两种硒源对红秆萝卜芽生长、硒富集及抗氧化酶活性的影响

2023-07-23 13:47郭美玲时佳宁窦允惠王晓晶王瑞萍岳士忠
中国瓜菜 2023年7期
关键词:芽苗总酚萝卜

郭美玲,时佳宁,窦允惠,王晓晶,王瑞萍,岳士忠

(1.山东省生物物理重点实验室·德州学院生物物理研究院 山东德州 253023;2.德州学院生命科学学院山东德州 253023;3.法博士生物科技有限公司 山东德州 253000)

种子发芽过程能激活各类活性物质的生物合成及代谢相关途径,因此芽苗菜中所含的有益于人体健康的营养成分种类(如黄酮类、维生素、异硫氰酸盐、矿物质、叶酸等)增多与含量明显提高[1],这也是近年来芽苗菜备受欢迎的主要原因之一。芽苗菜的营养价值还能通过生物强化等措施进一步提升,极具成为新型功能食品的潜力[2]。

硒(Se)具有提高机体免疫力、抗氧化、抗病毒、促进机体生长发育等重要生物学功能[3-4],是动物必需、对植物有益的一种微量营养元素。Se 的亏缺或过量与人体多种疾病的发生密切相关,如缺Se 会导致克山病、甲状腺功能减退等病症[5]。成年人每天Se 的推荐摄入量为60 μg,人体Se 营养主要来源于食物[4]。然而,我国大部分地区(72%)土壤Se匮乏,直接导致人体通过食物获取Se 不足[6-7]。

在种子发芽过程中,采用必需元素生物强化是一种简单、高效、成本低的提高芽苗菜营养价值的方法,已应用于农业生产中[2]。Se 生物强化是提高芽苗菜Se 含量的有效途径,在强化过程中芽苗还能将毒副作用较大的无机Se 转化为更安全和更易被机体吸收的有机态Se[8-9]。通过直接或间接食用富Se 芽苗可有效提高人体Se 摄入量,如乌克兰等国家采用富Se 芽苗制作富Se 面包,以满足人们日常Se 需要[10-11],且富Se 芽苗比无机Se 和酵母Se更易被生物吸收利用,具有更高的生物可利用率[12]。此外,Se 处理还能促进芽苗生长[13]、具有提高芽苗活性成分(如酚类、黄酮类和部分必需氨基酸等)含量[14]等作用。前人在多年前就发现了富含萝卜硫素等活性成分的富Se 芽苗及其提取物具有增加前列腺癌和结肠癌细胞凋亡或抑制其活性的作用[15-16]。芽苗中的单甲基化Se 氨基酸或低分子量Se 化合物具有较高的抗癌活性,能够用作预防、治疗癌症的食物[17-20]。

十字花科植物萝卜对Se 具有良好的富集和有机Se 转化能力。萝卜苗富含酚类、异硫氰酸盐、维生素C 等生物活性成分和抗氧化功能[21],备受人们喜爱。目前关于富Se 萝卜芽苗的研究较少,且侧重点各有不同。笔者以红秆萝卜苗为研究对象,利用不同浓度的2 种Se 源通过浸种+水培的方式培养富Se 萝卜苗,并探究其对芽苗生长、Se 累积、品质指标及抗氧化酶活性的影响。与其他有关芽苗Se 生物强化采用单独浸种、水培或叶面喷施Se 的研究不同,笔者采用浸种+水培的方式实现萝卜苗的Se 强化,能够得到Se 累积量更高且没有无机Se残留的安全高价值芽苗,也能为富Se 萝卜芽苗的实际生产提供理论指导。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

红秆萝卜种子购于寿光益园中科农资公司,五水合亚硒酸钠(Na2SeO3·5H2O,Se4+)购于西亚试剂,硒酸钠(Na2SeO4,Se6+)购于上海思域化工科技有限公司,SOD、CAT、POD、GSH 和MDA 检测试剂盒购自北京索莱宝科技有限公司,其他化学试剂均为国产分析纯,由国药集团化学试剂有限公司提供。

