摘要：从硒在自然界中的存在形态、硒与人体健康、硒对植物生长影响、硒对植物次生代谢的影响以及植物富硒栽培的常规技术等方面对植物富硒栽培的研究进行了论述，提出了在植物富硒栽培方面存在的问题，并展望了富硒栽培应用的发展趋势。
关键词：植物；富硒；栽培；有机硒；次生代谢
中图分类号：S5 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）16-3017-05
DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.16.005
Summary of Research Progress in Plant Selenium Rich Cultivation
YU Jie1，2，LI Lin-ling2，3，XIAO Xian2，3，CHEN Si2，3，YUAN Hong-hui1，2，3，CHENG Shui-yuan1，2，CHENG Hua2，3
（1.College of Biology and Pharmaceutical Engineering， Wuhan Polytechnic University， Wuhan 430023， Hubei， China； 2.Hubei Key Laboratories of Economic Forest Germplasm Improvement and Resources Comprehensive Utilization， Huanggang 438000， Hubei， China；
3.Hubei Collaborative Innovation Center for the Characteristic Resources Exploitation of Dabie Mountains， Huanggang 438000， Hubei， China）
Abstract： Current research on the plant Se-rich cultivation was summarized from the selenium existence style in nature， selenium and human health， effects of selenium on the growth and secondary metabolism metabolism of plants， as well as the conventional techniques of plant Se-rich cultivation， etc.. Problems in current plant Se-rich cultivation were pointed out， and the development tendency of further Se-rich cultivation application was prospected.
Key words： plant； selenium； cultivation； organic selenium； secondary metabolism
硒元素是人體所必需的微量元素之一[1]，对预防疾病，维持身体健康，延缓细胞衰老有着重要的意义。人体缺硒会导致大骨节病、克山病、机体免疫力低下，增加患眼部疾病、心血管疾病的和癌症风险。中国营养学会于1998年将硒元素归列为每日膳食营养素，推荐硒摄入为50 μg/d，美国推荐的日摄入量为50～200 μg/d，加拿大为98～224 μg/d，英国为70 μg/d[2]。国际上一般认为，人适宜摄取60 μg/d，最高可耐受摄入量为400 μg/d[3]，中国13个省（市）人均摄入量仅为26.63 μg/d。中国硒元素分布极不均衡，近72%的市（县）不同程度缺硒，2/3的种植土壤硒匮乏[4，5]。通过食用无机硒化物来补硒，吸收率低，有一定的副作用，过多的摄入会导致硒中毒。Finley等[6]研究表明，有机硒是可靠有效的硒来源，利用植物的有机硒补充硒元素，已成为功能性食品的研究热点。
1 硒元素在自然界中的存在形式
1.1 土壤中的硒
自然界中硒以还原态的硒化物（Se2-）、零价的单质硒（Se0）、硒酸盐（SeO42-）、氧化态的亚硒酸盐（SeO32-）等多种形式存在。其中硒酸盐、亚硒酸盐可溶于水，硒酸盐较其他形式更易转移也更容易被生物利用，亚硒酸盐同其他形态硒相比具有更强的毒性，土壤中的硒多以Se4+态存在[7]。总体上有几大类，①水溶性硒，以阴离子和络合物阴离子形态存在于土壤中。②可交换态硒，以亚硒酸根离子形式与土壤中的矿物质和有机质结合，能与其他矿物质交换。③结合态硒，以氢氧化物的形式存在。④固定态硒，与铁、锰、铝等金属的氧化物、非晶质矿物碳酸盐结合，或者以类质同象形式存在于硫化矿物或以副矿形式存在于硅酸盐中，不易溶解，无法与其他的物质交换。
硒在土壤中的分布不均衡[8]，中国是缺硒国家，硒元素分布不均，有72%的面积不同程度缺硒。
1.2 动、植物体的硒
动、植物体内的硒多以有机态存在，有机硒主要有大分子的硒核酸、硒蛋白、硒多糖，小分子的硒化物、硒代氨基酸及其衍生物。动物体的硒主要是硒蛋白，通过由4个含有硒代半胱氨酸的亚基组成的四聚体，与蛋白质结合[9]。Rotruck等[10]证明，GPx（谷胱甘肽过氧化物酶）是一种硒酶，在肝脏和红细胞中含量多；含硒酶还有Ⅰ型碘甲腺原氨酸5，2脱碘酶（Type Ⅰ iodothyro-nine 5，2 deiodinase），存在于哺乳动物的肝，肾，甲状腺中[11]。在动物体内检测出来的硒蛋白种类达100多种，包括硒蛋白P[12]（Selenoprotein P）、硒蛋白W[13]（Selenoprotein W）、硫氧还蛋白还原酶（Thioredoxin Reductase TR）[14]、线粒体囊硒蛋白（Mitochondrial Capsule Selenoprotein）[15]等。植物体内硒蛋白存在少，在富硒能力较强的植物中，硒以硒代胱硫醚和甲基硒半胱氨酸SeC存在；在硒富集能力较弱的植物中，以Se-蛋氨酸存在。硒多糖是植物富集硒元素的方式之一，可能有-SeH和R1SeO2R2两种，其中R1SeO2R2同时含有硒氧单键和硒氧双键[16]。小分子的硒化物包括硒代高胱氨酸、硒代半胱氨酸、硒代胱氨酸、硒代蛋氨酸、硒肽和硒甲基硒半胱氨酸等[17]。
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