不同硒肥對青花菜硫苷及硒含量的影響

范 悅 劉光敏 黃 偉 何洪巨 丁云花

（1 河北北方學院農林科技學院，河北張家口 075000；2 北京市農林科學院農產品加工與食品營養研究所，北京 100097；3 北京市農林科學院蔬菜研究所，北京 100097）

硫代葡萄糖苷（簡稱硫苷）是青花菜中一類重要次生代謝產物，在內源黑芥子酶的作用下水解生成多種活性物質。硫苷的核心結構一般由β-D-硫葡萄糖基、硫化肟基團以及來源于氨基酸的側鏈R基團組成，根據R 基團的不同可分為脂肪族硫苷、芳香族硫苷和吲哚族硫苷。硫苷的生物合成過程主要包括3 個階段：氨基酸側鏈的延長，核心結構的形成，側鏈的次級修飾。硫苷作為防御性物質廣泛參與十字花科植物體內的防御反應，在植物應對環境改變的過程中具有重要作用。因此，植物體內硫苷的含量不但受植物基因型的調控，還受到植株生長環境因子的影響（饒帥琦 等，2020）。硫苷及其降解產物在植物風味品質形成、殺蟲殺菌、引發高等動物抗癌抑癌等方面具有顯著的生物活性，青花菜中含有的硫苷降解物異硫氰酸鹽類對哺乳動物的肝癌、乳腺癌、肺癌、結腸癌、前列腺癌等都有明顯的抑制作用（Keck &Finley，2004；Elizabeth &Marcela，2009）。同時，青花菜又是硒富集能力比較強的蔬菜作物（程雨薇，2020）。硒是人和動物必需的微量元素之一，具有抗癌、防癌及治療肝病和心血管病的作用，并且具有明顯的抗衰老作用（羅海吉和吉雁鴻，2000）。據不完全統計，全球有近10億的人缺硒，我國約有72%的土壤存在缺硒或低硒問題（Chen et al.，2010）。硒在自然界和生物體中有多種形態，自然界中的硒多以無機鹽形式存在，許多學者采用對植株噴施外源硒或者選擇高硒土壤進行種植的方式，期望將無機硒轉化成有機硒，達到產品富硒的目的，但對于這些產品器官中硒形態的研究報道較少，而且對于有機硒的相關報道也較少（王新風 等，2005；謝振東 等，2010）。由于無機硒不易被人體吸收且易對人體造成毒害作用，因此只能在植物生長過程中添加外源硒，經植物吸收代謝后轉化為有機硒，人們通過食用富硒產品來滿足身體對硒的需求，進而達到保健和預防疾病的目的。外源硒的添加方法主要有土壤施硒、葉面施硒和硒浸種3 種，由于植物對硒的吸收運輸途徑不同，其轉化效率也有所差異。袁偉玲等（2021）研究表明，葉面施硒處理顯著提高了葉用萵苣的硒含量。

大量研究表明，在適當的施用濃度下，硒元素可以使農作物的產量、品質和抗性等顯著提高。張遠飛等（2018）研究表明，葉面噴施硒肥后香蕉產量及硒含量均有一定程度的提高，但鮮水果硒含量國標限值為42.5%，故建議在種植過程中避免直接噴施果軸，減少果面污染，提高果品安全性。張海英（2011）研究表明，桃、棗和草莓葉面噴施適宜濃度硒肥，可提高果實硒含量。田明（2017）研究表明，硒處理對青花菜芽菜中的初級代謝產物產生了一定的影響，可能影響了部分參與合成硫苷的氨基酸合成，從而影響了硫苷的合成。

隨著人們對飲食健康的重視，青花菜的消費需求量越來越大，栽培面積也越來越大。本試驗以青花菜品種耐寒優秀為試驗材料，擬通過研究葉面噴施不同硒肥對青花菜中硫苷及硒含量的影響，篩選更有效的硒肥種類和合理的施用濃度，以期為青花菜高產和優質栽培提供理論依據和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2021 年7—10 月在北京市通州區廣泰農場農業種植基地進行，位于北緯39°36′，東經115°54′，海拔43.5 m，屬溫帶濕潤季風氣候區，冬季寒冷干燥，年均降水量628 mm，年均溫度19 ℃。

1.2 試驗材料

供試青花菜品種為耐寒優秀，由北京市農林科學院農產品加工與食品營養研究所提供。

參試硒肥為富硒寶和高濃縮有機硒肥。富硒寶購于青島鵬洋生物工程有限公司，以天然海藻多糖為原料，硒含量≥ 2 g·L；高濃縮有機硒肥購于江西科農沃科技有限責任公司，主要成分為有機硒原液、錳、銅、鋅、鉬、硼、鎂等，硒含量≥ 2 g·L。

1.3 試驗方法

青花菜于7 月3 日播種，8 月1 日定植，平畦栽培，株距40 cm，行距45 cm，常規田間管理，各處理土壤、光照、水分、溫度等條件保持一致，9 月29 日采收。之后在北京市農林科學院蔬菜研究所測定硫苷和硒含量。