1.2 仪器与设备

7500c 型电感耦合等离子-质谱仪(ICP-MS,美国Agilent 公司)、控温式远红外消煮炉(LWY-84B,北京恒奥德有限公司)、数显鼓风干燥箱(101-4AS,康恒仪器有限公司)、通风橱(SW-TFG-15,上海中庸检验设备有限公司)、万分之一天平(PTX-FA210,华志电子科技有限公司)、智能人工气候箱(YKRD-500B,合肥右科仪器设备有限公司)、多功能酶标仪(Multiskan GO,上海智理科学仪器有限公司)。

1.3 试验方法

1.3.1 硒溶液配制 分别称取适量五水合亚硒酸钠(Na2SeO3·5H2O)和硒酸钠(Na2SeO4),用去离子水配成浓度(ρ,后同)分别为4.0、2.0、1.0、0.5 mg·L-1的Se 溶液。

1.3.2 芽苗培养 试验于2022 年9 月在德州学院智能人工气候箱中开展。挑选大小均匀、饱满无破损的红秆萝卜种子各1000 粒,用0.1%的NaClO 溶液将种子浸没消毒5 min;去离子水洗干净种子后加入不同浓度的2 种Se 溶液,置于培养箱浸种10 h;去离子水冲洗种子后均匀铺在育苗托盘(长、宽、高分别为35、24、4 cm)上,并在种子表面盖一层湿润的吸水纸,底盘中加入500 mL 各自浓度Se 溶液以保证环境湿润,以去离子水处理为对照(Se0),每个处理3 次重复;种子置于光照培养箱中黑暗催芽,2 d后待根长至约1 cm 移除上层吸水纸并继续进行水培[温度(24±2)℃,湿度60%,光照度8000 lx,光/暗:12/12 h],期间每2 d 换一次底盘中的Se 溶液;第10 天采收萝卜芽样品,用去离子水彻底清洗、晾干水分。

1.3.3 萝卜芽生长指标测定 随机选取10 棵采收的萝卜芽分别采用刻度尺测定上部苗高和下部根长,同时测定20 棵芽苗的总芽质量和根质量(各3次重复),芽质量/根质量即为冠根比。

1.3.4 萝卜芽总Se 含量测定 采用Tian 等人[25]适当修改后测定样品Se 含量;取上部萝卜芽置于烘箱杀青(105 ℃)30 min 后烘干(60 ℃),准确称取0.2 g(精确至0.000 1 g)于玻璃消煮管,加5 mL HNO3(65%)置于通风橱中冷消化过夜;按照以下程序消解:90 ℃30 min,150 ℃30 min,加2 mL H2O2(30%)后150 ℃保持60 min,再加入1 mL HCl(6 mol·L-1)保持30 min 后结束消煮过程[22],用去离子水定容(25 mL),摇匀、过滤,用ICP-MS 测定Se元素含量。以大葱(GBW10049,Se 含量0.069±0.009 mg·kg-1)为标准物质,测定其Se 回收率为(97.69±2.11)%。

1.3.5 品质指标测定(1)叶绿素含量的测定:按初婷[23]的方法,取0.1 g 萝卜芽加入1 mL 95%的乙醇溶液充分研磨,静置5 min 后离心,以95%乙醇为空白,用酶标仪分别在波长665、649 nm 处测定吸光度:

式中V和W分别为提取液体积和称样量。

(2)花青素含量的测定:根据杨玲等[24]和Tian等[25]的方法适当改进,即称取新鲜萝卜芽0.15 g,采用1.5 mL 酸化乙醇(95%乙醇、1.5 mol·L-1HCl 的体积比为85∶15)在50 ℃下超声提取30 min,然后10 000 r·min-1离心10 min。取上清液测定535 nm处的吸光度。

式中V和W分别为提取液体积和称样量;98.2为花青素在535 nm 下的摩尔吸收率。

(3)总酚含量的测定:根据Tian 等[25]和Ainsworth[26]等的方法适当改进,即称取0.1 g 萝卜芽样品,加入1 mL 50%的甲醇溶液提取,提取液在室温10 000 r·min-1离心15 min;用福林酚法测定提取液在765 nm 的吸光度,以没食子酸作为标准品。

