溫明霞,吳韶輝,王鵬,黃貝
(浙江省柑橘研究所,浙江 臺州 318026)
柑橘是我國第一大水果,也是世界第一大果樹品種,在世界水果中面積、產量均居首位。全世界的柑橘種植面積約740萬hm2,產量超過1億t,橙汁占世界果汁總量的60%左右。全球有135個國家和地區生產柑橘,有40多個國家主產柑橘。中國是柑橘的主要原產國之一,有文字記載的栽培歷史達4 000 a[1]。柑橘產業迅猛發展,已成為中國柑橘主產區農業經濟的一大支柱產業,為促進農民增收、擴大城鄉居民就業和改善生態環境做出了積極貢獻。隨著人們生活水平的日益提高,對柑橘的需求也越來越高,逐漸由單純的水果需求向優質保健功能型轉變[2],富硒柑橘順應時代的需求,具有一定的生產前景。
硒是一種微量元素,又稱痕量元素,是人體14種必需的微量元素之一,也是人體生長發育必需的微量元素,對防治疾病,增進健康和預防衰老具有重要意義[3-4]。我國是國際公認的“缺硒大國”之一,有72%的縣(市)低硒或缺硒,其中30%為嚴重缺硒地區,7億多人口存在不同程度的硒攝入不足。根據我國13省份普查顯示,人均每日硒攝入量僅為36 μg,低于世界衛生組織推薦的50 μg標準[5-6],所以每個人基本都需要補硒,而人體獲取硒的主要來源是食物。因此,硒的生理作用成為人們的研究焦點,并開始對其進行開發與應用[7-8],富硒水果、富硒蔬菜、富硒大米等一系列的富硒產品逐漸出現在人們的日常生活中,而關于富硒柑橘的研究相對較少。
硒在自然界中的存在形式主要包括無機硒和有機硒。無機硒毒性較大,人畜等生物體吸收后易在體內累積,過量時可致毒[9]。所以在富硒柑橘的營養研究中,除了研究柑橘果實的總硒含量外,還應關注有機硒和無機硒在果實內所占的比例,從而達到安全有效補硒的目的。本試驗通過對柑橘葉面噴施亞硒酸鈉溶液,研究不同噴施濃度對柑橘硒含量、有機化程度及果實品質的影響,以期為柑橘生產中合理補硒提供科學依據。
試驗設在臨海市涌泉鎮溫州蜜柑柑橘園,供試柑橘為10年生溫州蜜柑,砧木為枳砧。試驗果園的基本土壤肥力狀況為土壤pH值4.71,土壤有機質37.9 g·kg-1;堿解氮、有效磷、速效鉀含量分別為193.5、76.5、413 mg·kg-1;交換性鈣、鎂含量分別為1.47、0.51 cmol·kg-1,硒含量為0.67 mg·kg-1。
試驗設6個處理。以清水為對照(T0),T1~T5分別為噴施20、40、80、100、200 mg·kg-1亞硒酸鈉處理,在柑橘謝花后分別對樹體噴施,隔10 d噴施1次,以葉片和果面滴水為限,年生長周期內每處理共噴3次,重復3次,每重復5株樹。各處理的土壤施肥和田間管理情況一致,本試驗連續進行3年。
樣品采集。于2019年11月19日于樹體中部和東西南北5個方向采集結果春梢頂端第3、4葉片,每樹采集結果春梢葉片各20片,5棵樹100片為1個樣品;同時于樹冠中部四周采摘正常果實,每株4個,5棵樹20個果為1個樣品,每處理重復3次。樣品采集后帶回實驗室后,用去離子水清洗干凈,用濾紙吸去葉片和果面上的水分,裝于塑料袋中貯藏待用,測定時每樣品重復2次。
測定方法。樣品中總硒和無機硒的含量按照GB/T 5009.93—2003,AFS-2100 原子熒光儀測定,有機硒=總硒-無機硒。
采用Excel和SPSS 19.0軟件進行相關分析和差異顯著性分析。
對不同噴硒濃度和葉片硒含量以及果實硒含量進行回歸分析發現(圖1),噴施的硒濃度與葉片和果實中的硒含量均呈二次方程模型,且隨著硒濃度的增加,葉片和果實的硒含量逐漸增加,說明外源補硒可有效提高葉片和果實的硒含量。當硒濃度為200 mg·kg-1時,果實硒含量為0.05 mg·kg-1。我國《食品中硒限量衛生標準》規定,食品中的硒含量最高不超過0.3 mg·kg-1[10],水果中硒的限量標準為≤0.05 mg·kg-1[11]。因此,試驗中柑橘的噴硒濃度不能進一步增加,極限濃度為200 mg·kg-1。

