葉面噴硒對葡萄果實中營養物質含量的影響

許真，楊瑞峰，*，張芳，劉宏偉

（1.鶴壁職業技術學院食品工程學院，河南 鶴壁 458030；2.鶴壁市農產品質量安全監測檢驗中心，河南 鶴壁 458030）

硒是人和動物必需的微量元素之一，是谷胱甘肽過氧化物酶的重要組成成分，具有清除自由基、防止衰老、防癌及增強機體免疫力等作用[1-2]。我國72%的地區屬于缺硒地帶[3]，硒攝入量不足，會引起多種疾病，如克山病、癌癥等[4]，嚴重危害人體健康。我國成人每天攝入的硒量遠遠低于人體正常需要量[5]。通過食用含有豐富硒元素的食物，對人體來說是一種安全有效地補硒方法。

葡萄（Vitis vinifera L.）是葡萄科葡萄屬木質藤本植物，漿果，酸甜多汁，含有豐富的可溶性糖、酸、維生素、類黃酮、酚等多種營養物質和抗氧化物質，具有降低血小板凝聚、改善心腦血管循環、預防血栓、抗病毒、抗菌、抗氧化、增強免疫力等作用。

近年來，有關硒肥在農作物、瓜果蔬菜中的應用研究越來越多，但不同濃度外源硒在葡萄果實中的積累情況及對葡萄果實中物質含量的影響少有報道。鑒于此，本試驗通過對開花期葡萄施用不同濃度的亞硒酸鈉（Na2SeO3）溶液，對其果實中總硒含量、營養物質和抗氧化物質含量進行測定，以期為生產富硒葡萄提供科學合理的施硒方法，為提高葡萄品質提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

供試葡萄（品種為“巨峰”）：栽培于鶴壁市新鎮葡萄園試驗田。

福林-酚試劑、考馬斯亮蘭G-250：上海躍騰生物科技有限公司；茚三酮：深圳子科生物科技有限公司；硝酸（優級純）、亞硒酸鈉、香草醛、亞硝酸鈉、鹽酸、氫氧化鈉、酚酞、苯酚、濃硫酸均為分析純：國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

UV-2000 型紫外分光光度計：上海尤尼可儀器有限公司；AFS-920 型雙道原子熒光光譜：北京吉天儀器有限公司；PAL-1 型折光儀：深圳市方源儀器有限公司；VERSMax 酶標儀：Molecular Devices 公司；TP-114電子分析天平：賽多利斯儀器有限公司；TGL-16gR 型臺式離心機：上海安亭科學儀器廠。

1.3 試驗方法

1.3.1 葡萄栽培

試材為8年生巨峰，行距×株距=4 m×1 m，樹形為龍干形。于葡萄盛花期，開始進行葉面噴施亞硒酸鈉溶液，每株噴施20 mL，設清水噴施為對照（CK）。試驗選擇硒濃度為 0、20、30、40、50、60 mg/L 共 6 個濃度處理，每架葡萄為一個處理小區，3 次重復，隨機區組排列。每隔15 d 噴施一次，直至采收前15 d 停止。土肥水和病蟲害防治為田間常規管理。

1.3.2 樣品預處理

在果實成熟期進行采收。每架葡萄隨機選取10個果穗，從果穗的上、中、下3 個部位隨機采摘無病蟲害、無機械傷的30 粒果。采摘后進行果皮分離，將果肉用封口袋包裝，直接放入液氮中-40 ℃保存，用于總硒、蛋白質、游離氨基酸、可溶性固形物、總糖、可滴定酸、原花青素、總黃酮、總酚和維生素C 的含量測定。每份樣品平行測定3 次，取平均值。

1.3.3 測定方法

1）總硒含量測定[6]：稱取5 g 果肉于微波消解管中，加入16 mL 硝酸，消化過夜，用微波消解儀消解。用熒光光譜儀測定總硒含量。

2）蛋白質含量測定[7]：葡萄果肉研磨，離心取上清液，加蒸餾水稀釋混勻，取適量稀釋液，加入考馬斯亮蘭G-250 染料試劑，在595 nm 處測定吸光光度。

3）游離氨基酸含量測定[8]：葡萄果肉研磨，離心取上清液，加醋酸鹽稀釋，在沸水浴中煮15 min，迅速在冷水中冷卻，在580 nm 處測定吸光度。

4）可溶性固形物含量測定[9]：取適量葡萄果肉研磨，用4 層紗布擠出汁液，用蒸餾水進行稀釋，在折射儀棱鏡表面滴2 滴～3 滴稀釋液，進行測定。

5）總糖含量測定[10]：取適量葡萄果肉，加入3 倍量蒸餾水，搗碎離心，取上清液，加蒸餾水稀釋150 倍，加入5%苯酚和濃硫酸混勻，室溫放置15 min，在酶標儀上于490 nm 處測定吸光光度值。

