富硒植物及其硒含量检测方法研究进展

2017-01-18 09:50马密霞丁艳丽付涌玉北京联合大学
食品安全导刊 2016年36期
关键词:中硒液相色谱

□ 马密霞 丁艳丽 付涌玉 周 博 北京联合大学

富硒植物及其硒含量检测方法研究进展

□ 马密霞 丁艳丽 付涌玉 周 博 北京联合大学

1 957年,SCh wAr z和F o1tz首次证明硒是人和其他动物的必需营养元素,是重要的生命元素,是多种酶的激活剂,具有保护胸腺、维持淋巴细胞活性和促进抗体产生的作用,可调节甲状腺激素,具有提高机体免疫力、抗氧化、抗肿瘤、抗衰老的作用,对重金属汞和砷具有解毒作用。人体缺硒会导致未老先衰,精神不振,免疫力差,易患感冒等病毒性疾病,缺硒会引发4 0多种疾病,严重缺硒会引发心脏病等。人体补充适量的硒可有效预防有关疾病,如克山病、心血管病、免疫功能低下等。利用富硒生物体生产富硒农产品是解决人体缺硒问题的有效途径,硒对人们有诸多益处,富硒农产品和保健品的研究越来越受到人们的关注。

富硒农产品

目前,我国已有富硒食用菌、富硒稻米、富硒茶叶等多种富硒农产品。仅在广西已试验成功开发出富硒大米、富硒茶叶、富硒荔枝、富硒火龙果、富硒食用菌、富硒猕猴桃、富硒花生和富硒大蒜等品种多样的产品。近年来,全国各地越来越多的人研究富硒农产品,主要包括以下几类农产品:(1)黑木耳、金针菇、平菇、银耳和螺旋藻等食用菌类;(2)黄花菜、根芹菜、黄秋葵、结球生菜、苦苣、荠菜、茼蒿、苋菜、小松菜、莴苣和芫荽等叶菜类蔬菜;(3)西瓜、甜瓜、砍瓜、苦瓜、茄子、萝卜、辣椒、土豆、荸荠、大蒜、安康市魔芋等瓜果和地下根茎类;(4)番杏、油桃、梨、苹果、葡萄、柑橘、草莓、冬枣、人参果和油葵等果类;(5)大米、小米、玉米、黑花生、蚕豆、大豆、小麦、荞麦、糙米、麦芽等谷物豆类;(6)菊花、铁皮石斛、枸杞、灵芝、金银花、虫草等中药材类。

这些农产品的研究主要集中在富硒栽培技术方面,通过在富硒土壤中栽培或叶面喷洒、土壤施肥、富硒溶液浸泡种子等人工施用富硒肥料方法促进植物对硒的吸收,以得到各种富硒的农产品。研究包括各种果蔬和中药材,并研究各种果蔬中富硒能力、果蔬的营养和口味等特点。例如,菠菜等叶菜类蔬菜富硒能力大于黄瓜、番茄、辣椒等茄果类蔬菜,富硒荸荠不仅营养丰富、味甜可口,销售价格较普通荸荠高20%以上,且保健作用明显,深受广大消费者喜爱,市场需求前景广大。

硒肥的施用方法

我国湖北恩施、安康等地区土壤含硒量高,恩施高硒地区富硒植物资源丰富,人们充分利用这里的土壤进行富硒农产品的生产和研究。人工富硒的目的是更好地研究和获得富硒农产品,主要研究富硒植物生产技术。目前,人工富硒方法主要有叶面施硒、土壤施硒、硒溶液浸种等。以水溶性硒盐存在的硒对植物的有效性高,一般采用亚硒酸钠或硒酸钠的形式,把硒盐施入作物中,硒被作物高效吸收,植物将无机硒转化为有机硒才能更好地被人体吸收。国内试验结果表明,小麦、大麦和燕麦叶面喷洒硒酸钠5 g/h m2即可满足人或动物营养的要求。

土壤的酸碱度能影响植物对硒的吸收,在中性和酸性土壤中硒的溶解度最低,随PH升高或降低,硒化合物的溶解度增加,因此用石灰改良土壤能提高作物硒的含量。此外,土壤中氮磷等微量元素的含量也会影响植物对硒的吸收。有关土壤中其他微量元素对植物吸收硒元素的影响研究较少,需进一步探索。

硒含量的检测方法

近年来,食品中硒含量的检测分析技术不断发展,文献报道的用于检测硒含量的方法有高效液相色谱法、原子荧光光谱法、紫外可见分光光度法等。为提高各种硒形态的检测效率和检测的准确性,人们采用各种仪器联用的检测方法,如高效液相色谱与电感耦合等离子体质谱联用技术(HPLCICP-MS),液相色谱-电喷雾串联质谱法(LC-MS/MS),高效液相色谱-动态反应池-电感耦合等离子体质谱(HPLC-d rCICP-MS)联用等。不同的分析检测方法各有其特点,可快速、准确地检测食品中硒的含量,对保障食品安全,提高人民健康水平具有重要意义。