(4)类黄酮含量的测定:根据Tian 等[25]和Jia等[27]的方法改进,具体步骤如下:①新鲜萝卜芽(0.1 g)用1.00 mL 热蒸馏水提取—室温下10 000 r·min-1离心15 min;②收集上清液,上清液(0.20 mL)置于2.00 mL 离心管中,加入0.04 mL NaNO2(5%),6 min 后加入0.04 mL AlCl3(10%),再过6 min 后加入0.45 mL 的1 mol·L-1

NaOH,用蒸馏水使总体积达到1.00 mL;③再次混匀,用酶标仪在510 nm 处对空白测量吸光度。以芦丁作标准曲线,每个样品进行3 次重复分析。

1.3.6 抗氧化酶活性 分别采用索莱宝试剂盒BC0175、BC0205、BC0095、BC1175 和BC0025,测定植株地上芽超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)酶活性及谷胱甘肽(GSH)和丙二醛(MDA)含量。

1.3.7 数据分析 采用Excel 2016 分析数据和作图;采用SPSS 24.0 统计分析软件进行方差分析,采用Duncan’s 和最小显著极差法(LSD)对数据进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 硒对红秆萝卜芽生长指标的影响

2.1.1 苗高与根长 由图1 可知,与对照(5.41 cm)相比,0.5、1.0 mg·L-1Se4+处理促进了芽生长(5.70、5.51 cm),而2.0、4.0 mg·L-1Se4+处理表现出抑制作用,但4 组处理作用效果差异均不显著;与对照相比,0.5、1.0 mg·L-1Se6+处理显著促进了芽生长,苗高显著提高了32.16%、19.59%,而4.0 mg·L-1Se6+处理相比CK 显著抑制了萝卜芽生长,苗高显著降低了26.25%;对比相同浓度的Se4+和Se6+处理发现,2.0、4.0 mg·L-1的Se 处理对芽苗苗高无显著影响,而0.5、1.0 mg·L-1的Se6+处理对苗高的促进作用均显著高于Se4+处理。

图1 亚硒酸钠和硒酸钠对红秆萝卜芽苗高(A)和根长(B)的影响(10 d)

与对照相比,4 个Se4+处理对萝卜芽根伸长均无显著影响,但4.0 mg·L-1的Se4+处理稍微抑制了根生长,且其与1.0 mg·L-1间存在显著差异;Se6+处理除了0.5 mg·L-1外,其余3 组均抑制了萝卜芽根长,且随Se6+浓度增加抑制作用逐渐增大,抑制率分别为18.32%(1.0 mg·L-1)、21.50%(2.0 mg·L-1)和44.78%(4.0 mg·L-1);除0.5 mg·L-1处理外,相同浓度的Se4+均比Se6+处理更能促使萝卜芽根伸长。

2.1.2 萝卜芽质量与根质量 如图2-A 所示,与对照(1.62 g)相比,0.5、1.0 mg·L-1Se4+处理促进了萝卜芽上部生长和质量(8.21%和1.64%),而2.0、4.0 mg·L-1Se4+处理抑制了萝卜芽质量,但与对照相比差异均不显著;0.5、1.0、2.0 mg·L-1的Se6+处理均显著增大了萝卜芽质量,分别增产27.10%、22.38%和20.33%;4.0 mg·L-1的Se6+处理对萝卜芽质量无显著影响;相同浓度的0.5、1.0、2.0 mg·L-1Se6+处理均比Se4+处理显著提高了萝卜芽产量。

图2 亚硒酸钠和硒酸钠对红秆萝卜芽质量(A)、根质量(B)和冠根质量比(C)的影响(10 d)

如图2-B 所示,与对照相比,不同浓度Se4+处理对萝卜芽根质量无显著影响,除4.0 mg·L-1Se4+组抑制了根质量外,其余处理均在一定程度上促进了根质量的增大,其中0.5 mg·L-1Se4+处理促进作用最强(19.48%);Se6+处理随浓度增加根质量呈现先增加后减少的趋势,0.5、1.0 mg·L-1处理均促进了根质量的增大(4.55%、10.39%),而4.0 mg·L-1Se6+处理显著抑制了根质量的增大(24.68%);相同浓度的2 种Se 对根质量影响差异不显著。