富硒寶設置6 個濃度處理：12.0、9.6、8.0、6.9、6.0、0（CK）mg·L；高濃縮有機硒肥亦設置6個濃度處理：2.5、2.3、2.1、1.9、1.8、0（CK）mg ·L。均采用隨機區組排列，每處理3 次重復，每重復30 株。9 月14 日、青花菜花球直徑2～3 cm時進行第1 次葉面噴施硒肥處理，之后每隔3 d 噴施1 次，共噴施3 次。每次葉面噴施時間均為上午10：00，噴施時以球面均勻布滿液滴為準，每噴施1 株即掛牌標記。噴施后及時澆水。

硫苷含量測定參照何湘漪等（2013）的方法，硒含量測定參照GB 5009.93—2017《食品安全國家標準 食品中硒的測定》。

1.4 數據處理

試驗數據采用Excel 2010、SPSS 22.0 軟件進行統計、分析，利用Origin Pro 8.0 做圖。

2 結果與分析

2.1 富硒寶對青花菜中硫苷含量的影響

2.1.1 富硒寶對青花菜中總硫苷含量的影響 由圖1 可知，富硒寶不同濃度處理的青花菜總硫苷含量與對照均存在顯著差異，其中6.0 mg·L處理的總硫苷含量為13.72μmol·g，比對照提高了5.86%；而其他濃度處理均低于對照。

圖1 富硒寶不同濃度處理對青花菜中總硫苷含量的影響

2.1.2 富硒寶對青花菜中脂肪族硫苷含量的影響 由圖2 可知，富硒寶不同濃度處理均對青花菜脂肪族硫苷有抑制作用，處理濃度為12.0、9.6、8.0、6.9、6.0 mg·L時的脂肪族硫苷含量比對照分別降低了37.50%、33.99%、32.24%、25.00%、21.71%。

圖2 富硒寶不同濃度處理對青花菜中脂肪族硫苷含量的影響

從脂肪族硫苷各組分含量來看（表1），富硒寶各濃度處理的RAA、NAP 含量均顯著低于對照；8.0 mg·L處理的PRO 含量顯著高于對照，6.9 mg ·L處理的ERU 含量亦顯著高于對照；6.0 mg·L處理的SIN含量與對照持平，且顯著高于其他處理。

表1 富硒寶不同濃度處理的青花菜中脂肪族硫苷組分及含量

2.1.3 富硒寶對青花菜中吲哚族硫苷含量的影響 富硒寶不同濃度處理的青花菜吲哚族硫苷含量見圖3，其中6.0 mg·L處理的吲哚族硫苷含量最高，為10.15 μmol·g，比對照提高20.83%，差異顯著；9.6、8.0 mg·L處理的吲哚族硫苷含量也顯著高于對照，比對照分別提高了10.95%、8.81%；而12.0、6.9 mg·L處理的吲哚族硫苷含量顯著低于對照，比對照分別降低了28.69%、12.02%。

圖3 富硒寶不同濃度處理對青花菜中吲哚族硫苷含量的影響

從表2 可以看出，9.6、8.0、6.0 mg·L富硒寶處理對吲哚族硫苷各組分積累均有促進作用，其中6.0 mg·L處理的4OH、4ME、NEO 含量最高，且顯著高于其他處理。

表2 富硒寶不同濃度處理的青花菜中吲哚族硫苷組分及含量

2.1.4 富硒寶對青花菜中硒含量的影響 由圖4 可知，葉面噴施不同濃度的富硒寶均可顯著提高青花菜硒含量，隨著富硒寶噴施濃度的增加青花菜硒含量大體呈先上升后下降的變化趨勢。其中，9.6 mg·L處理的硒含量最高，為0.811 3 mg·kg，是對照的3.52 倍；6.9 mg·L和6.0 mg·L處理的硒含量增加幅度較低，且兩處理間無顯著差異。

圖4 富硒寶不同濃度處理對青花菜中硒含量的影響

2.2 高濃縮有機硒肥對青花菜中硫苷含量的影響

2.2.1 高濃縮有機硒肥對青花菜中總硫苷含量的影響 由圖5 可知，高濃縮有機硒肥不同濃度處理的青花菜總硫苷含量與對照相比亦存在顯著差異，其中2.3、1.9 mg·L處理表現促進作用，總硫苷含量分別為15.38、13.43 μmol·g，比對照分別提高了18.67%、3.63%；而2.5、2.1、1.8 mg ·L處理的總硫苷含量比對照分別降低了21.14%、12.04%、2.62%。可見，只有噴施適宜濃度的高濃縮有機硒肥，才能促進青花菜總硫苷含量的提升。

圖5 高濃縮有機硒肥不同濃度處理對青花菜中總硫苷含量的影響

2.2.2 高濃縮有機硒肥對青花菜中脂肪族硫苷含量的影響 由圖6 可知，高濃縮有機硒肥不同濃度處理的青花菜脂肪族硫苷含量均顯著低于對照，表明葉面噴施1.8～2.5 mg·L高濃縮有機硒肥對青花菜脂肪族硫苷積累有一定的抑制作用。

