紫山藥中硒元素富集特征分析

摘要 為了解紫山藥對硒元素的富集特征，本研究通過田間葉面噴施及根施微生物納米硒肥試驗探究紫山藥對硒的富集效果。結果表明，葉面噴施硒肥比根施更有利于紫山藥對硒的富集；葉面噴施微生物納米硒肥濃度為30 mg/L時，紫山藥富集硒的含量是對照組的44.76倍；微生物納米硒肥比亞硒酸鈉更有利于紫山藥對硒的富集；蛋白質與硒含量存在一定的正相關關系，相關系數R=0.43。本研究采用微生物納米硒肥來提高紫山藥含硒量，為該納米硒肥的合理施用及效果研究提供了基礎數據，也為開發含硒紫山藥奠定基礎。

關鍵詞 紫山藥；硒；富集特征；納米硒肥

中圖分類號 S632.1 文獻標識碼 A

文章編號 1007-7731（2023）23-24-0021-04

Analysis of selenium enrichment effect on purple yam

CHEN Chunxiu " "LEI Jianrong " " HU Wen " " XIAO Chun " " YANG Jing " "YANG Lufang*

（Institute of Agricultural Resources and Environment， Sichuan Academy of Agricultural Sciences，

Chengdu 610011， China）

Abstract To explore the enrichment characteristics of purple yam on selenium， this study explored the selenium enrichment effect of microbial nano selenium fertilizer of foliar spraying and root field experiment on the purple yam. The results showed that foliar spraying was a more effective way than root field for purple yam selenium. The microbial nano selenium fertilizer concentration of foliar spraying was 30 mg/L， the enriched selenium content of the sprayed purple yam was 44.76 times higher than that of the control group; while the selenium enrichment effect of microbial nano selenium fertilizer was much better than that of the sodium selenite selenium by purple yam. There was a positive correlation between protein and selenium content， and the correlation coefficient R was 0.43. This study uses microbial nano selenium fertilizer to increase the selenium content of purple yam， providing basic data for the rational application and effectiveness research of the nano selenium fertilizer， and also laid a foundation for the development of selenium-containing purple yam.

Keywords purple yam; selenium; enrichment characteristics; nano selenium fertilizer

硒是人體必需的微量元素之一，具有調節機體免疫力的作用，攝取不足或過量對人體健康都存在威脅[1]。通過飲食攝取食物中的硒是補充人體所需硒元素的途徑之一[2]，因其經濟、便捷、安全而被大眾接受。大部分作物或動物體內硒的含量較低，因此開發營養豐富的富硒產品十分必要，如富硒雞蛋、富硒大米、富硒小麥和富硒茶等[3-5]的開發豐富了人們補充硒的途徑。

不同作物對硒的吸收和富集能力不同，通常十字花科植物對硒的積累能力較強，其次是豆科植物，谷類植物較低，蠶豆、豌豆、玉米和甘薯的含硒量均低于0.05 μg/g[6]。紫山藥含有豐富的蛋白質、山藥多糖、各種礦物質和薯蕷皂苷等成分，不僅營養豐富，還具有一定的保健功效[7-8]。徐皓等[9]對比研究了福建和云南地區紫山藥重金屬及微量元素的含量，發現紫山藥中硒的含量為0.02～0.03 μg/g。紫山藥中硒的含量較低。目前，有關紫山藥對硒元素富集特征的研究較少，是否可以通過施加外源硒肥優化種植條件，在不影響產量甚至是提高產量的情況下使紫山藥體內硒的含量提高成為值得研究的課題。

本試驗通過施用微生物納米硒肥來提高紫山藥的硒含量，進一步研究該微生物納米硒肥對紫山藥產量、品質及其他生長指標的影響，為該納米硒肥的合理施用及效果研究提供基礎數據，同時為開發含硒紫山藥奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

