徐慶國,劉紅梅,黃 豐
(1湖南農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院,長沙410128;2湖南農(nóng)業(yè)大學圖書館,長沙410128)
硒(Se)是一種非金屬化學元素,不僅可以用作光敏材料、電解錳行業(yè)催化劑、動物必需營養(yǎng)元素和植物有益營養(yǎng)元素等,而且也是人體必需的微量元素。盡管我國硒的蘊藏量占世界的1/3以上,但仍有72%左右的地區(qū)土壤硒含量較低,屬于缺硒或低硒地區(qū)[1,2]。并且,硒資源分布極不均勻。我國富硒農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)與推廣工作始于20世紀90年代。時至今日,我國富硒農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)與推廣已經(jīng)走過20多年的歷程,取得了輝煌成就,但也存在一些不足和亟待解決的問題。
富硒農(nóng)產(chǎn)品是指在富含硒的土壤環(huán)境中或施用富硒肥料與飼料生產(chǎn)出的農(nóng)產(chǎn)品或農(nóng)作物,其硒元素含量比普通同類農(nóng)產(chǎn)品高出幾倍乃至十幾倍。富硒農(nóng)產(chǎn)品的開發(fā)與推廣具有極其重要的作用與意義。
1817年,瑞典化學家貝采利烏斯(J.J.Berzelius)在焙燒黃鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中發(fā)現(xiàn)了硒,并以希臘月亮女神名字Selene為其命名。對硒元素的研究與開發(fā)過程可分為3個階段。
第一階段為硒被發(fā)現(xiàn)至20世紀50年代前,大多數(shù)人認為硒對人體有毒害作用,主要研究硒的毒性。1953年,Schwarz等發(fā)現(xiàn)硒有抗氧化作用,1957年,Schwarz和Foltz首次證明硒對動物具有有益的營養(yǎng)作用,1958年發(fā)現(xiàn)動物白肌病由缺硒引起。這些研究成果使人們對硒的功效有了新的認識,認為硒對人體的作用不只是毒化作用,可能還有某些有益作用,但期間人們的思維還基本上維持了硒對人體有毒的觀點。1961~1964年,我國湖北恩施縣還曾發(fā)生過因攝入高硒糧食(主要為玉米)引起人畜脫發(fā)(毛)脫甲(蹄)、皮膚變形等地方性硒中毒事件。
第二階段為20世紀70年代后開始研究硒的營養(yǎng)作用。1973年,Rotruck和Flohe等確定硒是谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)的組成成分,并且,硒被世界衛(wèi)生組織確定為人體所必需的微量元素之一。1970~1975年我國科學家發(fā)現(xiàn),最先在中國黑龍江克山縣發(fā)現(xiàn)的地方病克山病的主要致病因素來自于人體的硒缺乏,克山病區(qū)的分布與我國的硒缺乏地區(qū)性分布一致。20世紀70年代,發(fā)現(xiàn)我國地方病啟東市肝癌、浙江嘉善結(jié)腸癌等也與人體缺硒有關(guān)。醫(yī)學專家于樹玉等曾對啟東地區(qū)13萬居民進行補硒試驗,證實補硒可使肝癌發(fā)病率下降35%~50%。20世紀80年代,發(fā)現(xiàn)我國地方病發(fā)育期兒童軟骨變性壞死的大骨節(jié)病也與人體缺硒相關(guān)。1988年,中國營養(yǎng)學會將硒列為人體所必需的15種營養(yǎng)元素之一。1989年,中國營養(yǎng)學會等機構(gòu)正式確定了人體對硒的適宜、安全攝入量。近年來的研究還發(fā)現(xiàn),缺硒與人體心血管病、高血壓、糖尿病、病毒性疾病、胰腺疾病、不孕不育、肌痛、肌肉萎縮、關(guān)節(jié)炎等40多種疾病有關(guān)。并且,正是由于“硒”的高抗氧化作用,適量補硒能起到防止器官老化與病變,延緩衰老,增強免疫,抵御疾病,抵抗有毒有害重金屬,減輕放化療的副作用,防癌抗癌。
第三階段為20世紀90年代以后深入研究硒的生理作用,并且,國內(nèi)外開始相繼開發(fā)和推廣富硒農(nóng)產(chǎn)品。土壤的硒含量受地質(zhì)、地貌、氣候等因素影響,分布極不均勻,世界上有40多個國家土壤存在不同程度的缺硒。據(jù)中國農(nóng)科院等單位20世紀90年代的研究,我國大陸地區(qū),除陜西、湖北及四川、貴州、湖南等省存在面積不大的高硒地區(qū)以外,存在由東北向西南以棕褐土體系為中心的環(huán)境缺硒或少硒地帶,缺硒省份多達22個,其中包括東北地區(qū)、華北地區(qū)的京、津、冀等省市,華東地區(qū)的蘇、浙、滬等省市。除湖北恩施和陜西紫陽縣的富硒區(qū)外,近年來的研究還發(fā)現(xiàn)了浙江龍游縣、安徽皖南地區(qū)、江西豐城市、海南屯昌縣、青海海東地區(qū)、新疆石河子、廣西的南寧、欽州、北海和貴港地區(qū)等均存在中度富硒土壤。另據(jù)醫(yī)學研究結(jié)果,成人每天對硒的最低需求量為50~70 mg;每日最大安全攝入量為400 mg。而據(jù)中國預(yù)防醫(yī)學科學院對我國24個省市的居民調(diào)查,每日膳食中硒平均攝入量為36.7 mg,遠低于人體的推薦用量[3]。
