□ 馬密霞 丁艷麗 付涌玉 周 博 北京聯(lián)合大學(xué)
富硒植物及其硒含量檢測(cè)方法研究進(jìn)展
□ 馬密霞 丁艷麗 付涌玉 周 博 北京聯(lián)合大學(xué)
1 957年,SCh wAr z和F o1tz首次證明硒是人和其他動(dòng)物的必需營(yíng)養(yǎng)元素,是重要的生命元素,是多種酶的激活劑,具有保護(hù)胸腺、維持淋巴細(xì)胞活性和促進(jìn)抗體產(chǎn)生的作用,可調(diào)節(jié)甲狀腺激素,具有提高機(jī)體免疫力、抗氧化、抗腫瘤、抗衰老的作用,對(duì)重金屬汞和砷具有解毒作用。人體缺硒會(huì)導(dǎo)致未老先衰,精神不振,免疫力差,易患感冒等病毒性疾病,缺硒會(huì)引發(fā)4 0多種疾病,嚴(yán)重缺硒會(huì)引發(fā)心臟病等。人體補(bǔ)充適量的硒可有效預(yù)防有關(guān)疾病,如克山病、心血管病、免疫功能低下等。利用富硒生物體生產(chǎn)富硒農(nóng)產(chǎn)品是解決人體缺硒問題的有效途徑,硒對(duì)人們有諸多益處,富硒農(nóng)產(chǎn)品和保健品的研究越來(lái)越受到人們的關(guān)注。
目前,我國(guó)已有富硒食用菌、富硒稻米、富硒茶葉等多種富硒農(nóng)產(chǎn)品。僅在廣西已試驗(yàn)成功開發(fā)出富硒大米、富硒茶葉、富硒荔枝、富硒火龍果、富硒食用菌、富硒獼猴桃、富硒花生和富硒大蒜等品種多樣的產(chǎn)品。近年來(lái),全國(guó)各地越來(lái)越多的人研究富硒農(nóng)產(chǎn)品,主要包括以下幾類農(nóng)產(chǎn)品:(1)黑木耳、金針菇、平菇、銀耳和螺旋藻等食用菌類;(2)黃花菜、根芹菜、黃秋葵、結(jié)球生菜、苦苣、薺菜、茼蒿、莧菜、小松菜、萵苣和芫荽等葉菜類蔬菜;(3)西瓜、甜瓜、砍瓜、苦瓜、茄子、蘿卜、辣椒、土豆、荸薺、大蒜、安康市魔芋等瓜果和地下根莖類;(4)番杏、油桃、梨、蘋果、葡萄、柑橘、草莓、冬棗、人參果和油葵等果類;(5)大米、小米、玉米、黑花生、蠶豆、大豆、小麥、蕎麥、糙米、麥芽等谷物豆類;(6)菊花、鐵皮石斛、枸杞、靈芝、金銀花、蟲草等中藥材類。
這些農(nóng)產(chǎn)品的研究主要集中在富硒栽培技術(shù)方面,通過在富硒土壤中栽培或葉面噴灑、土壤施肥、富硒溶液浸泡種子等人工施用富硒肥料方法促進(jìn)植物對(duì)硒的吸收,以得到各種富硒的農(nóng)產(chǎn)品。研究包括各種果蔬和中藥材,并研究各種果蔬中富硒能力、果蔬的營(yíng)養(yǎng)和口味等特點(diǎn)。例如,菠菜等葉菜類蔬菜富硒能力大于黃瓜、番茄、辣椒等茄果類蔬菜,富硒荸薺不僅營(yíng)養(yǎng)豐富、味甜可口,銷售價(jià)格較普通荸薺高20%以上,且保健作用明顯,深受廣大消費(fèi)者喜愛,市場(chǎng)需求前景廣大。
我國(guó)湖北恩施、安康等地區(qū)土壤含硒量高,恩施高硒地區(qū)富硒植物資源豐富,人們充分利用這里的土壤進(jìn)行富硒農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)和研究。人工富硒的目的是更好地研究和獲得富硒農(nóng)產(chǎn)品,主要研究富硒植物生產(chǎn)技術(shù)。目前,人工富硒方法主要有葉面施硒、土壤施硒、硒溶液浸種等。以水溶性硒鹽存在的硒對(duì)植物的有效性高,一般采用亞硒酸鈉或硒酸鈉的形式,把硒鹽施入作物中,硒被作物高效吸收,植物將無(wú)機(jī)硒轉(zhuǎn)化為有機(jī)硒才能更好地被人體吸收。國(guó)內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果表明,小麥、大麥和燕麥葉面噴灑硒酸鈉5 g/h m2即可滿足人或動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)的要求。
