彎曲碎米薺耐硒能力的研究

吳美儒　牟迪　溫靈敏

摘要：為了探究彎曲碎米薺的耐硒能力，通過用不同濃度的硒營養(yǎng)液對彎曲碎米薺進行培養(yǎng)，測定可溶性多糖相對含量、可溶性蛋白質(zhì)相對含量、游離氨基酸相對含量以及硒含量。結(jié)果表明，10 μg/mL硒處理彎曲碎米薺時可溶性多糖相對含量達到8 13133 mg/g，游離氨基酸相對含量達到最高值，為 2815 mg/g；可溶性蛋白質(zhì)相對含量隨著硒濃度的升高相應(yīng)地增加；不同硒濃度處理彎曲碎米薺，其葉片中的硒含量隨著硒濃度的升高而增加；不同硒濃度處理彎曲碎米薺植株，當(dāng)硒濃度為14 μg/mL時，彎曲碎米薺根中硒的含量達到最大值，為 1 46561 μg/g；硒積累動態(tài)分析結(jié)果表明，彎曲碎米薺葉片和根中硒的含量隨著時間的延長也相應(yīng)地增加，且在84～96 h的積累速率最大，分別為930、762 μg/（g·h）。

關(guān)鍵詞：彎曲碎米薺；硒；可溶性多糖；可溶性蛋白質(zhì)；游離氨基酸

中圖分類號： Q94578文獻標(biāo)志碼：

文章編號：1002-1302（2017）16-0132-02

收稿日期：2016-03-30

基金項目：國家自然科學(xué)基金（編號：31360498）；2013年湖北省戰(zhàn)略性新興（支柱）產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)項目（編號：2013029）；2014年度湖北省本科高?！皩I(yè)綜合改革”試點項目（編號：2014029）；生物資源保護與利用湖北省重點實驗室第四批開放課題。

作者簡介：吳美儒（1993—），女，湖北恩施人，碩士研究生，主要從事植物硒代謝研究。E-mail：1060198820@qqcom。

通信作者：周毅峰，博士，副教授，主要從事植物生物化學(xué)與分子生物學(xué)及植物硒代謝組學(xué)研究。E-mail：77416757@qqcom。

硒（selenium）是人體所必需的微量元素，也是植物生長的有益元素。硒主要以無機硒和有機硒2種方式存在，無機硒一般主要是指亞硒酸鹽和硒酸鹽，這2種物質(zhì)主要是從硒礦床中獲得的；有機硒主要是硒多糖和硒蛋白。硒對人的身體健康非常重要，缺硒會顯著降低機體的免疫能力，導(dǎo)致許多嚴(yán)重疾病發(fā)生[3]。硒的攝入量過大或攝入時間過長，又會導(dǎo)致急性或慢性中毒[4]。植物是人和動物獲得硒的主要來源，所以植物硒代謝對人類和動物的營養(yǎng)和健康至關(guān)重要[5]。

碎米薺為十字花科植物，具有一定的富集硒的能力。向天勇在湖北省恩施漁塘壩硒礦地區(qū)發(fā)現(xiàn)的壺瓶碎米薺[8]是迄今為止發(fā)現(xiàn)的聚硒能力最強的植物，其提取物中硒的含量高于2 000 mg/kg[9]。本試驗供試材料為碎米薺的同屬植物彎曲碎米薺（Cardamine flexuosa）[10]，該植物屬于十字花科碎米薺屬的一年生或二年生草本植物，高達30 cm，生于田邊、路旁及草地。全草入藥，有清熱利濕、健胃、止瀉之效。本研究對彎曲碎米薺的耐硒能力進行研究，旨在為碎米薺屬植物耐硒能力的研究奠定基礎(chǔ)。

1材料與方法

11試驗材料

供試彎曲碎米薺種子，由筆者實驗室保存。

12主要儀器和試劑

儀器：分析天平（ME204E/02），數(shù)顯鼓風(fēng)干燥箱（GZX-9420MBE），雙道原子熒光光度計（AFS-9760），微波消解儀（MARS5），可見分光光度計（WFJ 7200型），電熱恒溫水浴鍋（HWS 12型），小型高速離心機（Eppendorf 5418）。

試劑：鹽酸、硫酸，均為優(yōu)級純；硼氫化鉀、氫氧化鉀、葡萄糖、重蒸酚、無水乙醇、85%磷酸、茚三酮、磷酸二氫鉀、乙酸鉀（醋酸鉀）、氯化鈉、甘氨酸、考馬斯亮藍G250等，均為分析純；亞硒酸鈉，牛血清白蛋白等，均為生化試劑。

13彎曲碎米薺硒的處理方法

用2、4、6、8、10、12、14 μg/mL共7個硒濃度對彎曲碎米薺植株進行處理，以不加硒溶液作為對照組，每個處理5次重復(fù)。

選取10 μg/mL硒溶液處理彎曲碎米薺植株，在60、72、84、96 h 取樣進行硒含量分析，每個時間點取5份樣品。

14測定方法

可溶性蛋白質(zhì)相對含量分析：參考文獻[11]中的方法提取彎曲碎米薺葉片中的可溶性蛋白質(zhì)，用考馬斯亮藍G250染色法測定蛋白質(zhì)含量?？扇苄远嗵窍鄬糠治觯簠⒖嘉墨I[12]中的方法提取彎曲碎米薺葉片中的可溶性多糖，采用苯酚-硫酸法測定大豆可溶性多糖含量。游離氨基酸相對含量分析：參考文獻[13]中的方法提取彎曲碎米薺葉片中游離氨基酸，采用茚三酮比色法測定游離氨基酸含量。硒含量分析：參考文獻[14]中的方法消化樣品，用雙道原子熒光光度計測定葉片中硒的含量。

