张家界市部分农作物可食部位硒含量研究

向昌国，李文芳，任 浩，伍四平，黄芳萍

1吉首大学旅游学院;2吉首大学城乡资源与规划学院，张家界427000

张家界市部分农作物可食部位硒含量研究

向昌国1*，李文芳2，任 浩2，伍四平2，黄芳萍2

1吉首大学旅游学院;2吉首大学城乡资源与规划学院，张家界427000

采用国家标准(GB/T5009.93-2003)，用荧光分光光度计对张家界市22种农作物40个样本可食部位中的硒含量进行了分析。结果表明，测定的22个种类40个样本均属于富硒及高硒作物，以茶叶的硒平均含量最高为2.0102 mg/kg，其次是豆类平均含量为1.8518 mg/kg，薯类含量最低为1.0240 mg/kg。所测定的各种作物可食部位富硒能力依次为:茶叶2.0102 mg/kg＞豆类(干)1.8518 mg/kg＞水稻、玉米1.5326 mg/kg＞蔬菜类1.3438 mg/kg＞水果类1.0783 mg/kg＞薯类1.0240 mg/kg。该研究确定了部分农作物硒含量的水平及富硒作物品种。

张家界市;农作物;硒;荧光分光光度计

硒是人和动物必需的微量元素之一，缺硒会导致人发生克山病、大骨节病和动物白肌病等缺硒地方病，而且其他许多疾病也与硒缺乏有关［1，2］。已知人类与缺硒有关的疾病达40余种，硒被誉为“生命火种”、“心脏的守护神”和“抗癌之王”［3，4］。植物中的硒以有机硒为主，人体对其利用率高，且比无机硒安全［5］。所以寻找富硒植物资源，开发研制富硒食品已成为当前植物资源开发利用和保健品研究中的一项重要内容。粮食类作物中硒含量0.045～ 0.070 mg/kg为足硒，0.070～0.300 mg/kg为富硒，大于0.300 mg/kg为高硒;蔬菜水果类0.015～0.031 mg/kg为足硒，0.031～0.100 mg/kg为富硒，0.100～0.330 mg/kg为高硒［6，7］。中国有约占国土72%的地区缺硒，属于缺硒国家［8］。目前我国居民硒摄入量普遍低于中国营养学会推荐的硒适宜摄入量下限50 μg/d，达不到维持健康的最低需要量。因此，开发富硒农产品是提高我国乃至世界缺硒地区补充硒水平的一种重要手段。

张家界市与我国著名的富硒地区湖北恩施市相邻，具有相似的地质构造、气候条件和含硒地球化学环境及土壤地理因素。气候条件适合于多种农作物的生长，主要生产的农作物有水稻、玉米、红薯、黄豆、花生、白菜、萝卜、马铃薯、猕猴桃、柚子等一百多种。目前对硒的研究报道很多，但尚未见到有关湖南省张家界市富硒资源的相关报道。首次对张家界市部分农作物可食部位硒含量的测定，确定了部分农作物硒含量的水平及作物品种，对促进本地旅游经济发展具有积极的意义。为张家界市开发利用富硒资源，生产富硒农畜产品和保健食品提供科学的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

22种作物40个样品采自张家界市(永定区、武陵源区、慈利县)富硒土壤区域内。

环己烷(无锡市晶科化工有限公司);硝酸、盐酸、硫酸(沈阳民联化工);氢溴酸(唐河天弘化学品有限公司);氨水(南京盛庆和化工有限公司);甲酚红(上海森斐化学品有限公司);EDTA(浙江三鹰化学试剂有限公司);盐酸羟胺(山东兴辉化工有限公司);高氯酸(天津市鑫源化工有限公司)均为分析纯;元素硒(晋中中资化工技术有限公司公司光谱纯);2，3－二氨基萘(上海时代生物科技有限公司荧光级)。

DA-63烘箱(Yamato)、AG-220万分之一天平(日本岛津公司)、F93荧光分光光度计(上海棱光)。

1.2 方法

1.2.1 样品的采集与制备

2011年4～12月，在各乡镇农技人员配合下，实地调查农民种植的农作物品种(部分品种为农民长期自留种种植，无品种名，定为本地品种)。用多点采样法采集作物样品的可食部分，共采集富硒土壤上的部分作物样品40个。贮存于聚乙烯塑料样品袋中，贴好标签。样品带回实验室后，去除样品中不合规格的部分，将采回的作物样品于烘箱中60℃干燥后，磨碎，过40目筛储存于聚乙烯袋中备用。