目前,分析硒形态最为广泛的技术是高效液相色谱与电感耦合等离子体质谱联用技术(HPLC-ICP-MS),可实现富硒植物中含硒生物大分子、硒形态、与氨基酸结合位点和机理的分析,该方法分析灵敏度好、准确性高,在样品前处理等方面均具有优势。

毛德倩 等人采用液相色谱-电喷雾串联质谱法(LC-MS/MS)定量测定富硒葱蒜类植物提取液中的S e-甲基-硒半胱氨酸(MSeC),并获得提取液的最佳制备条件。该实验分别采用纯水、甲醇、丙酮和乙酸乙酯作提取剂,分别用超声和沸水提取。控制不同的温度和提取时间,测定提取液中MSeC含量,获得含量最大的样品最佳制备条件。结果表明,沸水提取90mi n适用于LC-MS/MS在线定量分析葱蒜类植物中葱蒜类植物中MSeC的待测液的制备。倪张林 等人采用高效液相色谱-动态反应池-电感耦合等离子体质谱(HPLC-d rCICP-MS)联用测定硒代胱氨酸、甲基硒代半光氨酸、亚硒酸盐、硒代蛋氨酸和硒酸盐5种硒形态物质。通过胃蛋白酶提取样品,流动相为5 m mol/L的柠檬酸溶液(PH 4.7),色谱柱采用HAmi l tonPRPX-100(250m m ×4.6 m m,10μm),5种硒形态在10mi n内完全分离,且线性关系好,回收率高,可满足蔬菜中硒形态定量分析。程燕 等人采用原子荧光光谱法测定野猪肉中硒元素的含量。测定结果表明,野猪肉中硒含量是家猪肉的1.3倍。该方法实验简单、准确、实用价值高,可为开发富硒猪提供科学依据。杜英秋 等人介绍原子荧光光谱法测定富硒小米中硒含量的不确定度评定方法,提出获得更为准确的测定结果的关键,为保证测定结果的科学性和完整性提供科学依据。刘志刚 等人采用荧光光谱法测定贵州开阳产富硒茶中硒含量,采用2,3-二氨基萘与亚硒酸反应,生成4,5-苯并苤硒脑络合物,其荧光强度与硒的含量成正比。采用该方法测定多个茶场茶叶样品中硒元素的含量,结果表明,1 0批茶叶样品的平均含硒量为177.9 μg/k g,明显高于普通绿茶中的硒含量平均水平。

紫外分光光度法测定样品中微量元素硒含量的方法具有灵敏度高、稳定性好、工作曲线性关系好等显著优点。以市售大米为检测对象,李丽清采用凯氏烧瓶消解-紫外分光光度法测定了样品中微量元素硒的含量。结果表明,在5种大米中,富硒大米的硒含量明显高于普通大米。徐祖民采用紫外分光光度法,以黔西南州茶叶为测定对象,测定样品中微量元素硒。韩建平通过紫外分光光度法测定富硒麦芽中的硒元素含量。线性关系良好,加标回收率高。

结语

硒与人类健康长寿关系十分密切、硒还被科学家誉为“生命的火种”“抗癌之王”“长寿元素”。植物可将硒由无机态转化为有机态,供人体吸收,植物富硒也可提高作物的产量。因此,通过人工施硒或选育富硒品种提高作物中硒含量,可满足人类对富硒农产品和保健品的需求。至今为止,人们已开展诸多植物栽培技术方面的研究,获得许多富硒农产品,若将富硒农产品深加工,给人们提供更加丰富的富硒食品或保健品,对人们的健康更有意义。例如,绿茶是人们日常生活中喜爱的饮品之一,将富硒植物产品作为配料添加加入茶叶、酸奶、面条和饮料等保健品和食品中,既不改变原有食品风味,又可增加日常保健功效,既满足人们的营养需求,又有利于疾病的预防;培育硒含量较高的中草药,可克服当今困扰人们的心脑血管疾病、癌症、艾滋病等疑难病症,以达到预防、保健、治病等效果。此外,人体内硒含量过高或过低都会引发人体疾病,有关人体摄入富硒保健品和农产品量的研究较少,人们无法完全控制补硒量,因此人体补硒要有度,避免盲目补硒。如今,市场上出现各种各样富硒产品,真假难辨,人们要通过正规渠道获得补硒农产品或保健品,避免使用假冒伪劣富硒产品,影响人体健康。

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