15數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用Excel、SPSS V190軟件進行分析。

2結(jié)果與分析

21不同硒濃度處理對彎曲碎米薺生理指標(biāo)的影響

211可溶性多糖相對含量分析

由圖1可知，對彎曲碎米薺植株施以不同濃度的硒溶液，其可溶性多糖相對含量隨著硒濃度的變化而改變。與對照相比，不同濃度硒處理的彎曲碎米薺的可溶性多糖相對含量均增加，硒濃度為2 μg/mL時，相對于對照組可溶性多糖相對含量顯著增加（P<005），其他硒濃度時均極顯著增加（P<001），當(dāng)硒濃度為 10 μg/mL 時，可溶性多糖相對含量出現(xiàn)最大值，為 13133 mg/g。植物為了適應(yīng)逆境條件，會主動積累一些可溶性多糖，以適應(yīng)外界環(huán)境條件的變化。

212可溶性蛋白質(zhì)相對含量分析

由圖2可知，彎曲碎米薺經(jīng)不同濃度硒處理，其可溶性蛋白質(zhì)相對含量不同。與對照相比，不同濃度硒處理的彎曲碎米薺的可溶性蛋白質(zhì)相對含量均增加， 當(dāng)硒濃度為14 μg/mL時，可溶性蛋白質(zhì)相對含

量出現(xiàn)最大值，為1952 mg/g。在植物生長發(fā)育中，可溶性蛋白質(zhì)的相對含量在某種程度上體現(xiàn)了機體的衰老程度。

213游離氨基酸相對含量分析

由圖3可知，經(jīng)不同濃度硒處理后，與對照相比，彎曲碎米薺的游離氨基酸相對含量均增加，硒濃度為2 μg/mL時，相對于對照游離氨基酸含量顯著增加（P<005），其他硒濃度均極顯著增加（P<001），當(dāng)硒濃度為10 μg/mL時，游離氨基酸相對含量出現(xiàn)最大值，為2815 mg/g。硒濃度為12 μg/mL時，相對 10 μg/mL 時游離氨基酸相對含量極顯著下降（P<001）；硒濃度為14 μg/mL時，相對12 μg/mL時游離氨基酸相對含量顯著上升（P<005），但相對10 μg/mL有所下降。因此，硒濃度為 10 μg/mL 時對彎曲碎米薺體內(nèi)游離氨基酸的合成最有利。

22不同硒濃度處理對彎曲碎米薺葉片、根中硒含量的影響

由圖4可知，不同濃度硒處理彎曲碎米薺植株，其葉片中硒含量隨著硒濃度的升高而增大，且處理組相對于對照組葉片中硒含量多極顯著增加（P<001），硒濃度為 14 μg/mL 時，葉片中硒的含量最高，達57130 μg/g。硒濃度為2、4 μg/mL 時葉片中硒含量增加得較平穩(wěn)，硒濃度為10、12、14 μg/mL 時相對于6、8 μg/mL時葉片中硒含量極顯著增加（P<001），但硒濃度為8 μg/mL時相對于 6 μg/mL 時葉片中硒含量顯著增加（P<005）。不同濃度硒處理彎曲碎米薺，其根中的硒含量均增加，在硒濃度為 14 μg/mL 時根中硒的含量最高，達1 46561 μg/g，硒濃度為8、10 μg/mL 時，相對于對照組根中硒含量顯著增加（P<005），硒濃度為12、14 μg/mL 時，相對于其他處理組根中硒含量極顯著增加（P<001），硒濃度為2、4、6、8、10 μg/mL 時根中硒含量增加得較平穩(wěn)。當(dāng)硒濃度低于 10 μg/mL 時，葉片與根中的硒含量變化基本一致，當(dāng)硒濃度高于10 μg/mL時，根中的硒含量高于葉片中的硒含量。

23彎曲碎米薺植株中硒的積累動態(tài)

根據(jù)彎曲碎米薺植株的生長狀況取臨界硒濃度為 10 μg/mL，觀察彎曲碎米薺植株中硒積累動態(tài)的變化，用微波消解儀-熒光光度計測定不同時間處理條件下彎曲碎米薺葉片中硒的含量。由圖5可知，硒濃度為10 μg/mL時，在處理60～96 h內(nèi)硒的含量呈上升趨勢，其他處理相對于處理 60 h 時硒含量增加均較明顯，葉和根中硒含量在處理96 h時達到最高值，分別為39562、63933 μg/mL，相對于處理72、84 h顯著增加（P<005），根中硒含量在處理84 h時相對于處理 72 h 顯著上升（P<005）。葉和根中的硒含量在84～96 h 的積累速率最大，分別為930、762 μg/（g·h）。

3討論

有研究證明補硒能很好地預(yù)防大骨節(jié)病、克山病、糖尿病、艾滋病等40多種疾病[15]。提高食物中硒的含量是改善人和動物硒營養(yǎng)的根本措施[16]。隨著人們生活水平的提高，野菜消費熱在國內(nèi)外悄然興起，倍受人們青睞。本研究的結(jié)果顯示，在試驗設(shè)置的硒濃度范圍內(nèi)彎曲碎米薺的可溶性蛋白質(zhì)、可溶性多糖、游離氨基酸的相對含量以及葉片和根中硒的[CM（25]含量均隨硒濃度的升高而增加。因此，利用彎曲碎米薺實現(xiàn)無機硒向有機硒的轉(zhuǎn)化具有較高的開發(fā)利用價值。

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