生態(tài)農(nóng)業(yè)是按照生態(tài)學原理和經(jīng)濟學原理,運用現(xiàn)代科學技術(shù)成果和現(xiàn)代管理手段,以及傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的有效經(jīng)驗建立起來的,能獲得較高的經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)。富硒農(nóng)產(chǎn)品的開發(fā)與推廣無論是其具有的滿足人類需求的特點,還是有利農(nóng)作物生產(chǎn)及有利農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護的特征,均是達成生態(tài)學原理與經(jīng)濟學原理完美結(jié)合的朝陽產(chǎn)業(yè),值得大力宣傳和實踐應(yīng)用。
首先,硒作為必需營養(yǎng)元素,人體不能自身合成,必須從食物中獲取,人體所需要的硒均來自于農(nóng)產(chǎn)品。缺硒地區(qū)需要實施補硒才能保持身體正常健康。過去普遍采用食用含硒無機鹽藥物亞硒酸鈉進行人體補硒。但近年的研究實踐證明,無機硒的吸收與利用及生物有效性低,毒性較大。有機硒的毒性顯著低于無機硒,并且,來自膳食中的天然有機硒在動物組織中的保留量大于無機硒鹽的保留量。因此,無機藥補效果不如食補效果,而食補又以生物有機硒的補硒效果最好??刹捎眉游柿线M行土壤根施和葉面噴施,經(jīng)農(nóng)作物吸收轉(zhuǎn)化形成有機硒,富集在農(nóng)作物果實和籽實及莖葉根等食物中,其硒含量可達普通農(nóng)產(chǎn)品的3~8倍。缺硒地區(qū)人們經(jīng)常食用富硒農(nóng)產(chǎn)品,方便安全,效果好,成本低,適于長期食用和普遍推廣應(yīng)用。
其次,硒盡管不是農(nóng)作物的必需營養(yǎng)元素,但近年研究表明,硒對農(nóng)作物具有刺激生長、恢復(fù)生機、抗倒伏和明顯提高農(nóng)作物抗逆性的功效。并且,硒還能提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì),可使糧食和經(jīng)濟作物增產(chǎn)8% ~10%;瓜果、蔬菜增產(chǎn)10% ~20%;對樹木、花卉、牧草等農(nóng)林作物也均有顯著的增產(chǎn)效果[4]。因此,硒是農(nóng)作物的通用植物生長調(diào)節(jié)劑。它不僅能提高農(nóng)作物產(chǎn)量,而且,培育的富硒農(nóng)產(chǎn)品營養(yǎng)成分含量高,適口性好,還可達到綠色與有機食品標準要求。
再者,由于硒對鎘、汞、砷、鉛等重金屬具有拮抗作用,能夠活化土壤,提高土壤肥力,消除土壤的重金屬殘留及污染,改善和治理農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境;同時,可防止重金屬污染地區(qū)農(nóng)產(chǎn)品中的鎘、砷等化學物質(zhì)的致畸作用,能明顯防止腫瘤的擴展,預(yù)防和治療癌癥。因此,富硒農(nóng)產(chǎn)品的開發(fā)與推廣,可化害為利,有利人居生態(tài)環(huán)境和諧,是發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)的朝陽產(chǎn)業(yè)。
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)是廣泛應(yīng)用現(xiàn)代科學技術(shù)、現(xiàn)代工業(yè)提供的生產(chǎn)資料和科學管理方法的社會化農(nóng)業(yè)。目前我國正努力實現(xiàn)由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)變,許多地區(qū)正在積極尋找富硒土壤資源或?qū)で蟾晃r(nóng)產(chǎn)品開發(fā)推廣新技術(shù),大力規(guī)劃和發(fā)展富硒農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè),努力走出了一條由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)邁向高效農(nóng)業(yè)的創(chuàng)意現(xiàn)代農(nóng)業(yè)之路。
