馬鈴薯對硒的吸收及生物富集規(guī)律

李瑜，張百忍，劉運華，王亞國，高海娜

（安康市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，陜西安康725021）

馬鈴薯對硒的吸收及生物富集規(guī)律

李瑜*，張百忍，劉運華，王亞國，高海娜

（安康市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，陜西安康725021）

分析了不同馬鈴薯品種（系）和馬鈴薯采集地土壤中的硒含量，研究了不同馬鈴薯品種（系）對硒元素的吸收及富集情況。結(jié)果表明：不同品種（系）馬鈴薯的硒累積量具有很大差異，品系‘0602-65’的硒積累量明顯高于其他品種；不同品種（系）馬鈴薯對硒的吸收富集能力差異較大，品系‘0602-65’對硒的富集能力最強(qiáng)，其次為品系‘09012-74’；對不同器官馬鈴薯的研究結(jié)果顯示，馬鈴薯不同器官對硒的吸收富集能力也不同，其富集規(guī)律為莖＞葉＞根＞塊莖，馬鈴薯的莖干部位對硒的吸收能力較強(qiáng)，硒元素主要富集在馬鈴薯的莖干部位。

馬鈴薯；硒；生物富集

硒是一種重要的微量元素，也是人和動物必需的營養(yǎng)元素之一[1]。人體硒的缺乏與諸多疾病顯著關(guān)聯(lián)，例如，我國部分地區(qū)居民的克山病，主要原因是居民對硒的攝入量不足[2,3]。有研究認(rèn)為，硒具有抗癌防癌的作用，適量攝入硒不僅可以預(yù)防缺硒引起的克山病和大骨節(jié)病，還可以增強(qiáng)人體免疫力[4]。由于缺硒所引發(fā)的疾病，通過補硒可以起到一定的預(yù)防作用，有些疾病在補硒后癥狀得到明顯改善[5]。人體內(nèi)硒的含量取決于人們攝取的食品中硒含量，而食品中硒含量主要取決于土壤中硒含量和該類作物對硒元素的富集能力，所以了解不同地區(qū)土壤與食品中硒含量以及作物的富集能力有一定的實際意義。

不同種類基因型作物對硒的吸收、累積各異[6]，現(xiàn)階段國內(nèi)外對蔬菜硒吸收和積累的研究已有報道[7,8]，但對馬鈴薯對硒的吸收、積累和富集能力方面的研究報道較少。

試驗以安康市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所鎮(zhèn)坪縣高山試驗站馬鈴薯為研究對象，通過調(diào)查該試驗站主要品種種植區(qū)土壤與馬鈴薯中的硒含量，研究不同品種馬鈴薯對土壤硒的吸收和富集規(guī)律，旨在為富硒馬鈴薯的開發(fā)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

馬鈴薯樣品采自安康市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所鎮(zhèn)坪縣高山試驗站，采樣的同時采集馬鈴薯種植地的土壤樣品，共有21個馬鈴薯品種（系），每品種至少采集3個樣品，共計166個樣品。

1.2 樣品的采集及測定

將馬鈴薯連根收獲后用水沖洗，再用蒸餾水洗滌，吸水紙吸干水分，馬鈴薯塊莖切片。然后裝于紙袋中90℃殺青30 min后70℃烘干，稱量至恒重，再經(jīng)研磨、粉碎后，通過100目篩子儲于塑料袋中備用。

將土壤樣品在通風(fēng)處自然風(fēng)干，挑去其中的雜質(zhì)，研細(xì)后過100目篩備用。

取少量粉碎過篩后的樣品經(jīng)體積比為10∶2的濃硝酸、雙氧水混合酸于微波消解儀中消化，采用氫化物發(fā)生-原子吸收分光光度法[9]，AFS-2202E型雙道原子熒光光度計測定。同時做空白試驗。

