條斑紫菜不同采收期總硒含量變化研究

凌云 ，王鳳軍 ，陳安娜 ，沈輝 ，萬夕和 ，葉素丹

（1.浙江經貿職業技術學院，浙江 杭州 310018；2.江蘇省海洋水產研究所，江蘇 南通 226007）

硒（Se）被稱為“生命之火”，是生物生長發育必需的一種微量元素，對人體來說具有抗氧化、抗衰老、解毒、防癌抗癌和提高免疫力等作用[1-5]。硒具有多種生理功效，攝入不足會影響人類身體健康，克山病是缺硒的典型癥狀，因此市面上出現多種富硒食品，鼓勵補硒，但人體攝入過量的硒則會引起中毒。而作為天然含硒高的食物，海藻就是其中一類。有報道稱海藻中硒元素含量豐富，但受產地水土環境中硒含量的影響很大[2，6]。我國海藻資源豐富，海藻含有多種生物活性物質和生物學功能，對促進人類健康有積極的作用，加強海藻加工開發研究，具有深刻的戰略意義[7-8]。

條斑紫菜（Porphyra yezoensis）屬紅毛菜科大型海藻，條斑紫菜養殖加工業經多年發展已成為江蘇海洋漁業的支柱產業。紫菜被稱為“長壽菜”、“天然微量元素寶庫”，含有豐富的蛋白質、海藻多糖、維生素和礦物質等，與人類健康和生命活動關系密切，具有極為重要的保健功效[9]。從紫菜中開發具有獨特活性的海洋藥物和保健食品是紫菜研究利用的新方向，筆者之前的研究[10]表明紫菜具有一定含量的硒。目前有多位學者[11-13]研究表明紫菜在不同生長海區、不同生長時期紫菜中營養成分有一定變化，但都未涉及紫菜中硒含量變化的研究。

為了研究海藻中硒的含量及其變化，該文以海水養殖條斑紫菜為研究對象，采用微波+濕法消解法[10]進行樣品前處理，使用氫化物-原子熒光光譜法測定江蘇沿海不同地區不同采收期條斑紫菜中總硒含量，初步研究條斑紫菜中總硒含量變化，為深入開發利用條斑紫菜的營養和保健價值提供依據。

1 材料與方法

1.1 樣品

條斑紫菜取自江蘇沿海連云港贛榆（1號站位）、鹽城大豐（2號站位）、南通如東環漁（3號站位）、南通如東北漁（4號站位）和南通海門（5號站位）5個站位的紫菜養殖區，取樣站位見圖1。在2012年12月至2013年4月采收周期內，每個月在每個養殖區選取3個代表性采樣點進行收割，分別獲得頭水、二水、三水、四水和五水5個批次的新鮮紫菜樣品，共計75份，每份樣品用清潔海水充分洗凈至無泥沙，晾曬干后用自封袋密封保存。測定前于50℃烘箱烘干至恒重，粉碎混勻后于干燥器中保存備用。

圖1 江蘇條斑紫菜不同產地取樣站位圖

1.2 儀器與試劑

AFS-9800型原子熒光光譜儀（硒空心陰極燈和純度為99.99%的氬氣作載氣）及計算機處理系統（北京科創海光儀器有限公司），Mars 5微波消解儀（美國CEM），高級臺式封閉電爐（天津市泰斯特儀器有限公司），EH35APlus型數顯電熱板（北京萊伯泰科公司），電熱恒溫鼓風干燥箱（上海精宏實驗設備有限公司），超純水（美國密理博公司）等。

硝酸、高氯酸、雙氧水、鹽酸、氫氧化鉀、硼氫化鉀為優級純。6 mol/L鹽酸、100 g/L鐵氰化鉀溶液（掩蔽劑）、1.5%硼氫化鉀+0.5%氫氧化鉀（還原劑）、5%鹽酸（載流）。紫菜標準物質GBW10023、硒標準物質：1 000 μg/mL，皆購自于國家標準物質中心。

