湖北恩施野生植物富硒产品开发研究
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摘要：对恩施州所产野生植物碎米荠、魔芋、葛、薇采、绞股蓝、红三叶草及野生中药材在富硒方面研究概况进行了综述，以期为进一步的研究和相应富硒产品的开发提供参考消息。
关键词：恩施，野生植物，富硒
硒是人体必需的微量元素，硒在人体内具有抗氧化，延缓衰老，维持正常免于功能，抗肿瘤等作用。很多研究表明，很多地方病如、克山病、大骨节病、克汀病等都与人体硒元素的缺乏有关。全世界有四十多个国家和地区属于缺硒地区，中国也是一个缺硒大国，有72%地区缺硒或少硒。湖北恩施州是全球罕见的高硒区，境内蕴藏有独立的硒矿床，有约2万hm2的富硒土壤[1]，被誉为“中国硒都”、“世界硒都”。同时恩施州地处武陵山区，野生植物资源极为丰富。近二十年来，研究开发了大量有地域特色的野生植物产品，很多已出口创汇。在恩施州把野生植物的开发和硒资源的利用结合起来，研究开发富硒野生植物产品也是一个热门课题，这方面也取得了很大进展。本文就近十多年年涉及的恩施地区野生植物富硒方面的研究进展作一概述。
碎米荠的富硒研究
碎米荠是十字花科碎米荠属草本植物，种类很多，本是一种鲜嫩可口的野菜，也是民间常用药物，因为能在恩施渔塘坝高硒区硒矿床上生长良好且硒含量极高而作为一种特殊的聚硒植物受到关注。在恩施渔塘坝生长的高聚硒碎米荠最初被鉴定为堇叶碎米荠（Cardamine violifolia），2006年向天勇[2]研究认为，这种植物与堇叶碎米荠在形态上有差别，而在《中国植物志》、《中国高等植物图鉴》及补编中未有该物种的记载，确定为一个新种，定名为恩施碎米荠（Cardamine enshiensis Y. Y. Wu & T. Y. Xiang）。2010年孙紫薇等[3]对其形态特征与核形进行研究分析，结果表明恩施该种碎米荠存在居群间分化，属堇叶碎米荠。王玉兵等[4]通过调查鉴定又认为该物种为壶瓶碎米荠（Cardarmine hupingshanensis），系湖北省的新分布植物。由于存在分歧，对于恩施渔塘坝生长的碎米荠，发表的文献有“恩施碎米荠”、“恩施堇叶碎米荠” “异堇叶碎米荠”等多种提法。
（1） 含硒量与营养成分
对于恩施渔塘坝生长的碎米荠有报道的含硒量高达816mg/kg，茎的提取物甚至高达2838.1mg/kg，一般在200mg/kg以上[1]。向天勇[2]研究，试验条件下获得的最大根、叶硒含量分别为847.88±39.59 mg/kg、1075.72±37.82。丁莉[5]等报告恩施堇叶碎米荠含硒量平均264.68 mg/kg，并对其营养成分进行测定，结果水分89.927%、蛋白质9.476 mg/kg、可溶性糖0.353%、氨基酸60.827 mg/kg维生素C49.327 mg/kg、纤维素10.037%。彭城[6～7]分析表明，堇叶碎米荠含有丰富的维生素C、B1、B2和烟酸，人体必需的氨基酸种类较齐全，其中人体三种限制性氨基酸（赖氨酸、苏氨酸、蛋氨酸）占总氨基酸的10.3%；堇叶碎米荠矿质元素Ca、Mg、Mn、Zn等含量较高，而As、Al、Hg等重金属含量较低。
（2）富硒特性
向天勇[2]的研究表明，在野生条件下恩施碎米荠整株的硒蓄积量高达200mg/kg左右，而幼苗期硒含量接近1000mg/kg；各器官的硒浓度种子>茎>根>叶。适当补硒可促进该植物生长，同时增加组织含硒量。当外加硒浓度在40mg/L以下时，植株根、叶硒含量与外加硒浓度呈显著正相关，随着硒浓度进一步提高，各器官的硒浓度反而下降。
（3）外源硒的作用
向天勇等[8]采用实验室漂浮培养技术研究，发现恩施碎米荠对硒的耐受能力随成熟度的增加而提高，成熟株在补硒浓度在30mg/kg以下时，其干物质积累量、叶绿素a、b含量及光合强度与浓度呈正相关。向极钎等[9]研究报道：在露地和大棚栽培条件下，使用160mg/kg亚硒酸钠淋施，恩施堇叶碎米荠产量最高，硒富集效果最好，硒含量分别达到1233.76mg/kg和1399.59mg/kg。雷红灵[10～11]等用含硒营养液水培试验，结果在15-75mg/L的硒浓度范围可以促进恩施碎米荠幼苗叶片中蛋白质的合成，30mg/L时蛋白质含量最高；30-90mg/L的硒可以提高可溶性糖的含量，60mg/L是最适浓度。对于生理方面的影响，当营养液硒浓度在30-90mg/L时，可以促进恩施碎米荠叶片叶绿素b的合成，而且谷胱甘肽（GSH）和维生素C（VC）含量显著增加；在30-60mg/L时丙二醛（MDA）生成显著减少。这说明适量的硒可以提高恩施碎米荠的光合效率，促进抗氧化物的生成，抑制脂质过氧化反应。这些研究为该植物人工补硒栽培提供了依据。
