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本文作者:李嬌嬌1,2原保忠1余展深2王明紅2作者單位:1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)植物科學(xué)技術(shù)學(xué)院2.湖北民族學(xué)院生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院
豆瓣菜,又名西洋菜、水田芥,是十字花科豆瓣菜屬的一二年生冬春季水生栽培蔬菜,喜冷涼、怕熱、較耐寒,以柔嫩莖葉供食,富含蛋白質(zhì)、脂肪、糖類、維生素和礦物質(zhì)。豆瓣菜生長(zhǎng)適溫20℃左右,能忍受短時(shí)間的霜凍,喜肥沃、濕潤(rùn)的中性壤土,pH值6.5~7.5,要求較充足的光照[1]。位于元素周期表中34號(hào)的元素硒,在自然界中存在的豐度為化學(xué)元素中的第70位。1957年,德國(guó)科學(xué)家施瓦茨證實(shí)硒對(duì)肝臟有很強(qiáng)的保護(hù)作用,1973年WHO和國(guó)際營(yíng)養(yǎng)組織確認(rèn)硒是環(huán)境中一種重要的微量元素,是人體和動(dòng)物體內(nèi)必需的微量元素[2]。有研究認(rèn)為,硒可抗癌、防衰,人體補(bǔ)充適量硒可增強(qiáng)免疫力[3,4]。Asher鑒定證實(shí),植物體內(nèi)的硒是以亞硒酸鹽形態(tài)存在,由根部轉(zhuǎn)化為硒酸鹽和未知態(tài)硒化物運(yùn)輸至地上部供植物利用和吸收,不易短時(shí)間在植物體內(nèi)積累到很高濃度[5,6]。豆瓣菜營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高,生長(zhǎng)迅速,易種植,便于管理,如果豆瓣菜在大面積推廣的同時(shí),能夠富集一定量的硒元素,則將對(duì)保健食品的開發(fā)起到重要作用。本試驗(yàn)探討不同外界條件對(duì)豆瓣菜富硒能力的影響,為開發(fā)簡(jiǎn)便安全的富硒食品提供參考。
1材料與方法
1.1試驗(yàn)材料
供試品種為大葉種豆瓣菜,選自湖北省武漢市蔬菜研究所種子擴(kuò)繁后的健壯植株。
1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)在恩施土家族苗族自治州湖北民族學(xué)院生物技術(shù)研究所進(jìn)行。設(shè)4個(gè)硒濃度處理:0、0.02、0.10、0.20、0.30mg/L,分別記為CK,se1,Se2,Se3,Se4;2個(gè)溫度處理:15℃、20℃;2個(gè)pH值處理:pH=6、7;2種栽培方式:水培、土培。在種子生長(zhǎng)后的健壯植株中挑選長(zhǎng)勢(shì)一致的長(zhǎng)10~13cm,2~3輪根的豆瓣菜洗凈后種入水盆和土盆中,每盆種6株,用泡沫透氣板固定,10d左右,加入配好的硒溶液,20d后,采收,用超純水洗凈、烘干、粉碎備用。
1.3試驗(yàn)方法
根據(jù)《GB5009.93-2010食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中硒的測(cè)定》中的“氫化物原子熒光光譜法”進(jìn)行測(cè)定。稱取0.5g粉碎后的豆瓣菜粉末放于消解管中,每個(gè)處理3次平行,加入2mL優(yōu)級(jí)純的鹽酸溶液,6mL優(yōu)級(jí)純的硝酸溶液,放于消解罐中消解33min,后將消解完的溶液倒入小燒杯中,置于180℃電熱板上蒸至近干,用5%鹽酸溶解殘留物,倒入100mL容量瓶中定容備測(cè)。測(cè)量?jī)x器為AFS-930d原子熒光光度計(jì)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel軟件進(jìn)行分析。
2結(jié)果與分析
2.1不同濃度硒對(duì)豆瓣菜生長(zhǎng)指標(biāo)和富硒能力的影響
由表1可知,隨著硒濃度的增加,根數(shù)、可食部分鮮質(zhì)量、總質(zhì)量降低幅度較大,而把長(zhǎng)、根均長(zhǎng)、可食部分均長(zhǎng)變化不大。添加一定量的硒溶液后,豆瓣菜總體表現(xiàn)比對(duì)照好,而用原子熒光光度計(jì)測(cè)定的含硒濃度,其含硒量隨硒溶液濃度的增加而增加,最高達(dá)到0.0447mg/kg。根據(jù)國(guó)標(biāo)《GB2762-2005食品中污染物限量》可知,蔬菜中硒含量限量為0.1mg/kg,表明豆瓣菜中硒含量在限量范圍內(nèi)。人體對(duì)硒的需要量目前還沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),1979年國(guó)際硒學(xué)會(huì)推薦的標(biāo)準(zhǔn)是60μg/d,中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)1988年的推薦標(biāo)準(zhǔn)是50μg/d[7],而Taylor等[8]通過(guò)對(duì)我國(guó)13個(gè)省市的調(diào)查發(fā)現(xiàn),目前我國(guó)成人每日的攝硒量?jī)H為26.63μg,遠(yuǎn)低于營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)的推薦標(biāo)準(zhǔn),說(shuō)明缺硒現(xiàn)象普遍存在,而且較為嚴(yán)重。因此,當(dāng)添加0.30mg/L的硒溶液時(shí),每天食用2~3kg的豆瓣菜就可以滿足人體對(duì)硒元素的需求。