湖北恩施、陜西紫陽、漢陰等富硒地域,大多屬于我國經(jīng)濟不發(fā)達的老、少、邊、窮地區(qū)。這些地區(qū)率先于20世紀90年開始大力發(fā)展富硒農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè),不僅徹底防止了人畜硒過量中毒的危害,而且,變富硒資源優(yōu)勢為富硒農(nóng)產(chǎn)品高收益的經(jīng)濟優(yōu)勢,開啟了富硒農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)與推廣的創(chuàng)意現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展之路。其后,山東省、浙江省等利用其沿海經(jīng)濟發(fā)達的優(yōu)勢和小范圍富硒土壤,也開發(fā)出系列富硒農(nóng)產(chǎn)品。特別近年江西、海南、青海等省區(qū)利用其部分富硒資源提出打造“硒都”、“硒谷”的富硒農(nóng)產(chǎn)品發(fā)展目標;廣西則提出力爭2013~2018年內(nèi)建成全國最大富硒農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)基地。湖南省桃源縣是一個缺硒縣,從1998年伊始創(chuàng)建富硒農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè),至2012年,該縣共建富硒生產(chǎn)、加工基地21個,試驗示范基地7個,面積近4 000 hm2,涉及19個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、72個村,生產(chǎn)富硒農(nóng)產(chǎn)品10類23種92款,實現(xiàn)銷售收入1.9億元、利潤 3 780萬元,助農(nóng)增收 4 100萬元[5,6]。湖南新田縣也利用其富硒土壤資源,擬投資5億元打造湖南首個富硒農(nóng)產(chǎn)品加工園。
近年來,我國的富硒農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)與推廣工作取得了巨大成績。
國內(nèi)外目前有關(guān)硒的研究已從硒的毒性研究走向硒的營養(yǎng)研究;從基礎(chǔ)研究走向產(chǎn)品開發(fā);從硒與疾病的關(guān)系研究走向防治疾病的現(xiàn)場試驗;從人工轉(zhuǎn)化研究轉(zhuǎn)向人工合成研究;從無機硒的研究走向有機硒的研究;從硒的物理、化學研究走向硒的生物學研究;從硒的工業(yè)應(yīng)用研究延伸到硒的環(huán)境地質(zhì)、土壤地球化學特征與生物學效應(yīng)、動物營養(yǎng)、疾病防治、食品含硒標準、富硒農(nóng)產(chǎn)品營銷、富硒農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)等領(lǐng)域的深入研究。并且,隨著我國生活水平的提高,人們對食用農(nóng)產(chǎn)品消費從食飽階段(果腹消費階段),經(jīng)歷食味階段(口福消費階段),已經(jīng)進入營養(yǎng)保健階段(科學消費階段),十分關(guān)注食品保健意識,富硒農(nóng)產(chǎn)品受到廣大消費者歡迎,形成了巨大的市場需求。如1997年12月國務(wù)院下發(fā)了衛(wèi)生部等11個部委聯(lián)合制定的《中國營養(yǎng)改善行動計劃》,硒被列為預(yù)防缺乏的營養(yǎng)元素之一;2006年12月23日,湖南省啟動了全民補硒工程。正是由于我國的全民補硒工程得到了各級政府及其有關(guān)部門的高度重視,使之成為其重要的營養(yǎng)與健康任務(wù),也引導(dǎo)了大量農(nóng)業(yè)科研工作者、企業(yè)家走上富硒農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)與推廣產(chǎn)業(yè),有力地引領(lǐng)了該產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展。