微生物納米硒肥購買于四川中農和潤技術有限公司，亞硒酸鈉購買于西亞試劑，紫山藥品種為紫玉淮山（香九齡）。原子熒光光度計（AJS-933）由北京吉天儀器有限公司生產；全自動定氮儀（福斯Kjeltec 8400）由濟南來寶醫療器械有限公司生產；紫外分光光度計（UV-3200）由上海美譜達儀器有限公司生產。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設計 田間試驗安排在四川雙流縣黃水鎮文武社區文武村紫山藥羊肚菌試驗基地。試驗地土壤理化性質如下：pH值為6.29，有機質含量31.4 g/kg，全氮含量2.6 g/kg，堿解氮含量170 mg/kg，速效鉀含量127 mg/kg，全硒含量0.13 mg/kg。

試驗設置對照（CK）、T1、T2、T3、T4和T5共6個處理（表1）。每個處理設置3個重復，小區面積35 m2（3.5 m×10 m），每個小區噴施水及肥料的量為10 L。除了處理不同外，其他均按照紫山藥正常栽培管理進行操作，施肥分為3次進行，第1次于紫山藥苗高1.0 m左右進行，本次試驗第1次施肥時間為8月中旬；第2次施肥于紫山藥塊根膨大期，即10月中下旬；第3次施肥于紫山藥收獲前15 d左右，即11月初。紫山藥于當年11月17日收獲，當場稱重計產，紫山藥和莖葉組織等帶回試驗室進行分析。

1.2.2 測試指標及方法 "紫山藥總硒含量參照《食品安全國家標準 食品中硒的測定》（GB 5009.93—2017），采用儀器原子熒光光度計測定；花青素含量依據《馬鈴薯營養品質分析手冊》，采用紫外分光光度計測定；蛋白質含量參照《食品安全國家標準 食品中蛋白質的測定》（GB 5009.5—2010），采用全自動定氮儀測定。

1.3 數據分析

采用Excel 2007進行數據分析和圖表繪制。

2 結果與分析

2.1 不同處理對紫山藥富硒效果的影響

2.1.1 紫山藥硒最大富集倍數分析 "從表2可看出，不同施肥方式和施用不同類型硒肥，紫山藥塊根中硒的含量均有所增加。紫山藥中硒的最大富集濃度為1.119 mg/kg，對照中最低的硒含量為0.025 mg/kg，本試驗處理下最大富集倍數為44.76倍。

2.1.2 根施與葉面噴施效果對比 "根施和葉面噴施納米硒肥濃度為10 mg/L時，紫山藥根、莖和葉片中的總硒含量變化如圖1所示。從圖1可看出，葉面噴施的紫山藥塊根、莖及葉片中總硒含量均高于根施。由此可知，不同的施肥方式下紫山藥富硒效果存在明顯差異，其中葉面噴施對紫山藥富集硒的效果較好。

2.1.3 納米硒肥與亞硒酸鈉效果對比 "根施亞硒酸鈉和微生物納米硒肥濃度為10 mg/L時，紫山藥塊根中總硒的含量如圖2所示。紫山藥對不同類型的的硒肥富集效果存在明顯差異，其中微生物納米硒肥有利于紫山藥對硒的富集。

2.2 施用硒肥對產量的影響

不同處理對紫山藥各個小區產量的影響見圖3。從圖3可看出，產量最高的是對照組，說明施用硒肥會在一定程度上，降低產量，不過各個處理產量降低的情況不同，根據產量高低排序依次為T4lt;T1lt;T3lt;T2lt;CK。

2.3 施用硒肥對花青素含量的影響

從圖4可以看出，花青素含量的變化并不會隨著硒含量的變化而規律性地變化，二者沒有明顯的相關關系。原因可能是花青素主要是黃酮類物質，硒的吸收積累過程不影響黃酮類物質的形成。這表明，紫山藥體內硒濃度的增加并未降低紫山藥的花青素含量。

2.4 施用硒肥對蛋白質的影響

從圖5可以看出，紫山藥蛋白質含量與硒含量存在一定的正相關關系，相關系數R=0.43，這與劉三才等[10]在谷子中的研究結果相符。推測可能的原因是硒在紫山藥中主要以硒蛋白的形式，或含硒氨基酸形式存在。