6）可滴定酸含量測定[11]：取適量葡萄果肉加入等量蒸餾水，搗碎勻漿，置75 ℃～80 ℃水浴中加熱30 min，冷卻后搖勻過濾。以酚酞為指示劑，用0.1 mol/L 氫氧化鈉標準溶液滴定。以酒石酸的百分含量表示。

7）原花青素含量測定[12]：凍干樣品粉碎，加入80%甲醇溶液，離心后取上清液過濾，加入40 g/L 香草醛甲醇溶液，再加入濃鹽酸，混勻，室溫條件下，暗處放置15 h，在500 nm 波長處比色。

8）總黃酮含量測定[13]：凍干樣品粉碎，加入80 %甲醇溶液，振蕩20 h，離心10 min，取上清液過濾。取濾液與亞硝酸鈉溶液混合，加入六水氯化鋁混勻，再加入氫氧化鈉，充分混勻，在510 nm 波長處測定吸光度。

9）總酚含量測定[14]：葡萄果肉打漿、離心，取葡萄汁加蒸餾水稀釋。取稀釋后的樣品溶液加蒸餾水混勻，加入福林酚試劑、Na2CO3溶液，用蒸餾水定容，75 ℃水浴10 min，冷卻后在760 nm 處測其吸光度。

10）維生素C 含量測定[15]：取葡萄果肉研磨均勻后置于錐形瓶中，加入1%鹽酸溶液勻漿，加入蒸餾水，離心后取上清液，在243 nm 處測定吸光度。

1.4 數據分析

數據采用SPSS12.0 軟件進行數據分析，利用Microsoft Excel 2007 繪制圖表。

2 結果與分析

2.1 不同濃度硒處理對葡萄果實中總硒含量的影響

在一定外源硒施用濃度范圍內，植物對硒的吸收能力隨硒濃度的增加而增大，但硒濃度過高時，植物對硒的吸收能力下降，嚴重時會對植物體造成不同程度的傷害[16]。不同濃度硒處理對葡萄果實中總硒含量的影響見圖1。

由圖1 可知，清水（CK）噴施時，果實中硒含量非常低，為5.74 μg/kg，隨著噴施硒濃度的增加，葡萄果實中硒含量呈上升趨勢，當硒濃度為60 mg/L 時，果實中的硒含量達最大值，為25.85 μg/kg；濃度為50 mg/L時，硒含量為25.48 μg/kg。說明施硒能提高葡萄果實中的硒含量，但果實對硒的吸收具有飽和性，當外源硒達到一定濃度時，果實中的硒含量不再增加，多余的硒可能被輸送到植株的其它部位。

圖1 不同濃度硒處理對葡萄果實中總硒含量的影響Fig.1 Effect of different selenium treatments on selenium content of grape fruit

2.2 不同濃度硒處理對葡萄果實抗氧化物質含量的影響

葉面噴施不同濃度硒處理對葡萄果實中抗氧化物質如：原花青素、總黃酮、總酚和維生素C 的含量影響如表1所示。

表1 不同硒濃度處理對葡萄果實中抗氧化物質含量的影響Table 1 Effect of different selenium treatments on antioxidant substances content in grape fruit

2.2.1 對原花青素含量的影響

原花青素（proantho anthocyan，PA）又叫縮合單寧，是廣泛存在于高等植物界中的一類聚多酚化合物，具有強大的清除自由基、抗氧化能力[17]。由表1 可知，隨著硒濃度的增加，葡萄果實中原花青素含量越來越高。硒濃度為60 mg/L 時原花青素含量最高，為0.91 μg/g，比對照提高了127.5%，與50 mg/L 時的含量變化差異不顯著。這與原花青素合成途徑有關，原花青素合成經歷公共苯丙烷途徑→核心類黃酮-花青素途徑→PA特異途徑[18]，而苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonia-lyase，PAL）是苯丙烷途徑的第一個關鍵酶，由于PAL 活性與植物體中硒含量有極顯著的正相關性[19]，所以提高硒含量可以提高PAL 的活性[19]，PAL 活性增強，原花青素含量相應增加。

2.2.2 對總黃酮含量的影響

由表1 可知，葡萄果實中總黃酮的含量隨硒溶液濃度的增加而升高，硒濃度為50 mg/L 時，總黃酮含量達最大值228.6 mg/100 g，比對照提高了7.6%；硒濃度為60 mg/L 時，總黃酮含量有所下降。其原因是黃酮類化合物由苯丙烷類代謝途徑產生，PAL 催化苯丙烷類代謝的第一步，與黃酮類化合物的生成有密切關系。研究發現，硒含量增加，PAL 活性增強，總黃酮含量上升，硒含量過高時促進其它次生代謝產物合成，不利于黃酮類物質合成[19]，所以60 mg/L 時，總黃酮含量反而下降。

