条斑紫菜不同采收期总硒含量变化研究

凌云 ，王凤军 ，陈安娜 ，沈辉 ，万夕和 ，叶素丹

（1.浙江经贸职业技术学院，浙江 杭州 310018；2.江苏省海洋水产研究所，江苏 南通 226007）

硒（Se）被称为“生命之火”，是生物生长发育必需的一种微量元素，对人体来说具有抗氧化、抗衰老、解毒、防癌抗癌和提高免疫力等作用[1-5]。硒具有多种生理功效，摄入不足会影响人类身体健康，克山病是缺硒的典型症状，因此市面上出现多种富硒食品，鼓励补硒，但人体摄入过量的硒则会引起中毒。而作为天然含硒高的食物，海藻就是其中一类。有报道称海藻中硒元素含量丰富，但受产地水土环境中硒含量的影响很大[2，6]。我国海藻资源丰富，海藻含有多种生物活性物质和生物学功能，对促进人类健康有积极的作用，加强海藻加工开发研究，具有深刻的战略意义[7-8]。

条斑紫菜（Porphyra yezoensis）属红毛菜科大型海藻，条斑紫菜养殖加工业经多年发展已成为江苏海洋渔业的支柱产业。紫菜被称为“长寿菜”、“天然微量元素宝库”，含有丰富的蛋白质、海藻多糖、维生素和矿物质等，与人类健康和生命活动关系密切，具有极为重要的保健功效[9]。从紫菜中开发具有独特活性的海洋药物和保健食品是紫菜研究利用的新方向，笔者之前的研究[10]表明紫菜具有一定含量的硒。目前有多位学者[11-13]研究表明紫菜在不同生长海区、不同生长时期紫菜中营养成分有一定变化，但都未涉及紫菜中硒含量变化的研究。

为了研究海藻中硒的含量及其变化，该文以海水养殖条斑紫菜为研究对象，采用微波+湿法消解法[10]进行样品前处理，使用氢化物-原子荧光光谱法测定江苏沿海不同地区不同采收期条斑紫菜中总硒含量，初步研究条斑紫菜中总硒含量变化，为深入开发利用条斑紫菜的营养和保健价值提供依据。

1 材料与方法

1.1 样品

条斑紫菜取自江苏沿海连云港赣榆（1号站位）、盐城大丰（2号站位）、南通如东环渔（3号站位）、南通如东北渔（4号站位）和南通海门（5号站位）5个站位的紫菜养殖区，取样站位见图1。在2012年12月至2013年4月采收周期内，每个月在每个养殖区选取3个代表性采样点进行收割，分别获得头水、二水、三水、四水和五水5个批次的新鲜紫菜样品，共计75份，每份样品用清洁海水充分洗净至无泥沙，晾晒干后用自封袋密封保存。测定前于50℃烘箱烘干至恒重，粉碎混匀后于干燥器中保存备用。

图1 江苏条斑紫菜不同产地取样站位图

1.2 仪器与试剂

AFS-9800型原子荧光光谱仪（硒空心阴极灯和纯度为99.99%的氩气作载气）及计算机处理系统（北京科创海光仪器有限公司），Mars 5微波消解仪（美国CEM），高级台式封闭电炉（天津市泰斯特仪器有限公司），EH35APlus型数显电热板（北京莱伯泰科公司），电热恒温鼓风干燥箱（上海精宏实验设备有限公司），超纯水（美国密理博公司）等。

硝酸、高氯酸、双氧水、盐酸、氢氧化钾、硼氢化钾为优级纯。6 mol/L盐酸、100 g/L铁氰化钾溶液（掩蔽剂）、1.5%硼氢化钾+0.5%氢氧化钾（还原剂）、5%盐酸（载流）。紫菜标准物质GBW10023、硒标准物质：1 000 μg/mL，皆购自于国家标准物质中心。

1.3 测定方法

标准曲线绘制：取1 000 μg/mL的Se标准溶液1 mL，加水定容至100 mL容量瓶，配制成浓度为10 μg/mL Se标准中间液，再取此液1 mL，加水定容至100 mL容量瓶，配制成浓度为100 μg/L的Se标准工作液；分别吸取100 μg/L的Se标准工作液0、0.1、0.5、1、2、4 mL 于 20 mL 比色管中，定容至 10 mL刻度线后，加入2 mL HCl和1 mL 100g/L K3[Fe(CN)6]，混匀，放置 20 min，制成 0、2.5、5、10、20、40 μg/L 的Se标准曲线。仪器测定条件，见表1。

