外源硒在小白菜和小麥體內(nèi)的分布及形態(tài)研究.pdf

1、日常飲食是人體攝入硒的重要途徑。通過施用硒肥來生產(chǎn)富硒作物可以有效提高低硒地區(qū)人群的硒水平，保護人體健康。富硒作物的補硒效果不僅取決于其硒含量，而且與作物中的硒形態(tài)密切相關。對作物硒形態(tài)的分析也有助于查明硒在作物體內(nèi)的遷移轉(zhuǎn)化過程，為富硒作物的科學生產(chǎn)奠定基礎。因此本研究在總結前人工作的基礎上，建立了基于液相色譜-原子熒光光譜聯(lián)用技術測定植物硒形態(tài)的分析方法;并以土施和葉面噴施兩種方式外源添加硒酸鈉、亞硒酸鈉盆栽試驗，探討了不同施硒處理

2、小白菜和小麥植株不同部位硒形態(tài)分布特征、硒吸收及轉(zhuǎn)化的差異。明確了小白菜和小麥葉片中硒的亞細胞分布及其形態(tài)組成，旨在為搞清不同外源硒在作物體中的代謝和遷移過程提供科學依據(jù)。本研究得到的主要結果如下:
　　1.建立了液相-原子熒光法測定植物硒形態(tài)分析的方法（包括樣品提取和檢測）。具體為:以樣品質(zhì)量5％的蛋白酶E在20mmol/L Tris-HC1緩沖環(huán)境下對植物樣品進行酶解，37℃恒溫振蕩12h后將提取液離心、過濾，在流動相（60m

3、mol/L磷酸氫二銨滴加甲酸至pH=6.0）攜帶下通過Hamilton PRP X100陰離子色譜柱實現(xiàn)各形態(tài)硒的分離，柱后在2.0％硼氫化鉀和1.0％碘化鉀輔助下通過紫外消解器消解，將各形態(tài)硒轉(zhuǎn)化適于檢測的四價后進入氫化物發(fā)生-原子熒光光譜儀響應，以外標法獲得各形態(tài)硒濃度。本方法對硒代蛋氨酸、硒代胱氨酸、甲基硒代半胱氨酸、亞硒酸根、硒酸根五種硒形態(tài)的檢測限分別達到6.40、6.03、8.50、2.52、6.22μg/L。通過精密度檢驗

4、以及與硒代蛋氨酸定值的國際標準物質(zhì)SELM-1對照，證明該方法能實現(xiàn)植物硒形態(tài)的定量檢測。
　　2.硒代蛋氨酸是小白菜和小麥酶解后主要的有機硒形態(tài)，甲基硒代半胱氨酸次之，硒代胱氨酸含量最少，一般小于總硒量的10％。六價硒是供試的兩種作物中主要的無機硒形態(tài);四價硒由于易于被樣品吸附，很少能被檢測到。兩種作物相比，小白菜比小麥聚硒能力更強，盡管有機轉(zhuǎn)化率較低，但在施硒量相同的情況下小白菜中各有機硒含量均高于小麥，尤以甲基硒代半胱氨酸較

5、多，因此小白菜作為富硒作物具有更好的補硒效果。不同施硒處理相比，外源硒施入價態(tài)和施入方式均影響硒在植株中的分布及轉(zhuǎn)化。土施硒酸鹽時根部吸收的硒在根部不能轉(zhuǎn)化成有機態(tài)，因而絕大多數(shù)直接轉(zhuǎn)運至地上且仍以硒酸根的形式儲存;土施亞硒酸鹽時植物吸收的硒更多在根部轉(zhuǎn)化為有機態(tài)，但從含量上看植物吸收的硒也主要累積在地上部分，而其以何種形態(tài)轉(zhuǎn)運有待進一步探究。葉片噴施的硒被植物吸收后極少向地下轉(zhuǎn)運，且有機轉(zhuǎn)化率低于土施硒處理。
　　3.硒在小白菜

6、和小麥葉片的亞細胞組分中的分布符合液泡等可溶性組分＞細胞器＞細胞壁的分布規(guī)律。液泡對硒起到明顯的區(qū)隔化作用，降低了硒對細胞關鍵代謝部位的毒害;細胞壁對硒的阻滯作用很小。不同亞細胞組分中的硒的形態(tài)不同:液泡等可溶性組分中的硒主要是六價的無機硒;而細胞器中則是以硒代蛋氨酸為代表的有機硒;細胞壁由于含硒量過低，無法識別出其中硒的形態(tài)。本研究得出的植物硒亞細胞分布狀況，在很大程度上解釋了不同價態(tài)外源硒及不同種類植物中硒含量的差異:在施加硒酸鹽的

7、處理中，植物吸收的硒大多不經(jīng)轉(zhuǎn)化而儲存進液泡;而在施加亞硒酸鹽的處理中，植物吸收的硒更容易轉(zhuǎn)化成有機態(tài)而進入細胞器，因此在吸收量相同的情況下亞硒酸鹽更易對植物造成毒害。未經(jīng)有機轉(zhuǎn)化進入液泡中硒的比例隨施硒濃度增大而增高。小白菜能將吸收的硒更多地轉(zhuǎn)運至液泡，因而聚硒能力比小麥更強。
　　綜上所述，富硒小白菜和小麥中同時含有以硒酸根為代表的無機硒和以硒代蛋氨酸為代表的有機硒。不同施硒方式、施硒價態(tài)以及不同種類的作物中硒的含量、分布和形