| 施亚硒酸钠对纽荷尔脐橙含硒量的影响 |
硒是人和动物必须的微量元素之一[1],发达国家把硒称为“生命的火种、抗癌之王”.硒长期以来一直被看作是重要的食物源抗氧化剂,食物中缺硒会引起人体一系列疾病,如癌症、心脏病、关节炎和免疫系统功能紊乱等[2], 它还是一些酶活性部位的基本组成部分,这些酶包括谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)硒酶家族,具有清除氢过氧化物,防止细胞损伤的作用[3-4].人体补硒是世界性医学难题,常用的人体补硒,主要是服用亚硒酸钠、食用加硒盐等方法,难以控制摄入量及存在潜在毒性等原因,具有明显的局限性,吃药补硒只能取得阶段性成果;喝口服液补硒,绝大多数居民经济能力难以承受;通过食物链补硒,是最经济、安全、有效的补硒途径.我国天然富硒产品的产区和产量均十分有限,远远满足不了市场需求.通过微量元素强化培植生物转化技术,使营养液中无机态微量元素转化为生物体内主要与蛋白结合的有机态,提高水果蔬菜中有益微量元素已成为近年来农业产业化结构调整、提高农副业产品附加值的热门话题.硒在水果和蔬菜中含量一般小于0.01 mg/kg,经过营养液转化可得到显著提高[5].近年来随着对硒研究的深入,各种天然和人工强化富硒食品应运而生.目前,国内已研究开发出富硒水稻[6]、大米[7-8]、柑橘[9]、大豆蛋白[10]、灵芝[11]、橙汁[12]等各种富硒食品,而国内富硒脐橙开发处于研究和起步阶段,关于硒肥对赣南纽荷尔脐橙富硒效应影响的研究未见报道.微量元素对人体的有益生理功能必需控制在安全浓度范围以内,过量对机体有害,因此在生产和食用中对硒含量的要求就十分重要[5].通过研究外源供硒对赣南脐橙富硒效应的影响,在最大限度保证赣南脐橙原有风味的同时,开发出具有更高营养价值、符合国家食品中硒限量卫生标准中水果硒的含量<0.05 mg/kg的安全富硒脐橙新产品,为非富硒区生产富硒脐橙提供科学依据.
1 实验 1.1 主要仪器与试剂 1.1.1 主要仪器电子天平:AUY22O,日本岛津;原子荧光分光光度计:AFS—810,北京吉天仪器有限公司;电砂浴:MT—1A,北京科伟永兴仪器有限公司;超纯水器:UPWS-I—10T,杭州永洁达净科技有限公司;匀浆机:JYL-390,山东九阳小家电有限公司.
1.1.2 主要试剂硝酸(优级纯);盐酸(优级纯);0.5 %(W/V)氢氧化钠溶液:称取2.5 g氢氧化钠,溶于500 mL水;1.5% (W/V)硼氢化钠溶液:称取7.5 g硼氢化钠,溶于500 mL 0.5 %氢氧化钠溶液中;100 g·mL-1铁氰化钾溶液:称取10 g铁氰化钾,溶于100 mL水中;100 μg ·mL-1硒标准储备液:中国标准物质研究中心;1 μg ·mL-1硒标准应用液:取100 μg ·mL-1硒标准储备液1.0 mL,用去离子水定容至100 mL.
1.2 试验方法 1.2.1 供试地点及条件试验地点设在江西省信丰县大塘,属低山丘陵地貌类型,亚热带湿润季风气候类型,具有气候温暖,雨量充沛,无霜期长,热量丰富,四季分明等特点.据县气象站记载,年平均气温19.5 ℃,极端最高气温39.4 ℃,极端最低气温-4.1 ℃.年降雨量1517.3 mm,降雨量的70 %集中在4~9月,相对湿度77 %,无霜期平均298 d,土壤类型主要为红壤,供试土壤pH值4.8;经普查得知,该县土壤含硒量居全国含硒量的中、低水平.
1.2.2 供试品种及基本情况供试品种为美国纽荷尔脐橙,该品种对环境的适应性和抗旱、抗寒能力较强,不易裂果,气味芳香,酸甜可口,颜色鲜艳,果型椭圆漂亮,品质较好;2003年定植,2006年挂果,2008年、2009年长势良好,处于丰产初期,密度为50株/666 m2,树体相对独立,枝叶互不交叉遮挡,园内通透性较好,光照度较强.