1.3 數(shù)據(jù)分析

為了比較不同品種馬鈴薯對硒元素的吸收和累積特性的差異，本文引入富集系數(shù)（Bioconcentration factor,BCF），即馬鈴薯可食用部分硒元素累積量（mg∕kg）與土壤硒元素全量（mg∕kg）比值來衡量不同品種馬鈴薯吸收硒元素能力的強(qiáng)弱，BCF值越高代表植物吸收能力越強(qiáng)。

數(shù)據(jù)處理采用Excel 2003數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行統(tǒng)計與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種馬鈴薯硒累積比較

不同品種（系）馬鈴薯的硒累積量統(tǒng)計分析見表1。從表1可以看出，馬鈴薯品種（系）間的硒積累量范圍在0.0225～1.2126 mg∕kg之間，平均硒積累量為0.1802 mg∕kg。不同品種馬鈴薯（系）對硒的累積水平存在明顯差異。其中，硒積累量最低的品系是‘1001-20’，其硒積累量只有0.0225 mg∕kg；最高的品系是‘0602-65’，其硒積累量達(dá)1.2126 mg∕kg，是最低品種的53.89倍；其次為品種‘秦芋32號’，硒積累量為0.3008 mg∕kg；品系‘0903-148’，‘1001-65’，‘09012-74’硒積累量均達(dá)到0.2 mg∕kg以上，累積量比較高。

表1 不同品種（系）馬鈴薯中硒累積量比較Table 1 Selenium accumulation in different varieties(lines)of potato

2.2 不同品種馬鈴薯對硒的富集能力比較

不同品種馬鈴薯（系）對硒的吸收富集能力不同，從表2可以看出，不同品種（系）馬鈴薯對硒的吸收富集能力差異較大。本試驗所選馬鈴薯品種（系）中對土壤中硒的生物富集系數(shù)最大的品系是‘0602-65’，其生物富集系數(shù)為1.68，是最低品種（系）的84倍，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出其他品種；其次為‘09012-74’，生物富集系數(shù)為0.37；生物富集系數(shù)最低的品種（系）為‘鄂薯8號’和‘1001-20’，只有0.02。說明馬鈴薯品系‘0602-65’對硒的富集能力最強(qiáng)，其次為‘09012-74’，‘鄂薯8號’和‘1001-20’的硒富集能力最弱。

表2 不同品種馬鈴薯對硒的富集能力比較Table 2 Selenium enrichment capability in different varieties(lines)of potato

2.3 馬鈴薯不同器官對硒的吸收能力比較

為了研究馬鈴薯不同器官對硒的吸收及累積情況，本試驗在對不同品種（系）馬鈴薯對硒的吸收能力比較分析基礎(chǔ)上，選擇生物富集系數(shù)最高的3個品系（0602-65，09012-74，093-148），分別對其塊莖、莖干、根和葉片進(jìn)行硒含量的測定。

由圖1可知，3個馬鈴薯（系）不同器官對硒的吸收、累積情況均表現(xiàn)較一致的規(guī)律，即為∶莖＞葉＞根＞塊莖，食用部位塊莖對硒的累積量最低，莖干對硒的累積量最高，為塊莖的3.01～3.11倍，其次為葉部，因此可以看出馬鈴薯的莖干部位對硒的吸收能力較強(qiáng)，硒元素主要富集在馬鈴薯的莖干部位。

圖1 馬鈴薯不同器官對硒的吸收能力比較Figure 1 Selenium absorption capacity in different organs of potato

3 討論

本試驗表明安康市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所鎮(zhèn)坪縣高山試驗站種植馬鈴薯品種（系）的硒積累量范圍在0.0225～1.2126 mg∕kg之間，平均硒積累量0.1802 mg∕kg。不同品種（系）馬鈴薯對硒的累積水平存在明顯差異。其中，硒積累量最高的品種是‘0602-65’，其硒積累量為1.2126 mg∕kg；其次為品種‘秦芋32號’，硒積累量為0.3008 mg∕kg，品系‘1001-20’最低，其硒積累量為∶0.0225 mg∕kg。