2.1.3 冠根质量比 由图2-C 可知,各Se4+处理均抑制了萝卜芽冠根质量比,其中2.0 mg·L-1Se4+组抑制率最高(16.38%),但各组间无显著差异;与Se4+相反,Se6+处理各组均增大了萝卜芽冠根质量比,其中0.5、2.0 mg·L-12 组促进效果最为显著,冠根质量比分别提高了23.09%和38.47%;相同浓度Se4+和Se6+处理对比发现,Se6+均比Se4+显著增大了冠根质量比。

2.2 萝卜芽硒累积与富集系数

经浸种+水培10 d 后,萝卜芽总Se 量均随2 种Se 浓度增加而显著增大,即呈现出剂量—效应关系(图3-A)。萝卜芽Se 含量最大值均出现在4 mg·L-1组,分别为117.40、168.37 mg·kg-1,比对照(0.10 mg·kg-1)分别提高了约1174 和1684 倍;0.5 mg·L-1Se4+组萝卜芽总Se 浓度增加量最少(22.64 mg·kg-1),但也显著高于对照;相同浓度的2 种Se 对比发现,各组Se6+对萝卜芽总Se 含量的提高显著大于Se4+处理,表明Se6+更易被芽吸收和累积。

图3 亚硒酸钠和硒酸钠对红秆萝卜芽总硒含量(A)和生物富集系数(B)的影响

萝卜芽对不同浓度Se 的生物富集系数(BAF)如图3-B 所示。萝卜芽对浓度为0.5、1.0、2.0 mg·L-1的Se6+具有较强的富集能力,富集系数分别为104.09、83.50 和68.76,3 个处理间存在显著差异且均显著高于4.0 mg·L-1的Se6+处理及Se4+的4个处理组。4.0 mg·L-1处理的Se4+组BAF 最小(29.35),显著低于其他处理组。

2.3 硒对红秆萝卜芽品质指标的影响

不同浓度Se 对红秆萝卜芽品质指标的影响如表1 所示。

表1 亚硒酸钠和硒酸钠对红秆萝卜芽品质指标的影响

2.3.1 叶绿素含量 与对照相比,Se4+处理均显著提高了萝卜芽叶绿素含量,其中1.0 mg·L-1处理组叶 绿 素 含 量 最 高(4.45 mg ·g-1),比 对 照 组 高42.17%,表明Se4+对萝卜芽叶绿素合成有显著的促进作用;Se6+各处理组叶绿素含量随Se 浓度增加呈先增加后减少的趋势,其中0.5、1.0、2.0 mg·L-1的Se6+处理组叶绿素含量与CK 均无显著性差异,但4.0 mg·L-1Se6+处理组叶绿素含量显著低于对照组(30.99%),表明4.0 mg·L-1的Se6+对萝卜芽叶绿素的合成有显著抑制效果;低浓度(0.5、1.0 mg·L-1)Se4+和Se6+均能促进叶绿素合成,但Se4+促进效果更明显。

2.3.2 花青素含量 Se4+各处理较对照组萝卜芽花青素含量分别显著提高0.92、1.15、1.25 和0.81 倍,其中2.0 mg·L-1组含量最高为9.67 mg·100 g-1;Se6+各处理对花青素含量的提高也有一定促进作用,其中4.0 mg·L-1处理促进效果显著,其余处理与对照无显著差异;对比Se4+和Se6+处理发现,相同浓度下Se4+处理花青素含量均比Se6+处理高,且0.5、1.0、2.0 mg·L-1的Se4+处理显著高于Se6+处理,说明适宜浓度的Se4+处理促进花青素合成的效果更好。

2.3.3 总酚含量 4 组Se4+处理均提升了萝卜芽总酚含量,其中2.0 mg·L-1组萝卜芽总酚含量最高,较对照提高了11.71%,但与对照相比差异均不显著;除4.0 mg·L-1Se6+组呈现出显著抑制作用外(降低了24.92%),Se6+其余3 组也均提升了总酚含量;综合对比Se4+和Se6+各组发现,萝卜芽总酚含量总体受Se 种类和浓度影响不大,但高浓度Se6+(4.0 mg·L-1)对总酚的合成有显著抑制作用。