3 結論與討論

本試驗中，葉面噴施微生物納米硒肥濃度為30 mg/L時，紫山藥富集硒的最大濃度為1.119 mg/kg，而對照處理中最低的硒含量為0.025 mg/kg，得出紫山藥硒的最大富集倍數為44.76倍。葉面噴施微生物納米硒肥濃度為30 mg/L時，紫山藥產量未明顯降低，說明該濃度還未達到紫山藥富集硒的極限濃度，而硒肥濃度達到一定程度后對紫山藥的脅迫甚至毒害作用還有待更進一步研究。本試驗還驗證了施用硒肥對紫山藥食用品質的影響，結果表明，紫山藥中花青素含量與硒含量未呈現明顯的相關關系，即紫山藥體內硒含量的增加未降低花青素的含量?；ㄇ嗨刈鳛樽仙剿幤焚|特征的重要指標并未受到體內硒含量的影響。這一結果對于生產高品質富硒紫山藥有一定的指導意義。不同施肥方式的對比試驗可看出葉面噴施效果優于根施，這一結果與水稻、獼猴桃和油菜等[11-13]作物上的研究結果一致。本試驗中紫山藥塊根中硒含量與蛋白質含量存在一定的正相關關系，這一研究結果與蔭世安等[14]的研究結果相似，該研究在對北京市植物性食物營養調查研究后發現蛋白質含量高的作物（如大蒜、蠶豆等）硒含量一般也高，并經統計分析證實兩者間存在極顯著的正相關性，相關系數達到0.844，遠遠高于本試驗中紫山藥中硒與蛋白質的相關系數R=0.43，可能原因是在生物樣品中硒主要以硒代蛋氨酸、硒代胱氨酸和硒代半胱氨酸等有機形態存在，即蛋白質含量較高的作物硒的相關性更加明顯。

紫山藥可以富集硒，且葉面噴施微生物納米硒肥濃度為30 mg/L時，富集硒的最大濃度為1.119 mg/kg，是對照的44.76倍。本試驗驗證了不同的施肥方式對紫山藥富硒的效果不同，葉面噴施硒肥比根施對于紫山藥富集硒的效果更好。紫山藥塊根中蛋白質含量與硒含量存在一定的正相關關系，相關系數達到0.43。

參考文獻

[1] SCHWARZ K，FOLTZ C M.Selenium as an integral part of factor 3 against dietary necrotic liver degeneration[J].Journal of the American Chemical Society，1957，79（12）：3292-3293.

[2] STONE R.A medical mystery in middle China[J].Science，2009，324（5933）：1378-1381.

[3] 李麗輝，林親錄.我國富硒食品的研究進展[J].中國食物與營養，2007，13（2）：23-25.

[4] 劉圣楠，李升和，靳二輝，等.有機硒在蛋雞生產中的應用[J].中國家禽，2015，37（6）：53-55.

[5] 石愛華，彭祚全，張妍艷，等.我國富硒大米的研究與開發[J].微量元素與健康研究，2015，32（1）：31-32.

[6] 吳軍，劉秀芳，徐漢生.硒在植物生命活動中的作用[J].植物生理學通訊，1999，35（5）：417-423.

[7] 肖杰，劉曼露，劉丹芳，等.紫山藥花青素的提純及其抗氧化性測定[J].食品工業，2015，36（3）：121-125.

[8] 于東.紫山藥功能性營養成分及加工技術研究[D].杭州：浙江大學，2011.

[9] 徐皓，劉水英.濕法消解原子吸收光譜法測定紫山藥中礦質元素[J].食品科學，，2015，36（16）：192-196.

[10] 劉三才，朱志華，李為喜，等.谷子品種資源微量元素硒和蛋白質含量的測定與評價[J].中國農業科學，2009，42（11）：3812-3818.

[11] 黃光昱，李必欽，陳永波，等.硒肥不同施用方式對雙低油菜產量和硒含量的影響[J].湖北農業科學，2016，55（12）：3018-3020，3025.

[12] 王家偉，陳雄波，黃起東，等.不同水稻品種對硒的吸收轉化試驗[J].農業工程，2016，6（4）：82-84.

[13] 劉紅芹，陳悅，方勇，等.硒肥對獼猴桃果實硒含量及其營養品質的影響[J].農業資源與環境學報，2014，31（6）：565-569.

[14] 蔭世安，顧履珍，周瑞華，等. 北京市食物中硒及其拮抗元素的含量[J]. 營養學報，1986，（1）：27-35.

（責編：何 艷）