样品前处理：称取0.5 g紫菜样品于微波消解管中，加入5 mLHNO3，冷消解30 min后加2 mLH2O2，振摇混合均匀，于微波消解仪上消化，消解条件如表2所述。将溶液冷却转移至150 mL三角瓶，加入1 mL HClO4，置于电炉上赶酸至溶液变为清亮无色并有白烟冒出（切不可完全蒸干），加入5 mL 6 mol/L HCL继续加热至溶液清亮并伴有白烟出现，冷却至室温定容至10 mL，加入2 mL HCl和1 mL100 g/LK3[Fe(CN)6]，混匀，取上清液待测。每个样品平行3次，同时进行试剂空白试验。同标准曲线一起上机测定含量。

表1 总硒测定的HG-AFS条件

表2 微波消解程序

试样测定结果按以下公式计算：

式中：X：试样中 Se的含量，mg/kg；C：试样消化液测定浓度，μg/L；C0：试样空白消化液测定浓度，μg/L；m：试样质量，g；V：试样消化液总体积，mL。

1.4 数据统计与分析

数据采用Excel软件进行统计处理，采用SPSS statistics 19进行ANOVA方差分析，进行LSD检验和Duncan法多重比较，以P＜0.05作为差异具统计学意义。

2 结果与分析

2.1 线性关系、精密度及回收率

按选定的AFS仪器工作条件下测定Se的荧光强度，测得标准曲线在0～40 μg/L范围内，线性良好，线性回归方程为y=44.445x-35.240，相关系数R为0.9993。

质控样紫菜（GBW10023）称样量为0.5 g（精确至0.0001 g），采用微波+湿法消解法进行硒的测定，连续6次测定紫菜标准物质中硒含量平均值为（0.125±0.004）mg/kg，紫菜标准物质硒标准值为（0.124±0.014）mg/kg。测定结果在误差允许范围内。

称取0.5 g紫菜质控样9份（含硒量为0.062 μg），分别加入3种不同浓度的Se标准溶液进行加标回收实验，平行3次，按上述方法测其含量，取其平均值，由表3结果可见加标回收率为90%～98%，符合加标回收要求，说明该方法测定紫菜中硒是可行有效的。

表3 紫菜质控样加标回收率测定

2.2 不同地区各采收期条斑紫菜中硒含量

通过上述方法测定江苏沿海5个地区5次采收期条斑紫菜中硒含量，测得结果见表4，江苏沿海条斑紫菜硒含量在0.089～0.284 mg/kg之间，平均值为0.145 mg/kg。经方差分析表明，在5个地区不同采收期的条斑紫菜中硒含量有所差异，差异具统计学意义（P＜0.05），其中，头水紫菜中硒在各地区差异具统计学意义（P＜0.05），硒含量依次为赣榆＞环渔＞海门＞北渔＞大丰，平均值为0.110 mg/kg；二水紫菜中硒在各地区差异不具统计学意义（P＞0.05），硒含量依次为赣榆＞环渔＞海门＞北渔＞大丰，平均值为0.124 mg/kg；三水紫菜中硒在各地区差异极具统计学意义（P＜0.01），硒含量依次为环渔＞海门＞赣榆＞北渔＞大丰，且在环渔地区出现条斑紫菜硒含量最高值为0.284 mg/kg，平均值为0.191 mg/kg；四水紫菜中硒在各地区差异极具统计学意义（P＜0.01），大丰＞赣榆＞环渔＞海门＞北渔，平均值为0.164 mg/kg；五水紫菜中硒在各地区差异极具统计学意义（P＜0.01），硒含量依次为赣榆＞大丰＞海门＞环渔＞北渔，在北渔地区出现条斑紫菜硒含量为0.138 mg/kg。通过不同采收期条斑紫菜硒含量的平均值可见，三水条斑紫菜中硒含量为最高，四水次之。

