研究表明,在小麥粉中添加適量硒麥芽粉不會對面條或饅頭的色澤、氣味和口味等感官品質及內部結構產生不良影響;在面包粉中添加硒麥芽粉,所制作的面包表皮、體積及包心色澤、內部紋理結構等都很正常,無變色和異味,面包表皮呈金黃色、紋理結構細膩,對面包的感官品質沒有產生不良影響,總體評價優于對照[3]。
5 富硒小麥產業發展中的幾個問題
《中國食物與營養發展綱要(2014-2020年)》提出了在保障食物有效供給的同時,促進營養均衡發展,微量元素和維生素攝入量基本滿足居民健康需求以消除營養不良現象;將重點發展優質食用農產品、方便營養加工食品。湖南省地方標準《富硒農產品生產技術規程》于2014年正式實施,是全國首個頒布實施的富硒農產品生產地方標準。該規程中的硒含量執行GB 28050-2011《食品安全國家標準預包裝食品營養標簽通則》,固體和液體食品總硒分別≥0.15、0.075 mg/L,即為富硒農產品。該規程規定了小麥等17個富硒農產品生產的產地環境、品種選擇、栽培管理及科學施硒原則,明確了施硒時期、濃度、用量、方法及注意事項等內容。這為湖南省規范化、標準化生產高產優質的富硒農產品,推進產業發展,提升農產品國內外市場競爭力,促進農民增收、農業增效和社會主義新農村建設提供了法律依據[61]。而全國范圍內其它省份和直轄市小麥等富硒農產品的研究和類似標準的制訂則相對缺乏和滯后。
人體補硒并非越多越好。長期食用低于0.1 mg/kg和高于1 mg/kg的含硒食物均會導致人體不良反應[62]。成人日常飲食攝取55 μg/d的硒量就能維持硒酶的最大表達量,超過400 μg/d則會對人體產生毒害[63]。中國營養學會已將硒列為15種每日膳食營養素之一,提出一個成年人對硒的適宜攝入量是50~250 μg/d。小麥富硒最高值設限,應按照國家衛生標準(GB 13105-91)中糧食硒含量<300 μg/kg的標準來執行。尤其要注意自然富硒的小麥硒含量可能存在超標情況。據報道,紫陽縣玉米和主要小雜糧硒含量最高值分別達到24.9078 mg/kg和2.2702 mg/kg,小麥硒含量也要警惕超標情況[16]。對于高硒小麥,可通過配粉工藝滿足我國食品中硒最大允許限量標準。嚴格執行農產品硒含量標準,可以使硒安全進入人體并產生保健效果[64]。另外,應根據土壤硒含量和品種本身的富硒及耐硒能力有針對性地制定合理的富硒措施,防止小麥植株體內硒中毒。endprint
現在的小麥富硒產品有很多,我們只看到標簽上貼了“富硒”的牌子,但產品包裝上沒有注明是天然硒元素還是合成硒元素,而且究竟其中的硒含量有多少、對人體是否有益不得而知;所謂的富硒產品往往只是含硒食品而并不等同于富硒食品。造成這些不良結果的原因主要來自于國家和相關行業地方沒有制定出臺規范的標準[65]。
6 展望
當前國內富硒小麥及產業發展研究尚處于起步階段,理論落后于實踐,相關經濟研究成果更少。目前,基本明確了小麥富硒肥有效施用方式、硒營養基因型和地域差異及其與環境的互作作用。今后應注意解決以下方面的問題:①加強硒尤其是有效硒在土壤和小麥植株內累積、遷移和分配過程及其生理調節和內在分子調控機理、硒與重金屬的拮抗作用機理等方面的研究,以提高低硒地區小麥對硒的吸收利用能力[33, 66];②充分利用現代生物技術結合育種技術,選育籽粒富硒小麥新品種(如黑粒小麥等),加強硒營養遺傳和基因調控機理方面的研究;③進一步定位硒干預情況下,硒在小麥籽粒的分布位置和化學形態及生物有效性,為富硒小麥的加工提供理論依據;④加強本地區土壤、水質和小麥籽粒硒含量的調查,確定合理的富硒小麥品種、土壤和葉面施硒的劑量范圍和加工工藝等,形成高產優質富硒小麥生產加工標準;⑤充分利用現代食品加工技術,將小麥作為富硒新產品的原料進行深加工,提取硒蛋白和重要酶類物質,以利于小麥富硒研究不斷深入和拓展產業鏈條,增加附加值,使得富硒產業可持續發展[66,67];⑥要積極開展富硒小麥商品定價研究,確定合理的糧食收購、面粉出售及相關深加工產品的價格等,以保障富硒小麥的經濟效益和產業發展;⑦政府部門應加大政策和資金扶持力度,統籌規劃富硒小麥產業,培育富硒生產經營企業,給企業和種植戶一定的扶持和補貼力度;制訂富硒農產品和食品質量標準并予以監管,為富硒產業保駕護航。
致謝:本文是在趙振東院士的啟發與鼓勵下完成的,在論文寫作過程中得到了趙院士的悉心指導和寶貴建議,在此向趙院士表示最誠摯的感謝!
參 考 文 獻:
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