圖6 高濃縮有機硒肥不同濃度處理對青花菜中脂肪族硫苷含量的影響

從表3 可以看出，高濃縮有機硒肥各濃度處理的PRO、RAA 含量均顯著低于對照；1.9、1.8 mg·L處理的SIN 含量最高，顯著高于其他處理及對照；1.8 mg·L處理的NAP 含量也最高，亦顯著高于其他處理及對照；而ERU 含量最高的是2.5 mg·L處理，且與其他處理及對照差異顯著。

表3 高濃縮有機硒肥不同濃度處理的青花菜中脂肪族硫苷組分及含量

2.2.3 高濃縮有機硒肥對青花菜中吲哚族硫苷含量的影響 由圖7 可知，高濃縮有機硒肥不同濃度處理的青花菜吲哚族硫苷含量差異顯著。其中2.3、1.9、1.8 mg·L處理的吲哚族硫苷含量均顯著高于對照，比對照分別提高了37.86%、12.50%、2.29%；2.5、2.1 mg·L處理的吲哚族硫苷含量分別為7.38、7.17 μmol·g，均顯著低于對照。

圖7 高濃縮有機硒肥不同濃度處理對青花菜中吲哚族硫苷含量的影響

從表4 可以看出，2.3 mg·L高濃縮有機硒肥處理對吲哚族硫苷各組分積累有一定的促進效果，其中GBC 和NEO 含量最高，而4OH 和4ME 含量分別以1.9 mg·L和2.5 mg·L處理最高，且均顯著高于其他濃度處理及對照。

表4 高濃縮有機硒肥不同濃度處理的青花菜中吲哚族硫苷組分及含量

2.2.4 高濃縮有機硒肥對青花菜中硒含量的影響 由圖8 可知，葉面噴施不同濃度的高濃縮有機硒肥均可顯著提高青花菜硒含量，其中2.3 mg·L處理的硒含量最高，為1.776 7 mg·kg，是對照的7.74 倍。

圖8 高濃縮有機硒肥不同濃度處理對青花菜中硒含量的影響

3 討論與結論

有研究報道，硒處理主要影響合成硫苷的氨基酸合成，從而進一步影響硫苷的合成（田明，2017）。同時也有研究指出，硒處理會抑制成熟青花菜脂肪族以及吲哚族硫苷的合成（Robbins et al.，2005）。Mithen 等（2000）研究發現，不同蔬菜種類之間硫苷含量差異很大，抱子甘藍最高，花椰菜最低，差異高達15 倍。Schonhof 等（2004）在檢測青花菜和花椰菜栽培種硫苷組成時發現，烷基和烯烴基硫苷在總硫苷含量中所占的比例均大于50%。本試驗中，不同濃度富硒寶處理對青花菜硫苷含量的影響程度不同，總硫苷、吲哚族硫苷含量均為6.0 mg·L處理最高，而脂肪族硫苷含量各濃度處理均顯著低于對照，各濃度處理中也是6.0 mg·L處理的脂肪族硫苷含量最高；不同濃度高濃縮有機硒肥對青花菜硫苷含量的影響程度也不同，2.3 mg·L處理的總硫苷、吲哚族硫苷含量最高，脂肪族硫苷含量各濃度處理亦顯著低于對照。總體上，葉面噴施適宜濃度硒肥可顯著提高青花菜總硫苷含量。

黃光昱等（2016）研究表明，葉面噴施硒肥處理的油菜硒含量顯著高于灌根處理；郭青等（2003）的研究也表明，葉面噴施硒肥可顯著增加蘋果中硒含量；黃太慶等（2018）、宋麗芳等（2019）研究表明，外源硒處理可有效提高花生、苦蕎的硒含量；Zhang 等（2014）研究認為，施用硒肥亦是增加茶葉硒含量的有效手段。本試驗中，隨著富硒寶噴施濃度的增加，青花菜硒含量大體呈先上升后下降的變化趨勢，與尚慶茂等（1997）得出的變化規律一致；且各濃度處理均顯著高于對照，其中9.6 mg·L處理的硒含量達到峰值。而高濃縮有機硒肥處理的變化規律不同，這可能與不同蔬菜種類或同種蔬菜不同品種間對硒的吸收和轉化能力以及不同硒肥種類或同種硒肥不同處理濃度有關，有待進一步探究。

本試驗結果表明，6.0 mg·L富硒寶、2.3 mg ·L高濃縮有機硒肥處理的青花菜總硫苷含量最高，9.6 mg·L富硒寶、2.3 mg·L高濃縮有機硒肥處理的青花菜硒含量最高，均顯著高于對照，說明這兩種硒肥均可有效提高青花菜品質。同時，2.3 mg·L高濃縮有機硒肥處理的青花菜總硫苷和有益硫苷（RAA、4OH、GBC、4ME、NEO）含量分別為15.38、14.64 μmol·g，均高于6.0 mg·L富硒寶處理（13.72、12.96 μmol·g）；且2.3 mg ·L高濃縮有機硒肥處理的青花菜硒含量遠高于6.0 mg·L富硒寶處理。說明2.3 mg·L高濃縮有機硒肥處理的效果更佳。