从各地区来看，连云港赣榆地区中条斑紫菜硒含量从0.150 mg/kg增加至0.240 mg/kg，平均值为0.182 mg/kg，通过差异性分析和LSD检验，得出连云港地区采收的头水至四水条斑紫菜硒含量之间差异不具统计学意义（P＞0.05），而五水条斑紫菜硒含量与前5个月有具统计学意义差异（P＜0.05）。盐城大丰地区中条斑紫菜硒含量在0.091～0.200mg/kg之间，平均值为0.133 mg/kg，通过差异性分析和LSD检验，得出头水和二水条斑紫菜硒含量差异不具统计学意义，三水和五水条斑紫菜硒含量差异不具统计学意义，但分别与四水之间差异具统计学意义（P＜0.05）。如东环渔地区中条斑紫菜中硒的含量在0.112～0.284 mg/kg之间，平均值为0.161 mg/kg，通过差异性分析和LSD检验，得出环渔地区头水、二水和五水条斑紫菜硒含量差异不具统计学意义（P＞0.05），但分别与三水、四水相比差异具统计学意义（P＜0.05）。如东北渔地区中条斑紫菜硒含量在0.089～0.160 mg/kg之间，平均值为 0.116 mg/kg，通过差异性分析和LSD检验，得出北渔地区头水和五水条斑紫菜硒含量差异不具统计学意义，二水和四水条斑紫菜硒含量差异不具统计学意义，但分别与三水之间差异具统计学意义（P＜0.05）。海门地区中条斑紫菜硒含量在0.101～0.190 mg/kg之间，平均值为0.135 mg/kg，通过差异性分析和LSD检验，得出海门地区头水、二水和五水条斑紫菜硒含量差异不具统计学意义（P＞0.05），但分别与三水、四水相比差异具统计学意义（P＜0.05），与环渔地区比较相似。通过对各地区条斑紫菜中硒含量比较，连云港赣榆地区条斑紫菜中硒含量较高，环渔地区次之。

表4 不同地区各采收期条斑紫菜中硒含量 mg/kg

图2 赣榆地区不同采收期条斑紫菜中硒含量变化

连云港市赣榆地区不同月份采收条斑紫菜中硒含量结果见图2，可以看出从12月到次年4月，随月份增加条斑紫菜中硒含量逐渐增加，在四月份含量为最高。盐城市大丰地区不同月份采收条斑紫菜中硒含量结果见图3，可以看出从12月到次年3月条斑紫菜中硒含量逐渐增加，在3月含量为最高，到4月份时下降。如东环渔地区不同月份采收条斑紫菜中硒含量结果见图4，从12月份到次年2月，条斑紫菜中硒含量逐渐增加，到3、4月逐渐下降，在江苏5个地区5个采收期中环渔地区2月份条斑紫菜硒含量为最高。如东北渔地区不同月份采收条斑紫菜中硒含量结果见图5，变化趋势与如东环渔地区相似，如东北渔地区4月份条斑紫菜中硒含量为在江苏5个地区5个采收期中最低。海门地区不同月份采收条斑紫菜中硒含量结果见图6，变化趋势与如东环渔、北渔地区相似，均在2月份达到最高值，三个地区的地理位置比较靠近，归属南通市。

图3 大丰地区不同采收期条斑紫菜中硒含量变化

图4 环渔地区不同采收期条斑紫菜中硒含量变化

图5 北渔地区不同采收期条斑紫菜中硒含量变化

图6 海门地区不同采收期条斑紫菜中硒含量变化

2.3 每日硒摄入量计算

硒是人体必需的抗氧化营养物质，是谷胧甘肽过氧化物酶的重要组成成分，对维持人体正常生理机能起着关键性的作用。通过该试验测定可知江苏地区条斑紫菜硒含量在8.9 μg/100 g到28.4 μg/100 g 之间，平均值为 14.5 μg/100 g。《中国食物成分表2014版》记载紫菜（干）中的硒含量为7.22 μg/100 g，该试验测定的条斑紫菜硒含量要高于该值，表明该地区紫菜硒含量整体较高，属于天然含硒食品。目前已定人体对硒的最高耐受量为每人每天400μg[14]，我国营养学会推荐的成人硒摄入量为每日50～250 μg。折算成江苏海域条斑紫菜干重约为345 g～1.724 kg，即每天食用干重不低于345 g的条斑紫菜干制品即能满足人体对硒含量的需求，而对于中国人的消费习惯而言，每日也不可能食用过多紫菜，而其他食品中也含有一定量的硒，因此食用适量的紫菜产品有益于人体健康，并不会引起硒含量的超标。