2.3.4 类黄酮含量 与总酚一样,Se4+各浓度处理并未显著影响萝卜芽类黄酮含量,其含量均在0.37~0.40 mg·g-1范围内;与对照相比,0.5、4.0 mg·L-1Se6+2 组处理类黄酮含量降低,而1.0、2.0 mg·L-1处理类黄酮含量增加,但与对照均无显著差异,但0.5、2.0 mg·L-1Se6+2 组差异显著;综合对比相同含量Se4+和Se6+各处理组发现,2 种Se 对萝卜芽类黄酮含量影响差异不显著。

综上,Se4+表现出更好的促进萝卜芽叶绿素和花青素合成的效果,对总酚和类黄酮含量影响不显著;高浓度Se6+(4.0 mg·L-1)显著抑制了叶绿素和总酚的合成,但对花青素含量有显著促进作用。

2.4 硒对红秆萝卜芽抗氧化酶活性及GSH、MDA含量的影响

2.4.1 SOD 酶活性 Se4+处理萝卜芽SOD 活性随浓度升高而逐渐升高,4.0 mg·L-1处理最高,为3 799.14 U·g-1,比对照提高105.83%,其次为2.0 mg·L-1处理3 028.01 U·g-1,这2 个处理组SOD 活性显著高于0.5、1.0 mg·L-1处理(图4-A);2.0 和4.0 mg·L-1Se6+处理酶活性均低于对照,但不同浓度Se6+处理红秆萝卜芽SOD 活性无显著差异;在高浓度(2.0、4.0 mg·L-1)的2 种Se 处理组中,Se4+对SOD 活性的促进效果均显著好于Se6+处理。

2.4.2 CAT酶活性 Se4+和Se6+对萝卜芽CAT 活性表现出了相似的影响(图4-B),即CAT 活性随Se浓度增加呈现先升高后降低的趋势。不同的是,CAT 活性在2.0 mg ·L-1的Se4+组达到最大(584.92 U·g-1),比0、0.5 mg·L-12 组显著提高了125.49%和63.05%;Se6+处理在1.0 mg·L-1达到最大值(659.12 U·g-1),显著高于其余Se6+处理组CAT 酶活性;对比相同浓度的2 种Se 处理发现,除1.0 mg·L-1Se6+处理显著高于Se4+处理外,其余相同浓度Se 处理间均不存在显著差异。

2.4.3 POD 酶活性 红秆萝卜芽POD 活性均随2种Se 浓度增加呈先升高后降低的趋势(图4-C),其中Se4+和Se6+分别在浓度为0.5、1.0 mg·L-1时达到最高值(分别为3 594.99、3 464.10 U·g-1),但不同浓度的两种Se 处理对POD 活性均无显著影响;相同浓度的两种Se 处理,Se4+处理均比Se6+处理POD 活性稍高,但差异均不显著。

2.4.4 GSH 含量 Se6+处理下红秆萝卜芽GSH 含量随浓度增加逐渐增加(图4-D),并在4.0 mg·L-1组达到最大值492.30 μg·g-1,但不同浓度Se6+处理对GSH 含量无显著影响;Se4+处理在2.0 mg·L-1达到最大的531.44 μg·g-1,然后又逐渐降至473.35 μg·g-1(4.0 mg·L-1),但各处理间无显著性差异;当Se 浓度≤2.0 mg·L-1时,相同浓度Se4+处理GSH 含量比Se6+处理高,但当Se 浓度为4.0 mg·L-1时情况相反。

2.4.5 MDA 含量 与对照相比,Se4+处理对红秆萝卜芽MDA 含量均无显著影响(图4-E),0.5 mg·L-1处理(20.19 nmol·g-1)比对照稍有降低,随Se4+浓度增加逐渐增加至24.10 nmol·g-1;随Se6+浓度增加,Se6+对萝卜芽MDA 含量的影响呈现先抑制后促进的趋势,0.5 和1.0 mg·L-1处理对MDA 生成具有抑制作用,且在1.0 mg·L-1处理时达到显著水平,4.0 mg·L-1处理则显著促进了MDA 的合成;对比相同浓度不同种类的2 种Se 处理发现,1.0 mg·L-1的Se6+显著抑制MDA 的生成,而4.0 mg·L-1的Se6+显著促进MDA 的生成,且Se6+处理的4.0 mg·L-1组MDA 含量显著高于其他处理。

