不同外界條件對豆瓣菜富硒能力的影響研究

李嬌嬌，原保忠，余展深，王明紅

（1.華中農業大學植物科學技術學院，武漢，430070；2.湖北民族學院生物科學與技術學院）

不同外界條件對豆瓣菜富硒能力的影響研究

李嬌嬌1，2，原保忠1，余展深2，王明紅2

（1.華中農業大學植物科學技術學院，武漢，430070；2.湖北民族學院生物科學與技術學院）

為了研究不同硒濃度、溫度、pH值和栽培方式下豆瓣菜對硒富集能力的影響，采用原子熒光法對硒含量進行了測定。研究結果表明，隨著硒濃度增加，豆瓣菜對硒的富集量增加；溫度升高時，中等濃度硒添加量的豆瓣菜富硒能力更強，當添加濃度繼續升高時，則低溫度下豆瓣菜富硒能力比高溫的強；pH值由6增加至7時，豆瓣菜的富硒能力減弱；不同栽培方式對豆瓣菜的富集能力影響較大，在添加相同濃度的硒溶液時，水培豆瓣菜的富硒量遠超土培的豆瓣菜。

豆瓣菜；富硒；影響

豆瓣菜（Nasturtium officinaleR.Br.），又名西洋菜、水田芥，是十字花科豆瓣菜屬的一二年生冬春季水生栽培蔬菜，喜冷涼、怕熱、較耐寒，以柔嫩莖葉供食，富含蛋白質、脂肪、糖類、維生素和礦物質。豆瓣菜生長適溫20℃左右，能忍受短時間的霜凍，喜肥沃、濕潤的中性壤土，pH值6.5～7.5，要求較充足的光照[1]。

位于元素周期表中34號的元素硒，在自然界中存在的豐度為化學元素中的第70位。1957年，德國科學家施瓦茨證實硒對肝臟有很強的保護作用，1973年WHO和國際營養組織確認硒是環境中一種重要的微量元素，是人體和動物體內必需的微量元素[2]。有研究認為，硒可抗癌、防衰，人體補充適量硒可增強免疫力[3，4]。Asher鑒定證實，植物體內的硒是以亞硒酸鹽形態存在，由根部轉化為硒酸鹽和未知態硒化物運輸至地上部供植物利用和吸收，不易短時間在植物體內積累到很高濃度[5，6]。

豆瓣菜營養價值高，生長迅速，易種植，便于管理，如果豆瓣菜在大面積推廣的同時，能夠富集一定量的硒元素，則將對保健食品的開發起到重要作用。本試驗探討不同外界條件對豆瓣菜富硒能力的影響，為開發簡便安全的富硒食品提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試品種為大葉種豆瓣菜，選自湖北省武漢市蔬菜研究所種子擴繁后的健壯植株。

1.2 試驗設計

試驗在恩施土家族苗族自治州湖北民族學院生物技術研究所進行。設4個硒濃度處理：0、0.02、0.10、0.20、0.30 mg/L， 分別記為 CK，Se1，Se2，Se3，Se4；2個溫度處理：15℃、20℃；2個pH值處理：pH= 6、7；2種栽培方式：水培、土培。

在種子生長后的健壯植株中挑選長勢一致的長10～13 cm，2～3輪根的豆瓣菜洗凈后種入水盆和土盆中，每盆種6株，用泡沫透氣板固定，10 d左右，加入配好的硒溶液，20 d后，采收，用超純水洗凈、烘干、粉碎備用。

1.3 試驗方法

根據《GB 5009.93-2010食品安全國家標準 食品中硒的測定》中的“氫化物原子熒光光譜法”進行測定。稱取0.5 g粉碎后的豆瓣菜粉末放于消解管中，每個處理3次平行，加入2 mL優級純的鹽酸溶液，6 mL優級純的硝酸溶液，放于消解罐中消解33 min，后將消解完的溶液倒入小燒杯中，置于180℃電熱板上蒸至近干，用5%鹽酸溶解殘留物，倒入100 mL容量瓶中定容備測。測量儀器為AFS-930d原子熒光光度計。