圖1 不同噴硒濃度與葉片果實硒含量的關系
由表1可以看出,不同處理葉片中的總硒和有機硒含量均隨硒濃度的增加而增加。葉片吸收的硒幾乎全部轉化為有機硒,只有在噴施濃度較高(100和200 mg·kg-1)的情況下,有小部分無機硒存在,有機硒含量占總硒含量的99%以上,說明通過噴施葉片所補給的硒幾乎全部轉化成有機硒的形式存在于葉片中。

表1 不同硒濃度對葉片中硒素形態的影響
如表2所示,果實中的硒含量與葉片中的規律基本一致。隨著硒濃度的增加,果實中的總硒含量和有機硒含量逐漸增加,當硒濃度為200 mg·kg-1時,成熟期果實中的無機硒尚未完全轉化為有機硒,殘留量為5.83 μg·kg-1。

表2 噴不同濃度硒對果實中硒素形態的影響
本試驗中噴施濃度為200 mg·kg-1時,果實硒含量為0.05 mg·kg-1,此時的硒含量達到水果中的硒含量標準,按照每人每天吃2個溫州蜜柑果實(200 g)來計算,可攝取10.0 μg的硒。中國營養學會對0~7歲兒童每日硒的推薦攝入量為15~35 μg,7~18歲青少年的推薦攝入量為35~50 μg,成人的推薦攝入量為50~65 μg,每日可耐受的最高硒攝入量為400 μg。與此相比,本試驗所獲得的富硒柑橘,無論對兒童還是成人都是安全的補硒量,食用富硒柑橘不存在硒中毒的潛在威脅。
國內外研究結果表明[12-14],有機硒對動物的毒性明顯低于無機硒,且來自膳食中的天然有機硒在動物組織中的保留量大于無機硒,因此,開發富含有機硒的食品作為補硒營養源已成為國內外食品科技工作者的研究熱點。目前大多是通過施用硒肥來提高農產品和食品中的含硒量,即在作物生長期噴施硒鹽化合物,經生物化的轉化,將無機硒鹽在植物體內轉化為有機硒,并以此為基礎開發系列富硒食品。
試驗所用的亞硒酸鈉為無色結晶,易溶于水,和其他的硒酸鹽類一樣,是目前用途最廣泛的硒源補充劑,因其具有抗癌、抗氧化、保護機體免受活性氧自由基損傷等生物功能,故常作為食品添加劑用于保健食品開發[15]。本試驗主要將其通過葉面噴施補充于柑橘樹體,將無機硒轉化為柑橘的有機硒,進而補充到缺硒人群。結果表明,在果實幼果期進行不同硒濃度的葉面噴施,至果實成熟期,果實中的無機硒幾乎全部轉化為有機硒,只有在高濃度噴施的情況下,有少量無機硒的存在。而有機硒在生物體內的停留時間較長,在人體硒營養狀況良好的情況下,有機硒可貯存起來,當人體硒營養攝入不足時,貯存的有機硒能夠補充到生理代謝中,從而滿足人體對硒的需求[16]。此種補硒方法安全有效,無潛在危險性。因此,在幼果期通過葉面補硒生產的富硒柑橘是安全的。
植物對硒的吸收類型主要有兩種,積聚型(可大量吸收其周圍環境中的硒,且極少量的硒就能刺激其生長發育)和非積聚型(硒對植物的生長并不十分需要,當硒濃度達到一定值時,會明顯抑制吸收)[17]。本試驗結果表明,隨著噴硒濃度的提高,葉片和果實的硒含量逐漸增加,不存在抑制吸收的現象,說明柑橘對硒的吸收屬于積聚型吸收,或者是因為試驗所設置的噴硒濃度尚未達到抑制吸收的濃度。但本試驗設置的最高噴硒濃度已達到富硒水果的標準濃度,也就是說,在噴施濃度為200 mg·kg-1以下時,柑橘對硒的吸收類型為積聚型,果實的硒含量隨著噴硒濃度的增加而增加。
另外,試驗結果表明,柑橘葉片中的硒含量高于果實,說明葉面噴硒后,柑橘非食用部分的硒含量高于食用部分,這與王斐等[18]的研究結論一致。硒在植物體內的分布與施肥方式有關,土壤施硒時,硒由根系吸收后運輸到各個器官,與葉面噴硒后直接由葉片和果皮吸收產生的結果存在差異[12]。本試驗未對果皮硒含量進行分析,在后續研究中需加強硒在果實不同部位分布的研究。
在一定噴施濃度范圍內,隨著噴硒濃度的增加,柑橘葉片和果實的硒含量逐漸增加,且主要以有機硒形式存在于果實內;葉面噴硒是富硒柑橘的重要調控技術,柑橘葉面噴硒的推薦濃度為200 mg·kg-1以下。