1.3 測定方法

標準曲線繪制：取1 000 μg/mL的Se標準溶液1 mL，加水定容至100 mL容量瓶，配制成濃度為10 μg/mL Se標準中間液，再取此液1 mL，加水定容至100 mL容量瓶，配制成濃度為100 μg/L的Se標準工作液；分別吸取100 μg/L的Se標準工作液0、0.1、0.5、1、2、4 mL 于 20 mL 比色管中，定容至 10 mL刻度線后，加入2 mL HCl和1 mL 100g/L K3[Fe(CN)6]，混勻，放置 20 min，制成 0、2.5、5、10、20、40 μg/L 的Se標準曲線。儀器測定條件，見表1。

樣品前處理：稱取0.5 g紫菜樣品于微波消解管中，加入5 mLHNO3，冷消解30 min后加2 mLH2O2，振搖混合均勻，于微波消解儀上消化，消解條件如表2所述。將溶液冷卻轉移至150 mL三角瓶，加入1 mL HClO4，置于電爐上趕酸至溶液變為清亮無色并有白煙冒出（切不可完全蒸干），加入5 mL 6 mol/L HCL繼續加熱至溶液清亮并伴有白煙出現，冷卻至室溫定容至10 mL，加入2 mL HCl和1 mL100 g/LK3[Fe(CN)6]，混勻，取上清液待測。每個樣品平行3次，同時進行試劑空白試驗。同標準曲線一起上機測定含量。

表1 總硒測定的HG-AFS條件

表2 微波消解程序

試樣測定結果按以下公式計算：

式中：X：試樣中 Se的含量，mg/kg；C：試樣消化液測定濃度，μg/L；C0：試樣空白消化液測定濃度，μg/L；m：試樣質量，g；V：試樣消化液總體積，mL。

1.4 數據統計與分析

數據采用Excel軟件進行統計處理，采用SPSS statistics 19進行ANOVA方差分析，進行LSD檢驗和Duncan法多重比較，以P＜0.05作為差異具統計學意義。

2 結果與分析

2.1 線性關系、精密度及回收率

按選定的AFS儀器工作條件下測定Se的熒光強度，測得標準曲線在0～40 μg/L范圍內，線性良好，線性回歸方程為y=44.445x-35.240，相關系數R為0.9993。

質控樣紫菜（GBW10023）稱樣量為0.5 g（精確至0.0001 g），采用微波+濕法消解法進行硒的測定，連續6次測定紫菜標準物質中硒含量平均值為（0.125±0.004）mg/kg，紫菜標準物質硒標準值為（0.124±0.014）mg/kg。測定結果在誤差允許范圍內。

稱取0.5 g紫菜質控樣9份（含硒量為0.062 μg），分別加入3種不同濃度的Se標準溶液進行加標回收實驗，平行3次，按上述方法測其含量，取其平均值，由表3結果可見加標回收率為90%～98%，符合加標回收要求，說明該方法測定紫菜中硒是可行有效的。

表3 紫菜質控樣加標回收率測定

2.2 不同地區各采收期條斑紫菜中硒含量

通過上述方法測定江蘇沿海5個地區5次采收期條斑紫菜中硒含量，測得結果見表4，江蘇沿海條斑紫菜硒含量在0.089～0.284 mg/kg之間，平均值為0.145 mg/kg。經方差分析表明，在5個地區不同采收期的條斑紫菜中硒含量有所差異，差異具統計學意義（P＜0.05），其中，頭水紫菜中硒在各地區差異具統計學意義（P＜0.05），硒含量依次為贛榆＞環漁＞海門＞北漁＞大豐，平均值為0.110 mg/kg；二水紫菜中硒在各地區差異不具統計學意義（P＞0.05），硒含量依次為贛榆＞環漁＞海門＞北漁＞大豐，平均值為0.124 mg/kg；三水紫菜中硒在各地區差異極具統計學意義（P＜0.01），硒含量依次為環漁＞海門＞贛榆＞北漁＞大豐，且在環漁地區出現條斑紫菜硒含量最高值為0.284 mg/kg，平均值為0.191 mg/kg；四水紫菜中硒在各地區差異極具統計學意義（P＜0.01），大豐＞贛榆＞環漁＞海門＞北漁，平均值為0.164 mg/kg；五水紫菜中硒在各地區差異極具統計學意義（P＜0.01），硒含量依次為贛榆＞大豐＞海門＞環漁＞北漁，在北漁地區出現條斑紫菜硒含量為0.138 mg/kg。通過不同采收期條斑紫菜硒含量的平均值可見，三水條斑紫菜中硒含量為最高，四水次之。