試驗數據用Excel軟件進行分析。

2 結果與分析

2.1 不同濃度硒對豆瓣菜生長指標和富硒能力的影響

由表1可知，隨著硒濃度的增加，根數、可食部分鮮質量、總質量降低幅度較大，而把長、根均長、可食部分均長變化不大。添加一定量的硒溶液后，豆瓣菜總體表現比對照好，而用原子熒光光度計測定的含硒濃度，其含硒量隨硒溶液濃度的增加而增加，最高達到0.044 7 mg/kg。根據國標《GB 2762-2005食品中污染物限量》可知，蔬菜中硒含量限量為0.1 mg/kg，表明豆瓣菜中硒含量在限量范圍內。人體對硒的需要量目前還沒有統一的標準，1979年國際硒學會推薦的標準是60 μg/d，中國營養學會1988年的推薦標準是50 μg/d[7]，而Taylor等[8]通過對我國13個省市的調查發現，目前我國成人每日的攝硒量僅為26.63 μg，遠低于營養學會的推薦標準，說明缺硒現象普遍存在，而且較為嚴重。因此，當添加0.30 mg/L的硒溶液時，每天食用2~3 kg的豆瓣菜就可以滿足人體對硒元素的需求。

2.2 不同溫度對豆瓣菜富硒能力的影響

由圖1可知，在不同溫度的影響下，豆瓣菜對硒的富集能力也有所不同。隨著硒濃度的增加，在15℃和20℃時豆瓣菜對硒的富集能力均增加，但是在硒濃度為0、0.02、0.30 mg/L時，15℃處理下豆瓣菜的含硒量高，在0.30 mg/L處理下，豆瓣菜的含硒量高達0.057 6 mg/kg；當硒濃度為0.10、0.20 mg/L時，20℃處理下豆瓣菜的含硒量高。由此可知，在15℃時高濃度的硒溶液處理使豆瓣菜能富集更多的硒元素，而在20℃時中等濃度的硒處理會取得更好的富集效果，濃度過高反而會影響豆瓣菜對硒元素的吸收。

2.3 不同pH值對豆瓣菜富硒能力的影響

由圖2可知，pH值對豆瓣菜的富硒能力影響較大。總體來看，豆瓣菜的含硒量都是隨著硒溶液的濃度增加而增加，但pH值為6時的含硒量遠遠高于pH值為7的含硒量，說明豆瓣菜的富硒能力隨著pH值的增加而降低。當硒濃度為0.20 mg/L時，pH值的不同使豆瓣菜的富硒差異尤為顯著，二者含硒量相差0.037 2 mg/kg；硒濃度為0.30 mg/L時，二者的富硒差異降低。試驗過程中，pH值為6時，豆瓣菜長勢比pH值為7時的差，表現為根部暗黃，枯葉較多。因此可推測，偏酸性的添加液對豆瓣菜根部細胞傷害較大，使硒元素更加容易進入到豆瓣菜內部。

2.4 不同栽培方式對豆瓣菜富硒能力的影響

由圖3可知，在添加相同濃度的硒溶液后，水培和土培豆瓣菜對硒的富集能力差異明顯。水培時，隨著硒濃度的增加，豆瓣菜的富硒量也增加；但是土培時，硒濃度的增加并沒有使豆瓣菜的含硒量顯著增加。究其原因，可能是因為土壤對硒元素的螯合作用使根無法吸收到硒元素，也有可能是土壤中的細菌吸收消耗了硒元素從而導致豆瓣菜無法吸收到硒元素。總而言之，土培豆瓣菜的富硒能力遠沒有水培豆瓣菜的富硒能力強，若想將豆瓣菜作為富硒的保健食品開發，則應水培。

表1 不同濃度硒對豆瓣菜生長指標和富硒能力的影響

圖1 不同溫度對豆瓣菜富硒能力的影響

圖2 不同pH值對豆瓣菜富硒能力的影響

圖3 不同栽培方式對豆瓣菜富硒能力的影響

3 結論與討論

3.1 結論

不同濃度、溫度、pH值、栽培方式對豆瓣菜的富硒能力都有影響。隨著硒濃度的增加，根數、可食部分質量、總質量降低幅度較大，而把長、根均長、可食部分均長變化不大。添加硒溶液培養的豆瓣菜總體外觀比對照處理的好。

隨著濃度的增加，豆瓣菜對硒的富集量增加；溫度升高時，中等濃度硒溶液處理的豆瓣菜富硒能力更強，當濃度繼續增加時，則低溫度的豆瓣菜富硒能力比高溫度的強；pH值由6增加到7后，豆瓣菜的富硒能力減弱，但是pH值為6的豆瓣菜長勢不如pH值為7的；不同栽培方式對豆瓣菜的富集能力影響最大，在添加相同濃度的硒溶液時，土培的豆瓣菜含硒量很小，幾乎可以忽略不計，但是水培的豆瓣菜對不同濃度硒添加液的反應顯著。總而言之，在不影響產量和品質的情況下，想要使豆瓣菜在國標限量之內富集最大量的硒元素，而成為最有益于人體健康的富硒保健蔬菜，建議在水培條件下添加0.20 mg/L的硒溶液，pH值調整到6.5，溫度為15℃。