土壤的酸堿度能影響植物對(duì)硒的吸收,在中性和酸性土壤中硒的溶解度最低,隨PH升高或降低,硒化合物的溶解度增加,因此用石灰改良土壤能提高作物硒的含量。此外,土壤中氮磷等微量元素的含量也會(huì)影響植物對(duì)硒的吸收。有關(guān)土壤中其他微量元素對(duì)植物吸收硒元素的影響研究較少,需進(jìn)一步探索。
近年來(lái),食品中硒含量的檢測(cè)分析技術(shù)不斷發(fā)展,文獻(xiàn)報(bào)道的用于檢測(cè)硒含量的方法有高效液相色譜法、原子熒光光譜法、紫外可見分光光度法等。為提高各種硒形態(tài)的檢測(cè)效率和檢測(cè)的準(zhǔn)確性,人們采用各種儀器聯(lián)用的檢測(cè)方法,如高效液相色譜與電感耦合等離子體質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(HPLCICP-MS),液相色譜-電噴霧串聯(lián)質(zhì)譜法(LC-MS/MS),高效液相色譜-動(dòng)態(tài)反應(yīng)池-電感耦合等離子體質(zhì)譜(HPLC-d rCICP-MS)聯(lián)用等。不同的分析檢測(cè)方法各有其特點(diǎn),可快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)食品中硒的含量,對(duì)保障食品安全,提高人民健康水平具有重要意義。
目前,分析硒形態(tài)最為廣泛的技術(shù)是高效液相色譜與電感耦合等離子體質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(HPLC-ICP-MS),可實(shí)現(xiàn)富硒植物中含硒生物大分子、硒形態(tài)、與氨基酸結(jié)合位點(diǎn)和機(jī)理的分析,該方法分析靈敏度好、準(zhǔn)確性高,在樣品前處理等方面均具有優(yōu)勢(shì)。
毛德倩 等人采用液相色譜-電噴霧串聯(lián)質(zhì)譜法(LC-MS/MS)定量測(cè)定富硒蔥蒜類植物提取液中的S e-甲基-硒半胱氨酸(MSeC),并獲得提取液的最佳制備條件。該實(shí)驗(yàn)分別采用純水、甲醇、丙酮和乙酸乙酯作提取劑,分別用超聲和沸水提取??刂撇煌臏囟群吞崛r(shí)間,測(cè)定提取液中MSeC含量,獲得含量最大的樣品最佳制備條件。結(jié)果表明,沸水提取90mi n適用于LC-MS/MS在線定量分析蔥蒜類植物中蔥蒜類植物中MSeC的待測(cè)液的制備。倪張林 等人采用高效液相色譜-動(dòng)態(tài)反應(yīng)池-電感耦合等離子體質(zhì)譜(HPLC-d rCICP-MS)聯(lián)用測(cè)定硒代胱氨酸、甲基硒代半光氨酸、亞硒酸鹽、硒代蛋氨酸和硒酸鹽5種硒形態(tài)物質(zhì)。通過胃蛋白酶提取樣品,流動(dòng)相為5 m mol/L的檸檬酸溶液(PH 4.7),色譜柱采用HAmi l tonPRPX-100(250m m ×4.6 m m,10μm),5種硒形態(tài)在10mi n內(nèi)完全分離,且線性關(guān)系好,回收率高,可滿足蔬菜中硒形態(tài)定量分析。