從各地區來看，連云港贛榆地區中條斑紫菜硒含量從0.150 mg/kg增加至0.240 mg/kg，平均值為0.182 mg/kg，通過差異性分析和LSD檢驗，得出連云港地區采收的頭水至四水條斑紫菜硒含量之間差異不具統計學意義（P＞0.05），而五水條斑紫菜硒含量與前5個月有具統計學意義差異（P＜0.05）。鹽城大豐地區中條斑紫菜硒含量在0.091～0.200mg/kg之間，平均值為0.133 mg/kg，通過差異性分析和LSD檢驗，得出頭水和二水條斑紫菜硒含量差異不具統計學意義，三水和五水條斑紫菜硒含量差異不具統計學意義，但分別與四水之間差異具統計學意義（P＜0.05）。如東環漁地區中條斑紫菜中硒的含量在0.112～0.284 mg/kg之間，平均值為0.161 mg/kg，通過差異性分析和LSD檢驗，得出環漁地區頭水、二水和五水條斑紫菜硒含量差異不具統計學意義（P＞0.05），但分別與三水、四水相比差異具統計學意義（P＜0.05）。如東北漁地區中條斑紫菜硒含量在0.089～0.160 mg/kg之間，平均值為 0.116 mg/kg，通過差異性分析和LSD檢驗，得出北漁地區頭水和五水條斑紫菜硒含量差異不具統計學意義，二水和四水條斑紫菜硒含量差異不具統計學意義，但分別與三水之間差異具統計學意義（P＜0.05）。海門地區中條斑紫菜硒含量在0.101～0.190 mg/kg之間，平均值為0.135 mg/kg，通過差異性分析和LSD檢驗，得出海門地區頭水、二水和五水條斑紫菜硒含量差異不具統計學意義（P＞0.05），但分別與三水、四水相比差異具統計學意義（P＜0.05），與環漁地區比較相似。通過對各地區條斑紫菜中硒含量比較，連云港贛榆地區條斑紫菜中硒含量較高，環漁地區次之。

表4 不同地區各采收期條斑紫菜中硒含量 mg/kg

圖2 贛榆地區不同采收期條斑紫菜中硒含量變化

連云港市贛榆地區不同月份采收條斑紫菜中硒含量結果見圖2，可以看出從12月到次年4月，隨月份增加條斑紫菜中硒含量逐漸增加，在四月份含量為最高。鹽城市大豐地區不同月份采收條斑紫菜中硒含量結果見圖3，可以看出從12月到次年3月條斑紫菜中硒含量逐漸增加，在3月含量為最高，到4月份時下降。如東環漁地區不同月份采收條斑紫菜中硒含量結果見圖4，從12月份到次年2月，條斑紫菜中硒含量逐漸增加，到3、4月逐漸下降，在江蘇5個地區5個采收期中環漁地區2月份條斑紫菜硒含量為最高。如東北漁地區不同月份采收條斑紫菜中硒含量結果見圖5，變化趨勢與如東環漁地區相似，如東北漁地區4月份條斑紫菜中硒含量為在江蘇5個地區5個采收期中最低。海門地區不同月份采收條斑紫菜中硒含量結果見圖6，變化趨勢與如東環漁、北漁地區相似，均在2月份達到最高值，三個地區的地理位置比較靠近，歸屬南通市。

圖3 大豐地區不同采收期條斑紫菜中硒含量變化

圖4 環漁地區不同采收期條斑紫菜中硒含量變化

圖5 北漁地區不同采收期條斑紫菜中硒含量變化

圖6 海門地區不同采收期條斑紫菜中硒含量變化

2.3 每日硒攝入量計算

硒是人體必需的抗氧化營養物質，是谷朧甘肽過氧化物酶的重要組成成分，對維持人體正常生理機能起著關鍵性的作用。通過該試驗測定可知江蘇地區條斑紫菜硒含量在8.9 μg/100 g到28.4 μg/100 g 之間，平均值為 14.5 μg/100 g。《中國食物成分表2014版》記載紫菜（干）中的硒含量為7.22 μg/100 g，該試驗測定的條斑紫菜硒含量要高于該值，表明該地區紫菜硒含量整體較高，屬于天然含硒食品。目前已定人體對硒的最高耐受量為每人每天400μg[14]，我國營養學會推薦的成人硒攝入量為每日50～250 μg。折算成江蘇海域條斑紫菜干重約為345 g～1.724 kg，即每天食用干重不低于345 g的條斑紫菜干制品即能滿足人體對硒含量的需求，而對于中國人的消費習慣而言，每日也不可能食用過多紫菜，而其他食品中也含有一定量的硒，因此食用適量的紫菜產品有益于人體健康，并不會引起硒含量的超標。