1.2.2 植物样品的消化

称取0.5 g样品于三角瓶内，加10 mL 5%去硒硫酸，待试样湿润后，再加20 mL硝酸、高氯酸(2∶ 1)的混合酸液放置过夜。于沙浴上逐渐加热消化至样品为无色或淡黄色透明为止，即为样品消化液。将消化液转入50 mL容量瓶中定容，过滤、待测。

1.2.3 硒标准曲线制取

准确量取0.05 μg/mL标准硒溶液0.00、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00 mL，硒含量(x)分别为0.000、0.025、0.050、0.100、0.200、0.300 μg。分别加入6支50 mL比色管中，加水至10 mL。再加入20 mL EDTA混合液，用氨水(1∶1)或盐酸(1∶9)调至淡红或橙色(pH 1.5～2.0)。将比色管转入暗室，再加入DAN(1.0 g/L)3 mL，振荡摇匀，将比色管置沸水浴中加热5 min，取出冷却后，加入3.0 mL环己烷，振摇4 min，将全部溶液移入分液漏斗，待分层后弃去水层，将环己烷层转入比色管中，于激发波长376 nm，发射波长520 nm处测定其荧光强度。以荧光强度(y)为纵坐标、浓度(x)为横坐标，绘制标准曲线，得到回归方程:y=1105.3x-0.018，相关系数R2=0.9999。

1.2.4 作物硒含量测定

准确吸取10 mL定容过滤后的样品消化液于50 mL比色管中，加入20 mL EDTA混合液，以下操作同“1.2.3”标准曲线的制取。每个样品做三个重复，结果取其平均值。

1.2.5 回收率实验

称取马铃薯、萝卜、大米样品各3份，分别加入硒标准溶液(0.05 μg/mL)1 mL，照“1.2.2”节制备样品溶液，按“1.2.3”节方法，测定荧光强度，计算回收率。

回收率计算:回收率=(测定总硒质量-植物样品硒质量)/加入硒质量。

1.2.6 结果计算

试样中硒含量按下式计算:

2 结果与分析

2.1 张家界市部分农作物富硒水平比较

表1 张家界市部分农作物硒含量的测定结果(mg/kg干样)Table 1 Result of selenium content determination of a portion of crops in Zhangjiajie city(mg/kg dry samples)

表1表明:所测定的22个种类40个样本均属于富硒及高硒作物，其中以茶叶中硒的平均含量最高，为2.0102 mg/kg，其次是豆类，硒平均含量为1.8518 mg/kg，薯类含量最低为1.0240 mg/kg。各种类含量高低顺序依次为:茶叶2.0102 mg/kg＞豆类1.8518 mg/kg＞水稻、玉米1.5326 mg/kg＞蔬菜类1.3438 mg/kg＞水果类1.0783 mg/kg＞薯类1.0240 mg/kg。

图1 不同部位硒含量的分布Fig.1 Distribution of selenium content in different parts of crops

2.2 不同部位硒含量的分布

部分农作物不同部位含硒量的分布状况如图1所示。

图1所示，从部位上看，同种作物不同部位硒含量有明显的区别:茶叶嫩叶比老叶的硒含量高，薯皮比去皮薯的硒含量高，萝卜叶比萝卜的硒含量高，稻谷比大米的硒含量高。

2.3 作物硒含量与土壤供硒水平的关系

部分农作物硒含量与土壤供硒水平的关系，见图2。

图2 作物硒含量与土壤供硒水平的关系Fig.2 Relation of selenium content between crops and soil

图2所示，从种类上看，玉米、薯类和稻米硒含量随着土壤硒含量的升高而升高。

2.4 品种间富硒水平差异比较

品种间富硒水平差异比较，见表2。

表2 不同作物品种硒含量与土壤硒含量(mg/kg干样)Table 2 Selenium content of different types of crops and selenium content of soil(mg/kg dry samples)

表2说明:①虽然土壤供硒水平相近，但不同作物因品种不同，富硒能力也不同，可食部位硒含量也有所差异。不同品种的富硒能力表现为，柚子:金香柚＞矮晚柚＞菊花芯;白菜:青杂3＞抗优90。②相同品种的大米在土壤供硒水平相同的情况下的富硒能力差异不大;不同品种大米的富硒能力随土壤供硒水平的升高而升高。③萝卜两品种间硒含量差异较大，本地萝卜的富硒能力＞杂交萝卜(南畔洲)。

