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硒的生理功能及在果品生产中的应用

更新时间:2016-07-05

硒(Se)是氧族元素,最早由瑞典化学家贝尔采利乌斯(Berzelius)发现并命名,长期以来一直被认为是有毒物质。1957年Schwarz和Foltz首次证明硒是生物必需的微量元素。1973年世界卫生组织确认硒是人体必需的微量元素[1]。大量的研究证实,硒是生物体内多种酶的重要组分,而且具有预防癌变、提高人体免疫力、解毒排毒、抗衰老、提高红细胞的携氧能力[2]等生理功能。近代研究表明,维持机体适量的硒摄入能预防克山病、大骨节病、癌症等多种疾病[3]。然而,从世界卫生组织公布的数据来看,40多个国家的低硒或缺硒现状反映了全球普遍缺硒[4]。中国国土面积的72%为低硒地带,其中30%的地区严重缺硒,生活在缺硒地区的人口有4亿之多[5],补硒已十分必要。我国成人每天适宜的膳食硒摄人量为50~250μg,缺乏会引起上述机体疾病的发生。但摄入过量会造成神经系统紊乱、指甲和毛发脱落等症状[6]。目前,硒元素的补充途径包括药物、硒营养强化剂和膳食补硒等,其中以膳食补硒最为直接便捷。富硒果品作为膳食补硒的重要来源,对其开发利用逐渐成为热点。2015年以来,山东省沂水县红旗山苹果园区、古村苹果园区等先后进行富硒苹果试点生产,面积约有3.33hm2。经检测,含硒量为0.1mg/kg,完全符合《中国食品行业标准·天然富硒食品硒含量分类标准》(HB001/T-2013)。其中规定,含硒量 0.01~0.48mg/kg 的食品为富硒食品。在当地的销售市场富硒苹果的售价比普通苹果高1.00~2.00元/kg,正是由于较高的经济效益,果农生产富硒果品的积极性越来越高。但是,由于当地果农对硒功能缺乏理性认识,导致富硒果品生产存在盲目跟风、管理混乱等问题,需要进行科学引导和规范管理。

当地下建筑物的质量小于地下水的浮力时会发生上浮,因此,增重法是最直接的抗浮措施。增重法包括顶板覆土增载、地下车库底板增厚、室内堆载以及边墙加载等方法,这些方法的特点是施工简单,目标明确;缺点是所增大的质量甚至会被增加埋深所引起的浮力抵消。

1 硒的生理学功能

1.1 抗氧化作用

硒是动物及人体内谷胱甘肽过氧化物酶 (GSHPx)活性中心硒半胱氨酸的组分。该酶催化过氧化物的还原,所以说硒元素具有很强的抗氧化作用,而这种抗氧化性正是硒具有多种功能的生化作用基础。

1.1.1 保护细胞,延缓衰老

硒以GSH-Px的形式催化脂质过氧化物的还原和自由基的清除,使细胞中的膜结构免遭损害。陈海英[7]等发现,富硒灵芝有明显的抗衰老作用,能延长大鼠跳台潜伏期,减少错误次数,明显改善衰老模型大鼠的学习记忆能力;明显提高血清及肝、脑组织中的超氧化物歧化酶(SOD)活性,同时可降低血清及肝、脑组织中丙二醛(MDA)的含量及单胺氧化酶-B(MAO-B)活性。

硒是维持心脏正常功能的重要元素,对心肌细胞损伤有修复作用。唐静[8]等通过试验证实,0.5μmol/L硒对H2O2损伤的心肌细胞具有较好的保护作用,可维持和保护α-肌动蛋白和β-肌动蛋白的表达,参与细胞骨架蛋白重构。硒可参与血管中过氧化物的分解、自由基的清除和膜磷脂氢过氧化物的还原等反应,保护动脉血管壁上细胞膜的完整性。在防止动脉粥样硬化、减少血栓和心肌梗死发生等过程中发挥作用。小鼠试验[9]证实,富硒茶油组显著降低甘油三酯和总胆固醇水平,极显著降低低密度脂蛋白胆固醇水平和动脉粥样硬化指数,以及肝脏中MDA水平。同时极显著提高肝脏总SOD和GSH-Px活性。