总体来看,0.5~4.0 mg·L-1浸种+水培处理的2种Se 对萝卜芽POD 活性的提高和GSH 含量的增加具有一定促进作用,但影响不显著,适宜浓度Se6+(1.0 mg·L-1)显著提高了CAT 活性并抑制了MDA生成,而较高浓度Se4+(≥2.0 mg·L-1)处理可以显著提高SOD 活性。

3 讨论与结论

3.1 萝卜芽硒富集量及富集系数

Se 生物强化可有效提高芽苗菜Se 浓度,且其Se 含量受培养方式和Se 添加浓度影响较大[14,28-31]。Jia 等[14]用含20 μmol·L-1Se4+和Se6+的Hoagland 营养液水培4 d 后发现萝卜芽Se 累积量分别达3、23 mg·kg-1;Mckenzie 等[28]用12.18 mg·L-1的Se6+进行从种子到芽的全接触培养,5 d 后得到总Se 含量为229.8 mg·kg-1的萝卜芽。Guevara 等[29]采用含1、10 mg·L-1Se4+的Hoagland 营养液水培15 d后发现萝卜芽Se 分别富集了68.2、203 mg ·kg-1,相同Se4+浓度(1 mg·L-1)浸种或叶面喷施的方式获得的萝卜芽Se 累积量(≤35.53 mg·kg-1)[30],低于本研究的结果,说明根吸收可能是芽苗富集Se 的主要途径。相比而言,浸种+水培的方式可能获得Se 含量较高的芽苗菜,如萝卜种子采用2.0 mg·L-1的Se6+,以此方式培养8 d 后Se 累积了125.69 mg·kg-1[31]。本研究浸种时间和水培时间均较长,这可能是萝卜芽Se 富集量相对较大的主要原因。笔者研究中萝卜苗对Se6+生物富集的能力比Se4+强,这与其他研究者所得的结果一致[25,32],说明Se6+更易被萝卜芽吸收和累积。刘艳芳等[34]发现萝卜芽中Se 富集系数随Se 添加浓度增加而逐渐减少,与本试验结果一致。

成年人Se 元素的推荐摄入量为60 μg·d-1[4],笔者研究获得的红秆萝卜芽Se 含量为22.64~168.37 mg·kg-1,那么理论上每日食用4.45~33.13 g即可满足成年人每日的Se 推荐量(萝卜芽含水量以92%计)。然而,除总Se 浓度外,芽苗有机Se 含量及其生物可利用率也是衡量其品质的一个指标[33]。芽菜中有机Se 形态多样,包括SeMet、Se-methyl-SeCys、SeCys、γ-glutamyyl-Se-methyl-Se-Cys 以及未知的Se 化合物[8-9]。前人研究表明,红萝卜芽可食部位总Se 和有机Se 浓度均会随培养液Se4+和Se6+浓度的增加而增加,而且Se4+处理芽中有机Se 占比(88%)比Se6+大(68%)[14]。因本试验所得萝卜芽产量有限,未能测定其有机Se 含量,后续会加强对富Se 萝卜芽有机Se 及其生物可利用率的检测与分析。

3.2 硒对芽苗菜生长和品质的影响

作为植物生长的有益元素,适量Se 对种子发芽和植物生长有促进作用[13,35]。笔者的研究结果表明≤2.0 mg·L-1的Se6+对红秆萝卜芽苗高、质量和冠根质量比的促进作用较Se4+处理强,且以0.5 mg·L-1处理效果较好,有效提高了萝卜芽产量。然而,Jia等[14]发现,20 μmol·L-1Se4+水培处理4 d 就能显著抑制萝卜芽胚轴生长、鲜质量和可食部位生物量的增加,但对根生长无影响。当Se 浓度高于2 mg·L-1时就对羽扇豆芽苗株高生长产生抑制,随浓度升高,抑制效果增强,且Se6+表现出比Se4+更强的抑制作用[32]。Se4+浓度为45 μg·mL-1时也抑制了甘蓝苗生长并导致叶片形状或颜色畸形,造成了一定的植物毒性[36]。