1.2.3 试验设计与方法脐橙富硒试验分2008年3月~2008年12月,2009年3月~2009年12月两个试验周期.
土施:在全年基肥施用量完全相同的情况下,增施硒肥,对照为只施基肥.具体做法:于春梢萌芽前的3月初,在树冠滴水线处挖宽40 cm,深15 cm左右的条状浅沟,将一定量硒肥与其它肥料均匀混合,然后复土,再覆盖,浇水一次.
喷施:每年在脐橙开花前期和果实膨大期,各喷施一次将硒肥配成20 mg.kg-1的溶液,均匀地喷洒于叶面;每株每次喷施亚硒酸钠分别为20 mg、40 mg、80 mg、120 mg、160 mg.一般选择在晴天的上午8点半以前或下午的5点半以后喷施;除施硒肥外,其他田间管理按当地的高产栽培管理措施进行.各处理每小区5株果树,5次重复,小区间设有隔离树.为保证施硒树树势基本一致,在做施硒试验前已进行了筛选标记.
1.2.4 样品的采集在十二月中旬脐橙成熟时,收集培植的富硒脐橙和对照脐橙.
采集方法:在采果时,记录每株树的挂果数和产量,按随机抽样方法,在每株树冠外围中部东、南、西、北四个不同部位随机采摘出10~20个果实.
1.2.5 样品处理取样品果10~20个,洗净,拭干,每个样品果都平均切成八份,取其中一份去皮,用榨汁器榨出果汁,经二层干净纱布过滤盛于烧杯中,将榨汁后的囊瓣从果皮扯下,取出种籽,亦放入洁净纱布中,再将果汁全部压出,合并于烧杯中(注意:维生素C的测定所用果汁,应快速榨取).所用纱布需在试验前洗净晾干.过滤果汁时用力挤,以免把脐橙内的不容物挤入果汁中.
1.2.6 硒的测定(1)测定原理.试样经硝酸加热消化后,在6 mol/L盐酸介质中,将试样中的六价硒还原成四价硒,用硼氢化钠作还原剂,将四价硒在盐酸介质中还原成硒化氢(SeH2),用氩气做载气带入原子化器中进行原子化,在硒特制空心阴极灯照射下,基态硒原子被激发至高能态,在去活化回到基态时,发射出特征波长的荧光,其荧光强度与硒含量成正比,与标准系列比较定量.
(2)测定方法.将脐橙的可食部分放入匀浆机中匀浆后,称取20~30 g于250 mL的高型烧杯中,加15 mL硝酸,盖上表面皿放置过夜,次日于电砂浴上加热(温度控制在150℃以下)消解,并及时补加硝酸.当溶液变为清亮无色时再继续加热至剩余体积约2 mL左右.冷却,再加5 mL 6 mol ·L-1盐酸,继续加热至溶液变为清亮无色且剩余体积约为2 mL左右.冷却,转移至50 mL比色管中,用去离子水定容至25 mL.同时做空白试验.将5 mL浓盐酸、2.5 mL铁氰化钾溶液加入比色管中,混匀待测.溶液中硒用AFS-810原子荧光光谱仪测定,测定条件为:PMT电压280 V;HC1全阴极电流70 mA;载气流量400 mL/min;进样体积1.0 mL;原子化器高度7 mm;原子化器温度室温;载气流速: 500 mL/min;采样时间18 s;停泵时间5 s.
2 结果与讨论 2.1 施亚硒酸钠对纽荷尔脐橙产量的影响按上述试验方法施硒肥;在施硒组和对照组试验处理区采果时,记录每株树的挂果数和产量,结果见表 1所示.
| 表 1 施亚硒酸钠对纽荷尔脐橙产量的影响 |
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两年施硒肥试验结果由表 1可知,在全年基肥施用量完全相同的情况下,增施硒肥,均能不同程度地增加纽荷尔脐橙的产量,2008年和2009年施硒组比对照组平均每株分别增产3.0 kg和5.5 kg,增产幅度达到8.8 %~10.5 %.
