硒酸钠对堇叶碎米荠两个生长时期营养品质的影响

　　堇叶碎米荠是我国特有的一种硒超积累植物，野生资源主要分布在湖北的恩施和湖南壶瓶山一带。同时，堇叶碎米荠也具有很高的营养价值，它富含蛋白、维生素、芥子油苷等营养成分。2021年3月份，堇叶碎米荠已经被国家卫健委正式批准按照叶菜类蔬菜管理，成为合法的新食品原料。目前，富硒堇叶碎米荠在富硒农业中广泛种植。其中，莲座期的幼苗常常用于鲜食，而开花至结荚期成熟苗主要用于加工。但是，富硒栽培对堇叶碎米荠的营养成分有何影响，还鲜有报道。

 

　　近期，国际学术期刊《Scientia Horticulturae》发表了国硒中心程水源教授和许锋教授团队题为“Effects of selenate applied at two growth stages on the nutrient quality ofCardamine violifolia”的研究论文。

 

　　该论文报道了在堇叶碎米荠的莲座期和结荚期使用硒酸钠处理后硒含量和相关营养品质的变化。主要研究结果如下：

 

　　1.硒处理影响地上部生物量80 μmol/L硒酸钠处理显著降低了莲座期和结荚期堇叶碎米荠地上部鲜重。1.5 μmol/L硒酸钠明显促进了莲座期堇叶碎米荠的生长。其它处理对堇叶碎米荠生长影响不显著。

 

　　2.堇叶碎米荠莲座期和结荚期地上部硒含量莲座期和结荚期的堇叶碎米荠地上部硒含量均随硒酸钠处理浓度增加而显著升高。例如，在结荚期，1.5 μmol/L、20 μmol/L和80 μmol/L处理组中，总硒含量分别为88 mg/kg DW、733 mg/kg DW和3553 mg/kg DW。但是在相同硒浓度处理下，莲座期堇叶碎米荠地上部的总硒含量比结荚期期的总硒含量要高。在堇叶碎米荠地上部检测到了五种硒形态，包括SeCys2、MeSeCys、SeMet、SeO32?和SeO42?，而其中含量最高的是SeCys2和SeO42?。

 

　　3.硒酸钠对堇叶碎米荠莲座期和结荚期叶绿素、类胡萝卜素、可溶性糖、可溶性蛋白、游离氨基酸和维生素C含量的影响在堇叶碎米荠莲座期，高浓度的硒酸钠处理对叶绿素和类胡萝卜含量产生了负面影响；在成熟期，不同浓度硒酸钠处理对堇叶碎米荠叶绿素和类胡萝卜素含量无显著影响。硒酸钠处理对堇叶碎米荠可溶性糖和可溶性蛋白影响较小。与对照组相比，除了20 μmol/L硒酸钠处理对结荚期堇叶碎米荠可溶性糖产生抑制，其它均无显著差异。在堇叶碎米荠莲座期，80 μmol/L硒酸钠处理显著提高了游离氨基酸和维生素C含量，其它处理与对照相比，不论是在莲座期还是结荚期期，游离氨基酸和维生素C含量都无显著变化。

 

　　4.硒酸钠对堇叶碎米荠莲座期及结荚期总黄酮、酚酸和芥子油苷含量的影响硒酸钠处理导致堇叶碎米荠的总黄酮含量在莲座期和结荚期都呈下降趋势，但对莲座期的影响不显著。硒酸钠处理对莲座期和结荚期堇叶碎米荠的总酚酸含量均产生影响，并在80 μmol L-1浓度下达到最高；芥子油苷含量分析显示，硒酸钠处理会降低莲座期堇叶碎米荠的芥子油苷含量，而对结荚期堇叶碎米荠无显著影响。

 

　　5.硒酸钠对不同时期堇叶碎米荠挥发物的影响在堇叶碎米荠的莲座期和结荚期地上部共检测出10种挥发物，在莲座期样品中主要检测到8种挥发物。异硫氰酸酯类物质为主要挥发物，其中苯甲基异硫氰酸酯约占总挥发物的97%，远高于其他成分（图6 A, B）。尽管莲座期和结荚期挥发物存在一定差异，但主要挥发性成分一致，表明异硫氰酸酯类物质为堇叶碎米荠的特征性挥发物质。对所有挥发物含量进行聚类分析表明挥发物明显聚类为两大簇，并对应于堇叶碎米荠的两个生长时期，说明莲座期和结荚期在挥发物方面差异明显。

 

　　该工作得到了湖北省技术创新专项（重大项目，No.2019ABA113）、湖北省重点研发计划（No. 2020BBA043）、恩施州科技计划（No. E2018005）和湿地生态与农业利用教育部工程研究中心开放项目（No. KF201907）的经费资助。

 

　　论文链接：https://doi.org/10.1016/j.scienta.2021.110352