人體硒的主要來源為農(nóng)產(chǎn)品食物,而食物鏈中硒的主要來源為土壤。通過富硒農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)補硒是解決人們?nèi)蔽挠行Х椒ā7姨m1984年起始施用添加硒酸鈉的多元復(fù)合肥增加谷物等農(nóng)產(chǎn)品的硒含量,取得了顯著成效。我國自20世紀90年代至今,有湖北、貴州、黑龍江、陜西、山東、浙江、安徽、湖南、江蘇、廣西、青海、遼寧、河南、四川、海南、天津等10多個省市區(qū)已開發(fā)出種類繁多的富硒農(nóng)產(chǎn)品,計有富硒的大米、大蒜等蔬菜、食用菌、柑橘和香蕉等水果、小麥、玉米、茶葉、魔芋、蜂蜜、菜(茶)油、仙果面和仙果特釀酒、大豆、家禽和禽蛋等40多種富硒農(nóng)產(chǎn)品。
同時,我國增硒產(chǎn)品的開發(fā)與生產(chǎn)也有了較大發(fā)展,其施用操作技術(shù)規(guī)程也逐步規(guī)范。開發(fā)了多種市場銷售的硒肥品種和添加硒酸鈉的飼料,如湖南“硒霸”牌有機富硒葉面肥和富硒增甜素系列產(chǎn)品、浙江“稻收多增產(chǎn)劑”等產(chǎn)品。據(jù)研究,水稻不同生育時期施用富硒肥,可使稻米中硒含量由原來的0.05 mg/kg增加到0.56 mg/kg,同時增加產(chǎn)量5%~15%。并且,為了使富硒農(nóng)產(chǎn)品硒含量符合《國家食品中硒限量標準》,各地的富硒農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)均制定了相應(yīng)的《富硒農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)操作規(guī)程》,做到適時、適量和科學施用富硒肥料和添加硒飼料,從而使富硒農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的增硒方式更加規(guī)范和安全有效。
目前我國富硒農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)與生產(chǎn)所需技術(shù)與投資并不高,但富硒農(nóng)產(chǎn)品的良好保健功能與企業(yè)媒介宣傳效果及廣大消費者健康保健意識的增強,使富硒農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)出投入比高,市場前景看好,從而也促使眾多地區(qū)、企業(yè)和專家學者加入富硒農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)隊伍。據(jù)市場調(diào)查,目前富硒農(nóng)產(chǎn)品價格比普通農(nóng)產(chǎn)品價格高出30%至10倍,因而富硒農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)經(jīng)濟效益顯著。
我國政府與相關(guān)職能部門制訂了一系列富硒農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)與推廣應(yīng)用標準,從而使其逐步走向標準化。1989年中國農(nóng)科院確定了我國不同等級缺硒地區(qū)作物組織中含硒量范圍:嚴重缺硒地區(qū)作物組織中含硒量范圍一般<0.02 mg/kg;缺硒地區(qū)作物組織中含硒量范圍為0.02~0.06 mg/kg;正常地區(qū)作物組織中含硒量范圍>0.1 mg/kg。國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局1991年發(fā)布了GB13105-1991《食品中硒限量衛(wèi)生標準》,規(guī)定了以硒計的食品含硒量:成品糧和豆類及制品≤0.3 mg/kg,蔬菜和薯類≤0.1 mg/kg,水果≤0.05 mg/kg,肉類(禽、畜)和蛋類≤0.5 mg/kg,魚類≤l mg/kg,鮮奶≤0.03 mg/kg,奶粉≤0.15 mg/kg。另外GB14880-1994《食品營養(yǎng)強化劑使用衛(wèi)生標準》規(guī)定的食品以硒計的含硒量:乳制品、谷類及制品為0.14~0.28 mg/kg,飲料及乳飲料0.05~0.2 mg/kg。這些國家標準為富硒農(nóng)產(chǎn)品的含硒量標準提供了重要依據(jù)。此外,一些省份和企業(yè)還制訂了富硒農(nóng)產(chǎn)品的硒含量地方與企業(yè)標準,如江蘇、浙江、安徽等省均制訂了《富硒稻米》地方標準。