2.2不同溫度對(duì)豆瓣菜富硒能力的影響
由圖1可知,在不同溫度的影響下,豆瓣菜對(duì)硒的富集能力也有所不同。隨著硒濃度的增加,在15℃和20℃時(shí)豆瓣菜對(duì)硒的富集能力均增加,但是在硒濃度為0、0.02、0.30mg/L時(shí),15℃處理下豆瓣菜的含硒量高,在0.30mg/L處理下,豆瓣菜的含硒量高達(dá)0.0576mg/kg;當(dāng)硒濃度為0.10、0.20mg/L時(shí),20℃處理下豆瓣菜的含硒量高。由此可知,在15℃時(shí)高濃度的硒溶液處理使豆瓣菜能富集更多的硒元素,而在20℃時(shí)中等濃度的硒處理會(huì)取得更好的富集效果,濃度過(guò)高反而會(huì)影響豆瓣菜對(duì)硒元素的吸收。
2.3不同pH值對(duì)豆瓣菜富硒能力的影響
由圖2可知,pH值對(duì)豆瓣菜的富硒能力影響較大??傮w來(lái)看,豆瓣菜的含硒量都是隨著硒溶液的濃度增加而增加,但pH值為6時(shí)的含硒量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于pH值為7的含硒量,說(shuō)明豆瓣菜的富硒能力隨著pH值的增加而降低。當(dāng)硒濃度為0.20mg/L時(shí),pH值的不同使豆瓣菜的富硒差異尤為顯著,二者含硒量相差0.0372mg/kg;硒濃度為0.30mg/L時(shí),二者的富硒差異降低。試驗(yàn)過(guò)程中,pH值為6時(shí),豆瓣菜長(zhǎng)勢(shì)比pH值為7時(shí)的差,表現(xiàn)為根部暗黃,枯葉較多。因此可推測(cè),偏酸性的添加液對(duì)豆瓣菜根部細(xì)胞傷害較大,使硒元素更加容易進(jìn)入到豆瓣菜內(nèi)部。
2.4不同栽培方式對(duì)豆瓣菜富硒能力的影響
由圖3可知,在添加相同濃度的硒溶液后,水培和土培豆瓣菜對(duì)硒的富集能力差異明顯。水培時(shí),隨著硒濃度的增加,豆瓣菜的富硒量也增加;但是土培時(shí),硒濃度的增加并沒(méi)有使豆瓣菜的含硒量顯著增加。究其原因,可能是因?yàn)橥寥缹?duì)硒元素的螯合作用使根無(wú)法吸收到硒元素,也有可能是土壤中的細(xì)菌吸收消耗了硒元素從而導(dǎo)致豆瓣菜無(wú)法吸收到硒元素??偠灾僚喽拱瓴说母晃芰h(yuǎn)沒(méi)有水培豆瓣菜的富硒能力強(qiáng),若想將豆瓣菜作為富硒的保健食品開發(fā),則應(yīng)水培。
3結(jié)論與討論
3.1結(jié)論
不同濃度、溫度、pH值、栽培方式對(duì)豆瓣菜的富硒能力都有影響。隨著硒濃度的增加,根數(shù)、可食部分質(zhì)量、總質(zhì)量降低幅度較大,而把長(zhǎng)、根均長(zhǎng)、可食部分均長(zhǎng)變化不大。添加硒溶液培養(yǎng)的豆瓣菜總體外觀比對(duì)照處理的好。隨著濃度的增加,豆瓣菜對(duì)硒的富集量增加;溫度升高時(shí),中等濃度硒溶液處理的豆瓣菜富硒能力更強(qiáng),當(dāng)濃度繼續(xù)增加時(shí),則低溫度的豆瓣菜富硒能力比高溫度的強(qiáng);pH值由6增加到7后,豆瓣菜的富硒能力減弱,但是pH值為6的豆瓣菜長(zhǎng)勢(shì)不如pH值為7的;不同栽培方式對(duì)豆瓣菜的富集能力影響最大,在添加相同濃度的硒溶液時(shí),土培的豆瓣菜含硒量很小,幾乎可以忽略不計(jì),但是水培的豆瓣菜對(duì)不同濃度硒添加液的反應(yīng)顯著??偠灾诓挥绊懏a(chǎn)量和品質(zhì)的情況下,想要使豆瓣菜在國(guó)標(biāo)限量之內(nèi)富集最大量的硒元素,而成為最有益于人體健康的富硒保健蔬菜,建議在水培條件下添加0.20mg/L的硒溶液,pH值調(diào)整到6.5,溫度為15℃。
3.2討論
硒是人體所需的極為重要的微量元素之一,對(duì)防治疾病、保持健康和防止衰老具有重要意義,被譽(yù)為“生命的保護(hù)劑”[9];缺硒會(huì)導(dǎo)致心血管疾病、克山病、大骨節(jié)病等一系列病癥的發(fā)生[10]。世界上有40多個(gè)國(guó)家和地區(qū)缺硒,中國(guó)有72%的縣(市)不同程度缺硒,其中近1/3為嚴(yán)重缺硒地區(qū)[11,12]。因此,硒元素對(duì)人體健康至關(guān)重要,而研究出既口感美味,富硒能力又強(qiáng)的保健蔬菜對(duì)人們來(lái)說(shuō)意義重大,市場(chǎng)前景廣闊。本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)不同濃度硒溶液、溫度、pH值、栽培方式的處理來(lái)說(shuō)明豆瓣菜富硒能力的強(qiáng)弱,雖然對(duì)豆瓣菜的富硒能力有一定的闡述,但其生理機(jī)理還有待探討。