Se 强化能提高芽苗品质。Tian 等[37]采用非靶向代谢组学方法等新技术探究了Se 处理能影响西蓝花芽苗中次生代谢产物β-丙氨酸、谷胱甘肽等的代谢和生物合成,揭示了Se 对芽苗细胞生理代谢和营养价值的影响机制。Jia 等[14]发现15 μmol·L-1Se4+显著提高了萝卜芽酚类、黄酮类、花青素和部分必需氨基酸含量;Se4+和Se6+处理均能增加西兰花芽花色素含量,且Se6+处理比Se4+处理效果更好,Se4+处理还显著提高了黄酮含量[25];低浓度Se4+能促进水稻苗叶绿素合成,但高浓度Se4+和Se6+表现出抑制作用[38]。除此之外,Se 添加对芽苗抗坏血酸、萝卜硫素、硫代葡萄糖苷和蛋白质含量的提高也具有一定促进作用[25,39],这些活性营养成分在保健和疾病防治方面具有一定效果,如富Se 萝卜芽能有效缓解四氯化碳诱导的小鼠肝脏组织炎症和细胞凋亡[14]。培养时间也能影响Se 的效果,如采用Se4+处理6 d 比4 d 时白菜芽苗总酚含量显著降低[40]。Se对芽苗菜品质的影响也受芽苗和Se 种类的影响而不同,Carvach 等人[41]的研究表明,Se6+对西蓝花芽苗总酚含量无显著影响;西蓝花芽叶绿素、总类胡萝卜素和总酚含量也不受纳米Se 处理影响[42]。

3.3 硒对芽苗菜抗氧化酶活性的影响

抗氧化酶(如SOD、POD、CAT 等)是生物体内最关键的保护酶,能清除自由基,共同防御活性氧和其他自由基对细胞膜的伤害。种子萌发能提供丰富的抗氧化营养,因此芽苗的抗氧化能力比种子强,而Se 强化能够增强这一过程[39],如Se4+处理还提高了黄豆芽和鹰嘴豆芽中黄酮含量及其细胞的抗氧化能力[43-44],扁豆芽的总抗氧化能力也随Se4+和Se6+浓度增加而增强[45]。适量硒矿粉能提高土培萝卜苗叶片CAT 活力和降低MDA 含量[46];张凡等[47]发现豇豆芽SOD 酶活性随Se4+(2~8 mg·L-1)浓度升高而逐渐显著增强,POD 和CAT 酶活性呈现先升高后降低的趋势,这与本研究的结果一致。

红秆萝卜芽对2 种Se 源均具有良好的富集能力,相比而言,萝卜芽对Se6+的累积效率(累积量和富集系数)较Se4+高,且呈剂量—效应关系;Se6+对萝卜芽上部株高的生长和生物量的积累促进作用较大,能有效增加芽产量,而Se4+对芽下部根伸长和根质量增加效果较Se6+明显,且均表现出低浓度促进、高浓度抑制的状况;低浓度的两种Se 处理对芽总酚和类黄酮含量影响不显著,但促进了萝卜芽叶绿素和花青素(Se6+除外)的合成;萝卜芽POD 酶活性和GSH 含量基本不受Se 浓度和种类影响,高浓度Se4+显著促进SOD 活性,而低浓度的2 种Se 处理可以提高CAT 活性并抑制MDA 生成,提高了萝卜芽抗氧化能力。综合来看,0.5、1.0 mg·L-1Se6+处理效果较好,能获得可食产量较高、品质较好和抗氧化能力强的富硒红秆萝卜芽苗菜。

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丹参弥罗松酚的提取及总酚含量测定
软枣猕猴桃总酚的可见-近红外漫反射光谱无损检测
正交试验优化微波提取厚朴皮总酚工艺
香樟不同育苗方法试验研究