3 讨论

3.1 各地区条斑紫菜不同采收期硒含量变化

通过对各地区不同采收期条斑紫菜硒含量研究可见，条斑紫菜中硒含量变化具有一定规律性，表现为从江苏沿海北部至南部，条斑紫菜中硒含量最高值分别出现在4月、3月和2月，月份逐渐前移。紫菜生长在海洋环境中，海水温度是决定其生育阶段转换和生长速度的关键性指标[15]。在不同地区海水环境、气候和温度等因素不同，海水表面平均温度的纬度分布规律为从低纬向高纬递减，表现出同一时期低纬地区水温高，高纬地区水温低。由于江苏沿海三市纬度大体相差1度（赣榆N34.83°（连云港市），大丰 N33.19°（盐城市），如东 N32.33°和海门N31.89°（南通市）），同一月份海水温度从南通市到连云港市逐渐降低，因此条斑紫菜中硒含量最高值表现出在南通地区早先出现，而在连云港地区最晚出现。由此推测条斑紫菜中硒含量与水温有一定关系，最高值在一定适宜温度范围内出现，这可能与紫菜内部的生理活动有关，当然也与紫菜生长所处环境有关，具体原因有待于进一步研究。

3.2 不同地区相同采收期条斑紫菜中硒含量比较

通过硒含量测定结果可见，赣榆地区在12月头水、次年1月二水和4月五水采收期条斑紫菜中硒含量比其他地区要高；在2月三水采收期，如东环渔地区条斑紫菜硒含量比其他地区高，海门地区其次，赣榆地区第三；在3月四水采收期，盐城大丰地区条斑紫菜硒含量比其他地区高，其次为赣榆地区，表现出条斑紫菜硒含量存在明显的地区差异和时间差异。一般认为海藻化学组成随海藻种类、生长海区、季节变化及环境因子如水温、营养盐、光照等不同而有显著变化[16]，该文对江苏沿海不同地区条斑紫菜中硒含量的比较，表明条斑紫菜中总硒含量受生长海区、季节变化和环境因子的影响而不同。

3.3 紫菜中硒含量的比较

藻类的细胞壁主要有肽聚糖、磷脂和蛋白质组成，具有粘性，并带有一定负电荷，并能提供能与许多离子结合的官能团[17]。海藻具有很强的生物富集作用，它能够从很稀的水溶液中富集元素，既可以富集 Pb、Hg、Cd 重金属元素，又可以富集 Fe、Zn、Se、I等对人体有益的微量元素[18]，而海水提供了丰富的无机元素，因此海藻比陆生植物含有更多种及多量的天然元素。白研等[19]采用原子荧光法测定了12种海藻中总硒含量，在0.0268~0.2234 mg/kg之间，其中测定的紫菜含量为0.0709 mg/kg，该试验测得的条斑紫菜硒含量（0.089~0.284 mg/kg）与此相当，并且硒含量略高，属于天然含硒食品。

4 结论

该文首次采用氢化物发生—原子荧光光度法对江苏沿海5个地区5个采收期条斑紫菜中总硒含量变化进行研究，结果表明江苏沿海各地区不同采收期条斑紫菜中硒含量差异具统计学意义，不同地区中连云港市赣榆地区条斑紫菜硒含量最高，平均为0.182±0.035 mg/kg，其次为如东环渔地区；不同采收期中三水条斑紫菜硒含量最高，为0.191±0.055 mg/kg，四水次之。不同地区条斑紫菜中硒含量最高值出现时间不一致，并有一定规律性变化，表现为在江苏沿海南部条斑紫菜硒含量最高值出现时间早于江苏沿海北部，推测可能与沿海三市海水温度差异有关。从总体上分析江苏沿海各地区条斑紫菜中硒含量整体较高，为0.145±0.026 mg/kg，属于天然含硒食品。