程燕 等人采用原子熒光光譜法測(cè)定野豬肉中硒元素的含量。測(cè)定結(jié)果表明,野豬肉中硒含量是家豬肉的1.3倍。該方法實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確、實(shí)用價(jià)值高,可為開發(fā)富硒豬提供科學(xué)依據(jù)。杜英秋 等人介紹原子熒光光譜法測(cè)定富硒小米中硒含量的不確定度評(píng)定方法,提出獲得更為準(zhǔn)確的測(cè)定結(jié)果的關(guān)鍵,為保證測(cè)定結(jié)果的科學(xué)性和完整性提供科學(xué)依據(jù)。劉志剛 等人采用熒光光譜法測(cè)定貴州開陽(yáng)產(chǎn)富硒茶中硒含量,采用2,3-二氨基萘與亞硒酸反應(yīng),生成4,5-苯并苤硒腦絡(luò)合物,其熒光強(qiáng)度與硒的含量成正比。采用該方法測(cè)定多個(gè)茶場(chǎng)茶葉樣品中硒元素的含量,結(jié)果表明,1 0批茶葉樣品的平均含硒量為177.9 μg/k g,明顯高于普通綠茶中的硒含量平均水平。
紫外分光光度法測(cè)定樣品中微量元素硒含量的方法具有靈敏度高、穩(wěn)定性好、工作曲線性關(guān)系好等顯著優(yōu)點(diǎn)。以市售大米為檢測(cè)對(duì)象,李麗清采用凱氏燒瓶消解-紫外分光光度法測(cè)定了樣品中微量元素硒的含量。結(jié)果表明,在5種大米中,富硒大米的硒含量明顯高于普通大米。徐祖民采用紫外分光光度法,以黔西南州茶葉為測(cè)定對(duì)象,測(cè)定樣品中微量元素硒。韓建平通過紫外分光光度法測(cè)定富硒麥芽中的硒元素含量。線性關(guān)系良好,加標(biāo)回收率高。
硒與人類健康長(zhǎng)壽關(guān)系十分密切、硒還被科學(xué)家譽(yù)為“生命的火種”“抗癌之王”“長(zhǎng)壽元素”。植物可將硒由無(wú)機(jī)態(tài)轉(zhuǎn)化為有機(jī)態(tài),供人體吸收,植物富硒也可提高作物的產(chǎn)量。因此,通過人工施硒或選育富硒品種提高作物中硒含量,可滿足人類對(duì)富硒農(nóng)產(chǎn)品和保健品的需求。至今為止,人們已開展諸多植物栽培技術(shù)方面的研究,獲得許多富硒農(nóng)產(chǎn)品,若將富硒農(nóng)產(chǎn)品深加工,給人們提供更加豐富的富硒食品或保健品,對(duì)人們的健康更有意義。例如,綠茶是人們?nèi)粘I钪邢矏鄣娘嬈分唬瑢⒏晃参锂a(chǎn)品作為配料添加加入茶葉、酸奶、面條和飲料等保健品和食品中,既不改變?cè)惺称凤L(fēng)味,又可增加日常保健功效,既滿足人們的營(yíng)養(yǎng)需求,又有利于疾病的預(yù)防;培育硒含量較高的中草藥,可克服當(dāng)今困擾人們的心腦血管疾病、癌癥、艾滋病等疑難病癥,以達(dá)到預(yù)防、保健、治病等效果。此外,人體內(nèi)硒含量過高或過低都會(huì)引發(fā)人體疾病,有關(guān)人體攝入富硒保健品和農(nóng)產(chǎn)品量的研究較少,人們無(wú)法完全控制補(bǔ)硒量,因此人體補(bǔ)硒要有度,避免盲目補(bǔ)硒。如今,市場(chǎng)上出現(xiàn)各種各樣富硒產(chǎn)品,真假難辨,人們要通過正規(guī)渠道獲得補(bǔ)硒農(nóng)產(chǎn)品或保健品,避免使用假冒偽劣富硒產(chǎn)品,影響人體健康。