硒在人体内与重金属有很强的亲和力,它可与汞、铅、镉等结合成金属-硒-蛋白复合物而解毒,并将金属排出体外[15]。另外硒对黄曲霉毒素也有缓解作用。芮小丽[16]等通过肉食鸡的试验证实,硒能缓解黄曲霉毒素B1引起的肝脏功能紊乱和氧化损伤,增加肉食鸡抗氧化能力。

进行标贯试验23次,实测锤击数N’=3.0~6.0击,平均为3.9击;经杆长修正后N=5.5~2.7击,平均为3.6击;取样8组,共8件进行统计分析。

1.1.4 保护视觉器官

在人和高等动物血液中,红细胞的血红蛋白负责把氧带到全身各处。在硒营养不足时,血液中GSH-Px活性降低,血红蛋白就会受到过氧化物和自由基的攻击,造成携氧能力下降。当硒营养充足时,血红蛋白的携氧能力便会增强。

二是建立一支工匠型的研究队伍。学术研究是高等院校教学的重要内容,军队院校研究队伍的学术素养不仅直接关系着教学的时效和质量,也深刻影响着我军军事理论的发展。推动新时代军队院校文化建设,必须重视抓好研究队伍建设,大力弘扬工匠精神,坚持求真务实、脚踏实地。要坚决摒弃以往闭门造车的研究习惯,加强与外校、外军学术交流,增强理论研究的实践性。

硒可刺激细胞因子受体的表达和淋巴细胞增殖,促进抗体产生,增强吞噬细胞吞噬病原体的能力,从而有效地抵御各类病原微生物的侵袭[17]。有可靠的证据说明,硒化合物能够抑制人类免疫缺陷病毒(HIV)引发的细胞病理变化和抑制由氧化逆境导致的HIV激活[18]

1.1.3 提高红细胞的携氧能力

硒是一种具有防癌、抗癌作用的微量元素,适量补硒可以增强机体的防癌、抗癌能力。补硒双盲试验的结果表明,服硒组的总癌发生率和死亡率分别比对照组降低37%和50%。肺癌、前列腺癌、肠癌的发生率分别降低46%、63%和58%[11]。硒防癌、抗癌的机制是多方面的,主要包括抗氧化损伤、调控有关凋亡基因的表达、稳定DNA结构[12]、降低细胞循环相关酶的活性、防止癌细胞分裂[13]、介入某些化学致癌剂的代谢[14]等。

GSH-Px能清除眼睛中的过氧化物和自由基,使其免受损害。一旦长期缺乏硒的摄入,该酶的活性就会降低,进而发生视力下降和视网膜病等一系列眼部疾病。同时硒缺乏还可引起维生素A代谢紊乱,而后者直接参与视网膜内紫红质的形成。李洁琼[10]用硒酸钠治疗三转基因阿尔茨海默病(AD)小鼠后发现,硒酸钠能保护AD小鼠视网膜的退行性病变,抑制视网膜变薄。

1.2 预防和抑制癌症

近日,央行发布《2018年第三季度中国货币政策执行报告》(以下简称《报告》)。据了解,2018年第三季度以来,中国经济总体保持平稳增长,结构调整继续推进,供需总体平衡,经济运行韧性较强。消费对经济增长的拉动作用增强,制造业和民间投资增速回升,就业稳中向好,消费价格温和上涨。第三季度,国内生产总值(GDP)同比增长6.5%,居民消费价格(CPI)同比上涨2.3%。但需要注意的是,受外部环境发生明显变化及需求端“几碰头”等因素影响,目前经济下行压力有所加大。

1.3 解毒排毒

1.1.2 保护心脑血管

1.4 增强机体免疫力

野生稻中具有大量的遗传变异,包含着许多优异等位基因,现代种质的遗传基础狭窄,因此可以从野生稻中挖掘相关的优异等位基因。在QTL验证的研究中,gw8.1和gw9.1均为野生稻等位基因增加粒重,表明野生稻种具有使水稻产量潜力增加的等位基因。但是,在QTL克隆研究中,并未见来自野生稻的优异等位基因,因此,在未来的研究中,需要关注野生稻优异等位基因的挖掘。