3 討論

3.1 各地區條斑紫菜不同采收期硒含量變化

通過對各地區不同采收期條斑紫菜硒含量研究可見，條斑紫菜中硒含量變化具有一定規律性，表現為從江蘇沿海北部至南部，條斑紫菜中硒含量最高值分別出現在4月、3月和2月，月份逐漸前移。紫菜生長在海洋環境中，海水溫度是決定其生育階段轉換和生長速度的關鍵性指標[15]。在不同地區海水環境、氣候和溫度等因素不同，海水表面平均溫度的緯度分布規律為從低緯向高緯遞減，表現出同一時期低緯地區水溫高，高緯地區水溫低。由于江蘇沿海三市緯度大體相差1度（贛榆N34.83°（連云港市），大豐 N33.19°（鹽城市），如東 N32.33°和海門N31.89°（南通市）），同一月份海水溫度從南通市到連云港市逐漸降低，因此條斑紫菜中硒含量最高值表現出在南通地區早先出現，而在連云港地區最晚出現。由此推測條斑紫菜中硒含量與水溫有一定關系，最高值在一定適宜溫度范圍內出現，這可能與紫菜內部的生理活動有關，當然也與紫菜生長所處環境有關，具體原因有待于進一步研究。

3.2 不同地區相同采收期條斑紫菜中硒含量比較

通過硒含量測定結果可見，贛榆地區在12月頭水、次年1月二水和4月五水采收期條斑紫菜中硒含量比其他地區要高；在2月三水采收期，如東環漁地區條斑紫菜硒含量比其他地區高，海門地區其次，贛榆地區第三；在3月四水采收期，鹽城大豐地區條斑紫菜硒含量比其他地區高，其次為贛榆地區，表現出條斑紫菜硒含量存在明顯的地區差異和時間差異。一般認為海藻化學組成隨海藻種類、生長海區、季節變化及環境因子如水溫、營養鹽、光照等不同而有顯著變化[16]，該文對江蘇沿海不同地區條斑紫菜中硒含量的比較，表明條斑紫菜中總硒含量受生長海區、季節變化和環境因子的影響而不同。

3.3 紫菜中硒含量的比較

藻類的細胞壁主要有肽聚糖、磷脂和蛋白質組成，具有粘性，并帶有一定負電荷，并能提供能與許多離子結合的官能團[17]。海藻具有很強的生物富集作用，它能夠從很稀的水溶液中富集元素，既可以富集 Pb、Hg、Cd 重金屬元素，又可以富集 Fe、Zn、Se、I等對人體有益的微量元素[18]，而海水提供了豐富的無機元素，因此海藻比陸生植物含有更多種及多量的天然元素。白研等[19]采用原子熒光法測定了12種海藻中總硒含量，在0.0268~0.2234 mg/kg之間，其中測定的紫菜含量為0.0709 mg/kg，該試驗測得的條斑紫菜硒含量（0.089~0.284 mg/kg）與此相當，并且硒含量略高，屬于天然含硒食品。

4 結論

該文首次采用氫化物發生—原子熒光光度法對江蘇沿海5個地區5個采收期條斑紫菜中總硒含量變化進行研究，結果表明江蘇沿海各地區不同采收期條斑紫菜中硒含量差異具統計學意義，不同地區中連云港市贛榆地區條斑紫菜硒含量最高，平均為0.182±0.035 mg/kg，其次為如東環漁地區；不同采收期中三水條斑紫菜硒含量最高，為0.191±0.055 mg/kg，四水次之。不同地區條斑紫菜中硒含量最高值出現時間不一致，并有一定規律性變化，表現為在江蘇沿海南部條斑紫菜硒含量最高值出現時間早于江蘇沿海北部，推測可能與沿海三市海水溫度差異有關。從總體上分析江蘇沿海各地區條斑紫菜中硒含量整體較高，為0.145±0.026 mg/kg，屬于天然含硒食品。