不同品種馬鈴薯（系）對硒的吸收富集能力差異較大，馬鈴薯品系‘0602-65’對硒的富集能力最強(qiáng)，其次為‘09012-74’，品系‘1001-20’的硒富集能力最弱。因此，在今后富硒馬鈴薯的開發(fā)研究上，更應(yīng)該考慮品種的因素，選擇富硒能力強(qiáng)的品種，這樣才能在較低硒的土壤上也能種植出達(dá)到富硒要求的馬鈴薯產(chǎn)品。同時，由于馬鈴薯品種（系）間富集硒能力的不同，使得馬鈴薯品種（系）間含硒量的差異較大，在富硒產(chǎn)品的加工方面應(yīng)注意按含硒量不同分類后再進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)。

通過本試驗研究表明，馬鈴薯不同器官對硒的吸收、累積規(guī)律為∶莖＞葉＞根＞塊莖，馬鈴薯的莖干部位對硒的吸收能力較強(qiáng)，硒元素主要富集在馬鈴薯的莖干部位。因此，在今后的研究中可以考慮使用馬鈴薯莖干加工富硒飼料和富硒肥料等。

[1]Hamilton S J.Review of selenium toxicity in the aquatic food chain[J].Science of the Total Environment,2004,326:1-31.

[2]杜振宇,史衍璽,王清華.土壤施硒對蘿卜吸收轉(zhuǎn)化硒及品質(zhì)的影響[J].土壤,2004,36(1):56-60.

[3]Rayman M P.Food-chain selenium and human health:emphasis on intake[J].Nutr,2008,100:254-268.

[4]Tapiero H,Townsend D M,Tew K D.The antioxidant role of selenium and seleno-componds[J].Biomedical Pharmacotherapy, 2003,57:134-144.

[5]Graham L,Ivan O M,James S,et al.Selenium concentration in wheat grain∶Is there sufficient genotypic variation to use in breeding[J].Plant and Soil,2005,269:369-380.

[6]Yu X Z,Gu J D.Differences in uptake and translocation of selenate and selenite by the weeping willow and hybrid willow[J]. Environ Sci Pollut Res,2008,15:499-508.

[7]張喜琦,張卉,王駿,等.不同蔬菜中硒累積量及硒生物富集能力差異研究[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2009(4):170-171.

[8]Dhillon S K,Surjit K D.Accumulation and distribution of selenium in some vegetable crops grown in selenate-Se treated clay loam soil[J].Front Agric China,2009,3(4):366-373.

[9]Hal M H,Kuennen R W.Determination of trace amounts of selenium in corn,lettuce,potato,soybean and wheat by hydride generation∕condensation and flame atomic absorption spectrometry[J].Agri Food Chem,1981,29:792-796.

Selenium Absorption and Biological Enrichment Patterns of Potato

LI Yu＊,ZHANG Bairen,LIU Yunhua,WANG Yaguo,GAO Haina
(Ankang Institute of Agricultural Sciences,Ankang,Shaanxi 725021,China)

The selenium contents in different varieties(lines)of potato and in the soil where the potato was grown were analyzed,and the patterns of selenium absorption and enrichment of different varieties(lines)of potato were studied.There was a large difference in different varieties(lines)of potato for selenium accumulation,and the selenium accumulation of' 0602-65'was obviously higher than other varieties(lines),then followed by the line of'09012-74'.Different organs of potato were also different in the absorption and the enrichment ability of selenium,with stem,leaf,root,and tuber placed in descending order.The selenium absorption ability of potato was stronger in stems than other organs,and the selenium was mainly enriched in potato stems.

potato;selenium;bioconcentration

S532

B

1672－3635（2013）06-0358-04

2013-10-16

陜西省科技廳下達(dá)科技攻關(guān)計劃項目（2011K01-32）。

李瑜（1985-），女，農(nóng)藝師，主要從事富硒農(nóng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化栽培與富硒農(nóng)產(chǎn)品加工方面的研究。

李瑜，E-mail∶329542404@qq.com。