1.5 其他生理作用

硒可促进甲状腺激素由低生物活性的T4(四碘甲腺原氨酸)转化为高生物活性的T3(三碘甲腺原氨酸),并促进生长激素的合成与分泌。硒还能促进精子形成并增强其活性。当动物缺硒,雄性精子生成减少,活力下降;雌性受胎率降低,胎衣滞留,子宫炎的发生率升高[19,20]。

2 硒在果品生产中的应用

2.1 果品中硒含量及硒推荐用量

果品中硒含量因产地和品种不同而呈现较大的差异[21],如表 1。

表1 我国水果类农产品硒含量 μg/kg

硒含量范围 仁果类 核果类 浆果类 柑橘类 亚热带水果 瓜果类最低含量 0 0 0 0.7 0 0最高含量 84.3 43.2 5.0 7.6 14.4 11.0

联合国粮农组织(FA0)、世界卫生组织(WHO)和国际原子能机构(IAEA)采用我国人体硒含量的相关标准,提出成人每天膳食硒摄入的量[22]为 50~250 μg(表2),而实际成人每天可以从食物中摄取硒的量为34.501μg[23],离最低推荐量相差 15.499 μg。 可以通过提高果品等农产品硒的含量来满足人体每日对硒的需求量。

表2 中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所公布的硒需要量

需硒量(μg/d) 全血硒量(μg/mL)硒的最低需求量 17 约0.005硒的生理需求量 40 约0.100硒的界限中毒量 800 约1.00推荐膳食供给范围 50~250 约0.10~0.40膳食硒最高安全摄入量 400 约0.60

2.2 硒对果树生长和果品质量的影响

硒是否为植物必需的营养元素,目前尚无定论。但目前日趋增多的试验表明,硒可能是高等植物生长所必需的营养元素[24],能调节植物生长,表现为低浓度时促进生长,高浓度时抑制生长[25]。硒还可能通过氧化还原作用和解毒作用增强植物的抗逆性而保护植物的正常生长发育。植物对硒的吸收是一个主动过程,不论通过土壤施硒还是叶面喷硒,均能显著提高植物体内的硒含量,同时可对植株的总产量和不同形态的硒含量产生影响[26]

2.3 富硒果品生产技术

富硒果品是指在富含硒环境中生产的果品,其硒元素的含量比普通的果品高出几倍乃至十几倍[27]。目前生产中施用的富硒肥包括无机富硒肥、有机富硒肥和新型富硒肥(如生物富硒肥、纳米富硒肥)等,但最常用的当属无机富硒肥。根据施肥方式的不同,又可将富硒肥分为叶面富硒肥和土施富硒肥,其中叶面富硒肥因施用方便、利用率高等优点成为主要施用方式。富硒肥的具体施用方法因生产厂家、树种等有所不同,喷施时应严格按照说明书使用。例如安徽硒无忧现代农业科技有限公司生产的“硒之源”叶面肥(水果专用型),可广泛用于富硒果品生产,在苹果上使用时按500倍液稀释,每666.7m2果园每次喷施约30kg硒肥稀释液,全年约需要费用170元;在大樱桃上使用,每666.7 m2果园每次喷施约20kg硒肥稀释液,全年约需要费用110元。在落花后开始使用,连续3次,第1次于落花后30d(大樱桃为落花后10 d),第2次于果实膨大初期,第3次于果实膨大中期。采收前20d停止施用。使用硒肥时要均匀喷施于果树叶片,施用后4h内遇雨需补喷。不得漏喷。不能与农药、肥料混用。富硒肥的制作不同于常规肥料,技术要求非常严格,使用过程中一定要严格存放,按农药要求进行管理。果实采收前还应检测硒元素含量,确保生产出合格的果品。

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张玲,张彦欣
《北方果树》 2018年第3期
《北方果树》2018年第3期文献

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