2.2 施亚硒酸钠对纽荷尔脐橙挂果数和单果重的影响按上述试验方法施硒肥;在施硒组和对照组试验处理区采果时,记录每株树的挂果数和产量,结果见表 2所示.
| 表 2 施亚硒酸钠对纽荷尔脐橙挂果数和单果重的影响 |
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由2008年和2009年两年施硒肥试验结果可知,在全年基肥施用量完全相同的情况下,增施硒肥亚硒酸钠,富硒纽荷尔脐橙的单果重平均增加12 g,但是株挂果数变化不大,结果表明,产量的提高是因为单果重的增加引起的.
2.3 施亚硒酸钠对纽荷尔脐橙硒含量的影响在2008年,按上述试验方法土施、喷施硒肥,土施硒肥亚硒酸钠的量分别为25 mg/棵、50 mg/棵、100 mg/棵、150 mg/棵、200 mg/棵;每次喷施硒肥亚硒酸钠的量分别为20 mg/棵、40 mg/棵、80 mg/棵、120 mg/棵、160 mg/棵,重复喷施一次.结果见表 3所示.
| 表 3 2008年施亚硒酸钠对纽荷尔脐橙硒含量的影响 |
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由表 3可知,在全年基肥施用量完全相同的情况下,增施硒肥亚硒酸钠,均能不同程度地增加纽荷尔脐橙中硒的含量,而且在施硒45~360 mg/棵范围内,脐橙中硒的含量随施硒量的增加而增加;与对照组相比,脐橙中硒含量的平均增幅达到105 % ~1205 %,说明纽荷尔脐橙的富硒效果非常好.国家食品中硒限量卫生标准中水果硒的含量<0.05 mg/kg,为提高脐橙中硒的含量,在后续试验将提高施硒总量,具体施加量见表 4.
| 表 4 2009年施亚硒酸钠对纽荷尔脐橙硒含量的影响 |
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由表 3、表 4可知,对纽荷尔脐橙果树土施及喷施亚硒酸钠后,能显著提高脐橙中硒的含量,而且在施硒270~1080 mg/棵范围内,脐橙中硒的含量随施硒量的增加而增加,与对照组相比,脐橙中硒含量的平均增幅达到907 % ~2718 %,当施硒量达540 mg/棵时,脐橙中硒的含量增幅放缓.30个赣南富硒纽荷尔脐橙样本经江西省赣州市农产品质量安全检测检验中心检测,硒含量在0.009~0.03 mg/kg之间,符合国家食品中硒限量卫生标准中水果硒的含量<0.05 mg/kg.
2.4 富硒纽荷尔脐橙果实中各营养成分分析结果为更好的比较、分析富硒纽荷尔脐橙富硒效应,同时考虑到亚硒酸钠的价格较贵,因此,对施硒量为720 mg/棵的富硒纽荷尔脐橙的外观品质、营养成分、有益元素进行测定分析,测定结果见表 5.
| 表 5 富硒纽荷尔脐橙果实中各营养成分分析结果 |
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由表 5可知,施硒肥—亚硒酸钠后,富硒纽荷尔脐橙果实中各营养成分的含量发生了改变,除了有机酸酸度降低,其它成分的含量均有提高,特别是维生素C含量、固酸比和糖酸比提高显著.结果表明,外源硒的影响是显著的,可以改善富硒纽荷尔脐橙的品质.
3 结论通过2008和2009两年在江西省信丰大塘脐橙果园区进行脐橙富硒试验表明,对纽荷尔脐橙果树土施及喷施亚硒酸钠后,不仅可以提高脐橙的产量,还能显著提高脐橙中硒的含量;30个赣南富硒纽荷尔脐橙样本经江西省赣州市农产品质量安全检测检验中心检测,硒含量在0.009~0.03 mg/kg之间,符合国家食品中硒限量卫生标准中水果硒的含量<0.05 mg/kg.结果表明,外源供硒可以在最大限度保证赣南脐橙原有特点的同时,改善赣南脐橙的口感,提高脐橙的品质,开发出具有更高营养价值、安全的富硒脐橙新产品,为非富硒区生产富硒脐橙提供科学依据.
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