我國富硒農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)與推廣工作雖然成效顯著,但與世界發(fā)達國家相比較起步晚,還存在富硒農(nóng)產(chǎn)品層次低;富硒農(nóng)產(chǎn)品標準不健全,質(zhì)量參差不齊;富硒農(nóng)產(chǎn)品種類多,規(guī)模小,產(chǎn)品趨同嚴重,科技創(chuàng)新不足;政府及相關(guān)部門引導(dǎo)不夠,補硒功效宣傳不當,誤導(dǎo)消費嚴重等問題,必須切實整改,使我國富硒農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)與推廣工作持續(xù)健康發(fā)展。
我國約有2/3的地區(qū)是國際公認的缺硒地區(qū),其中1/3為嚴重缺硒地區(qū)。而硒不僅對人的一些疾病、腫瘤的防治有益,即使健康的人也不可缺少;食用富硒農(nóng)產(chǎn)品是人體補充硒元素的有效方法之一。但是,必須進一步對全國不同地區(qū)農(nóng)田土壤和農(nóng)產(chǎn)品的硒有效含量進行全面檢測與評價,明確不同地區(qū)的硒豐缺程度與不同農(nóng)產(chǎn)品安全適宜性,因地制宜,科學合理補硒。其理由如下:一是硒也是一種有毒元素,攝入過量會引起中毒,導(dǎo)致肝損傷、腸胃、神經(jīng)系統(tǒng)異常等。人體微量硒的需要量和中毒量之間比較接近,推廣補硒產(chǎn)品必須謹慎行事,切不可盲目推行。應(yīng)做到缺硒則補硒,反之則不必額外增加;更不能誤導(dǎo)補硒包治百病,補硒可吃出健康。二是不同地區(qū)和不同人群日攝入硒的閾值不相同。2002年中國營養(yǎng)學會提出的成人每日膳食最低硒推薦攝入量為50 mg。1個雞蛋含硒約12 mg,鰱魚100 g含硒約25 mg。人們在飲食正常的情況下,一般可達到中國營養(yǎng)學會推薦的硒攝入量,不會缺硒。三是富硒農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中施用的富硒肥料、食(飼)料消化物等可能存在污染當?shù)赝寥?、水系環(huán)境的潛在危害。目前對于硒在環(huán)境中的積累、遷移及食物鏈傳遞等方面的研究還有很多空白,應(yīng)防患于未然。
富硒農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)與推廣將為缺硒地區(qū)、缺硒居民群體提供一項行之有效的補硒措施。目前市場上各種富硒農(nóng)產(chǎn)品名目繁多,一些產(chǎn)品含硒量只比一般產(chǎn)品略高,達不到補硒的效果,或沒有標明含硒量,普通消費者很難準確掌握每天的硒攝入量;一些產(chǎn)品的過度宣傳,會誤導(dǎo)消費者盲目補硒;盡管補硒對一些疾病有很好的輔助治療效果,但食用富硒農(nóng)產(chǎn)品和富硒保健品畢竟不能代替在醫(yī)生指導(dǎo)下的治療。為此,應(yīng)加大富硒農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化的科技投入與技術(shù)支持,篩選適合富硒農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的硒肥與含硒飼料及應(yīng)用方法,并制訂國家統(tǒng)一的富硒農(nóng)產(chǎn)品與生產(chǎn)技術(shù)標準;各級政府及農(nóng)業(yè)部門應(yīng)會同衛(wèi)生部門做出規(guī)劃,明確富硒農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)與推廣目標與要求,切實加強監(jiān)督和管理,制定相關(guān)的法律、法規(guī),保證富硒農(nóng)產(chǎn)品開發(fā)與推廣健康有序進行。
政府及相關(guān)部門要切實加強引導(dǎo)和管理,富硒農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)加工與銷售企業(yè)與員工必須強化質(zhì)量意識,推進產(chǎn)品標準化,嚴格按照富硒農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范操作,嚴格及時進行富硒農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)前原料、產(chǎn)中與產(chǎn)后產(chǎn)品的硒含量檢測;必須強化品牌和規(guī)模意識,切實樹立消費者對富硒農(nóng)產(chǎn)品的品牌和企業(yè)的信譽認可,也必然要求推進富硒農(nóng)產(chǎn)品經(jīng)營企業(yè)化和生產(chǎn)集約化及開發(fā)和推廣產(chǎn)業(yè)化。
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