2.2.3 對總酚含量的影響

酚類物質通過調節細胞氧化還原狀態，有效抑制或清除活性氧自由基，起到抗氧化作用[20]。由表1 可知，葡萄果實中的總酚含量隨硒濃度的增加而逐漸升高，與對照相比，分別提高1.5%、3.4%、5.8%、9.4%和9.2%，硒濃度為50 mg/L 時，總酚含量達最大值。這是因為PAL 是連接初級代謝和苯丙烷、苯丙氨酸類代謝的關鍵酶，參與酚類物質的合成。PAL 活性增高，酚類物質含量呈一致性增加[21]，而PAL 的活性與硒含量呈正相關性，所以增加硒濃度可以促進果實中酚類物質的合成和積累。

2.2.4 對維生素C 含量的影響

維生素C 是一類存在于植物綠色組織中的水溶性抗氧化物質，在清除自由基，提高植物抗脅迫能力方面具有重要意義[22]。從表1 可以看出，隨著硒濃度的增加，果實中維生素C 含量也逐漸升高，濃度為60 mg/L 時達最大值6.25 mg/100g，比對照提高了37.1%，這可能是因為在適量范圍內，硒被吸收后會形成硒蛋白，提高植物的合成代謝能力，維生素C 合成量隨之增加。

2.3 不同濃度硒處理對葡萄果實營養物質含量的影響

葉面噴施不同濃度硒處理對葡萄果實中蛋白質、游離氨基酸、可溶性固形物、總糖和可滴定酸等營養物質的含量影響如表2所示。

表2 不同硒濃度處理對葡萄果實中營養物質含量的影響Table 2 Effect of different selenium treatments on nutrient substances content in grape fruit

2.3.1 對蛋白質和游離氨基酸含量的影響

由表2 可知，隨著施硒濃度的增加，葡萄果實中蛋白質含量呈上升趨勢，游離氨基酸含量逐漸下降。硒濃度為60 mg/L 時，蛋白質含量達最大值129.3 mg/100 g，比對照提高了7.8%；游離氨基酸達最小值313.2mg/100g，比對照降低了3.5%，這與Munshi 等[23]的研究結果一致。硒素至少以2 種形式參與蛋白質合成，一種是以原料的形式，轉換為硒代半胱氨酸、硒代胱氨酸等多種氨基酸，直接參與蛋白質合成；另一種是硒為某種核糖核酸鏈的組成成分，該核糖核酸鏈的主要生理功能是轉運氨基酸合成蛋白質[24]。

2.3.2 對可溶性固形物含量的影響

可溶性固形物包括單糖、雙糖、多糖、酸、維生素和礦物質等。由表2 可知，隨著硒濃度的增加，可溶性固形物含量逐漸增加，分別比對照提高了3.7%、7.1%、9.4%、10.6%和10.7%，硒濃度為50 mg/L 和60 mg/L時的總糖含量變化差異不顯著。由于硒元素參與植物體內多種物質代謝途徑，對植物的生長發育、光合作用以及礦物質的吸收都有顯著影響[25-26]，所以，硒對葡萄果實中可溶性固形物含量的影響比較復雜，其作用機理還需進一步研究。

2.3.3 對總糖和可滴定酸含量的影響

由表2 可知，葡萄果實中總糖含量隨著硒濃度的增加而增大，硒濃度為50 mg/L 時，總糖含量最高，為123.83 g/L，比對照提高了17.2%，硒濃度為60 mg/L時，總糖含量變化不顯著。這可能是因為適量的硒能促進光合作用和呼吸作用中電子的傳遞，促進植物葉綠素合成，從而促進植物的光合作用[25]，光合速率加快，光合產物增加，總糖含量增加。

外源硒對可滴定酸的含量影響不大。隨著硒濃度的增加，可滴定酸含量稍有降低，但不顯著，這是否與硒濃度有關，還有待進一步研究。

3 結論

由試驗結果可知，一定濃度范圍內，隨著硒濃度的增加，葡萄果實對硒的吸收不斷增加；原花青素、總黃酮、總酚、維生素C、蛋白質、可溶性固形物、總糖含量呈上升趨勢，且施硒濃度為50 mg/L 和60 mg/L 時的各測定指標含量差異不顯著；游離氨基酸含量逐漸下降，可滴定酸含量變化不顯著。因此，在栽培中可噴施濃度為50 mg/L 的硒溶液，提高葡萄果實中的硒和營養物質及抗氧化物質含量，豐富葡萄有益成分。