2.5 回收率实验

回收率测定，结果见表3。

表3 加标回收率试验结果Table 3 Result of recovery rate experiment

回收率在96.6～101.8%之间，符合实验要求， RSD为2.41%，结果见表2。

表4 张家界市与其他地区部分富硒农作物硒含量比较［9-16］(鲜样)Table 4 Comparison of Selenium content of a portion of selenium-rich crops in Zhangjiajie city and other areas of China(fresh samples)

茶叶(张家界) 0.5025 葱(山东) 0.2590玉米(安康) 0.2400 葱(张家界) 0.1886玉米(张家界) 1.5849 大米(安康) 2.7500大豆(安康) 0.8000 大米(张家界) 1.4672

3 讨论

表4对比得知，张家界市的玉米、大豆、马铃薯、茶叶的硒含量为0.1484～1.8020 mg/kg，均高于上述几个地区，符合谭见安等［6，7］对农作物硒含量等级划分中的高硒范畴，均属高硒作物;而大蒜、辣椒、大米、葱的硒含量为0.0849～1.4672 mg/kg，虽低于上述几个地区，但均属富硒及高硒作物。因此，张家界市可大力发展各种富硒农产品。

4 结论

张家界市主要农作物有水稻、玉米、小麦、红薯、马铃薯、黄豆、花生、大白菜、萝卜、猕猴桃、柚子等一百多种，通过对部分农作物的分析研究，得出以下结论:

4.1 所测定的22个种类40个样本均属于富硒及高硒作物，证明张家界市具有丰富的天然富硒资源。因此，应着力利用我市得天独厚的天然富硒条件开发富硒食品。但是如果摄入硒过量也会对人体造成危害，故应该合理开发富硒食品，使得缺硒区域人群摄入补硒，富硒区域人群摄入不中毒，才能确保消费者的安全，提高全民膳食营养水平。

4.2 从种类上看，玉米、薯类和稻米随着土壤硒含量的升高而升高。应进一步摸清张家界市各地硒含量分布，动植物体内含硒范围，必要时添加或者控制硒的含量。

4.3 同种作物的不同部位硒含量有明显的区别，白薯皮的硒含量比去皮白薯高5.7%～13.1%，红薯皮的硒含量比去皮红薯高5.7%，萝卜叶的硒含量比萝卜高21.4%，稻谷的硒含量比大米高38.3%，茶叶嫩叶的硒含量比老叶高14.0%。

4.4 张家界市的玉米、大豆、马铃薯、茶叶硒含量高于国内几个富硒地区，属高硒作物;而大蒜、辣椒、大米、葱的硒含量为虽低于上述几个地区，但均属富硒及高硒作物。

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Selenium Content Determination in Edible Parts of Crops in Zhangjiajie City

XIANG Chang-guo1*，LI Wen-fang2，REN Hao2，WU Si-ping2，HUANG Fang-ping21Jishou University，College of Tourism;2Jishou University，College of Resources and Planning Sciences，Hunan Zhangjiajie 427000，China

In order to master the selenium-rich crop resources in Zhangjiajie city and develop selenium-rich tourism agricultural products，the selenium contents in the edible parts of 40 samples of 22 types of crops were determined by fluorescence spectrophotometer according to the method of national standards GB/T5009.93-2003.The results showed that all 40 measured samples of these 22 crops all belonged to selenium-rich crops.Tea leaves had the highest average selenium content，which was 2.0102 mg/kg，followed by beans，the average selenium content was 1.8518 mg/kg，and potatoes had the lowest selenium content，1.0240 mg/kg.The sequence of the selenium content in the edible parts of these crops was tea leaves 2.0102 mg/kg＞beans 1.8518mg/kg＞poaceae 1.5326 mg/kg＞vegetables 1.3438 mg/kg＞fruits 1.0783 mg/kg＞potatoes 1.0240 mg/kg.This research identified the selenium content level of a portion of crops and the types of selenium-rich crops，therefore，exerted positive impact on the development of tourism economy of Zhangjiajie city.

Zhangjiajie city;crops;selenium;fluorescence spectrophotometer

1001-6880(2012)08-1084-06

2011-10-10 接受日期:2012-03-22

生态旅游应用技术湖南省重点实验室资助项目(JDSTLY201106);吉首大学大学生创新性教育基金资助项目(JSUCX201044)

*通讯作者 Tel:86-013117442938;E-mail:changguox@yahoo.com.cn

TS207.3

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