3.2 討論

硒是人體所需的極為重要的微量元素之一，對防治疾病、保持健康和防止衰老具有重要意義，被譽為“生命的保護劑”[9]；缺硒會導致心血管疾病、克山病、大骨節病等一系列病癥的發生[10]。世界上有40多個國家和地區缺硒，中國有72%的縣（市）不同程度缺硒，其中近 1/3為嚴重缺硒地區[11，12]。 因此，硒元素對人體健康至關重要，而研究出既口感美味，富硒能力又強的保健蔬菜對人們來說意義重大，市場前景廣闊。

本試驗通過對不同濃度硒溶液、溫度、pH值、栽培方式的處理來說明豆瓣菜富硒能力的強弱，雖然對豆瓣菜的富硒能力有一定的闡述，但其生理機理還有待探討。

[1]袁惠燕.豆瓣菜有機生態型基質栽培技術[J].長江蔬菜，2004（9）：25.

[2]黃敏文，丁軍，張冬冬，等.現代化學與生活[M].長春：吉林科學技術出版社，2005：47-52.

[3]Margaret P Rayman.Selenium and human health[J].Lancet, 2012,356(9 820):1 256-1 268.

[4]廖自基.微量元素對人類衰老的影響及作用[J].微量元素與健康研究，1992（增刊）：52.

[5]朱建明，梁小兵，凌宏文，等.環境中硒存在形式的研究現狀[J].礦物巖地球化學通報，2003，22（1）：75-81.

[6]任志敏，吳正景，曹敏，等.亞硒酸鈉葉面噴施對蒜黃生長與品質的影響[J].長江蔬菜，2011（8）：58-60.

[7]張現偉，鄭家奎，張濤，等.富硒水稻的研究意義與進展[J].雜交水稻，2009，24（2）：5-9.

[8]Taylor J B,Marchello M J,Finley J W,et al.Nutritive value and display-life attributes of selenium-enriched beefmuscle foods[J].Journal of Food Composition and Analysis, 2008,21:183-186.

[9]吳永堯，彭振坤，陳建英，等.水稻對環境硒的富集和耐受能力研究[J].微量元素與健康研究，1999，16（4）：42-44.

[10]蘇曉云.中國硒資源的開發與利用[M].北京：氣象出版社，1998：59-64.

[11]布和敖斯爾，張東威，劉力.土壤硒區域環境分異及安全閾值的研究[J].土壤學報，1995，32（2）：186-193.

[12]黃凱豐，時政，馮健瑛.富硒蔬菜的研究現狀[J].長江蔬菜，2011（10）：14-17.

Effects of Different External Conditions on Selenium-rich Ability of Watercress(Nasturtium officinaleR.Br.)

LI Jiaojiao1,2,YUAN Baozhong1,YU Zhanshen2,WANG Minghong2
(1.College of Plant Science and Technology,Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070; 2.Biological Scientific and Technical College,Hubei University for Nationalities)

In order to study the effects of different concentrations of selenium,temperatures,pH values and cultivation methods on the selenium-rich ability of watercress(Nasturtium officinaleR.Br.),we determined the selenium content using theatomicfluorescencespectrometry.Theresults showed that,as the increasing of the selenium concentration,the accumulation amount of selenium was increased.As the temperature increased,the treatment of medium concentration of selenium had stronger selenium-rich ability,but as the selenium concentration increased,the low-temperature treatment had stronger selenium-rich ability.As the pH value increased from 6 to 7,the selenium-rich ability of watercress became weaker. Different cultivation methods affected the selenium-rich ability of watercress greatly,while applied the solution with the same selenium concentration,the accumulation amount of selenium in water culture was much higher than that in soil culture.

Watercress(Nasturtium officinaleR.Br.);Selenium-rich;Effects

10.3865/j.issn.1001-3547.2012.16.018

國家科技支撐計劃（2012BAD27B00），恩施州科技局“高山特種蔬菜栽培示范與推廣”項目

李嬌嬌（1987-），女，在讀碩士，主要研究方向為特種作物栽培，E-mail：jiaojiao0706308@yahoo.com.cn

王明紅（1980-），女，通信作者，講師，主要研究方向為園藝植物栽培管理，E-mail：red07991@163.com

2012-07-01