（4）硒的赋存形式
向天勇[2]的研究表明该植物中硒主要以低分子量的可溶性硒的形式存在，水溶性硒化合物占全株硒含量的49.5%，其中大分子（>8000u）化合物占全株含硒量1.48%，碱溶性占19.58%。牟敏等[12]利用环己烷萃取有机硒技术测定恩施堇叶碎米荠有机硒含量达92%以上。
（5）其它方面的研究
陈里等[13]对恩施碎米荠硒多糖提取条件进行了研究，结果表明浸提温度90℃、时间3-5h、浸取剂量30ml，提取次数4-5次和浸提液的PH值为9是该植物硒多糖适宜的提取条件。
2010年，经过农业部食品质量监督检验测试中心检测，恩施堇叶碎米荠8种重金属元素含量如下：Se136.4mg/kg，Pb0.44mg/kg，As0.21mg/kg，Cd0.11mg/kg，Cr0.38mg/kg，Hg0.046mg/kg，Cu4.8mg/kg，F1.06mg/kg，均合符保健食品和中药材规定的指标，含硒高是突出的特点[1]。
恩施碎米荠可食，含硒量高且栽培周期短，可在短时间内获得很高的有机硒积累，具有很高的研究和开发价值。现恩施碎米荠在本地以开始进行人工栽培，用作富硒蔬菜、药材和提取有机硒的原料，研究开发前景十分广阔。
魔芋的富硒研究
魔芋（Amorphophallus konjac），是天南星科魔芋属的多年生草本植物，其块茎含有的葡甘聚糖具有奇特的性质，其粘度很大，吸水能力很强，体积可膨胀达80-100倍。魔芋加工成的魔芋精粉和魔芋胶广泛应用与食品、医药，石化，日用化工等领域。魔芋食品具有特殊保健作用，有防治便秘、降血脂、降血糖、散毒、养颜、减肥等功效。近二十多年来，随着魔芋市场需求的增大，在恩施地区已进行较大规模的人工栽培。富硒魔芋的研究把硒对人体健康的有益作用和魔芋的保健左右结合起来，使魔芋食品的市场前景更加广阔。目前富硒魔芋的研究还不够系统，主要涉及魔芋的含硒量、对硒的富集特性、魔芋硒的赋存形式等。
（1）魔芋硒富集特性
后丹[14]等采集恩施野外魔芋材料，及生长魔芋的表层土壤样品及用不同土壤盆栽施亚硒酸钠试验，结果野外魔芋球茎含硒量在0.13-5.58mg/kg之间，茎叶含硒量0.19-13.04mg/kg之间；茎叶含硒量均高于球茎含硒量，是球茎含硒量的1.46-5.64倍；盆栽施硒表明潮土（呈碱性）中生长的魔芋球茎含硒量明显高于红壤（呈酸性），是红壤的3.2-4.4倍；潮土和红壤均表现茎叶含硒量高于球茎含硒量。野外和盆栽魔芋茎叶和球茎含硒量均与土壤含硒量呈极显著线性正相关；魔芋对硒的富集系数茎叶高于魔芋球茎，潮土高于红壤，土壤施硒高于天然含硒土，表明潮土中硒的有效性高于红壤，土壤施硒的有效性高于天然富硒土。万佐玺[15]等利用盆栽试验，表明魔芋含硒量也呈现叶大于球茎的规律，叶与球茎含硒量均与土壤含硒量呈极显著正相关；而吸硒量（吸硒量=含硒量x生物量）则是球茎大于叶，分别占魔芋总吸硒量的7.89%-16.38%和92.11%-83.62%。魔芋对土壤施硒的利用率为7.26-15.47%，与某些条件下植物对磷肥的利用率相当，说明魔芋具有很强的吸收和富集硒的能力。当土壤施硒量为20mg/kg时，魔芋叶的含硒量高达344mg/kg，球茎含硒量达102mg/kg，而魔芋生长未见明显不良反应，说明魔芋是耐硒能力较的植物。
（2）魔芋硒的赋存形式
张驰等[16]报道：魔芋中多糖硒占总硒的88.23%，水溶性蛋白硒占硒总硒的6.46%，其它占1.77%，说明魔芋中硒的主要赋存形态为多糖硒。
中药材的富硒研究
恩施独特的山地气候特别适合药材生长，被称为“华中药库”。据中国《中国中药知识纪要》记载，恩施境内有药用植物2000种，约占全国的20%，其中可形成商品的中药材282种，占全国23.5%。在恩施范围内，国家地理标志保护品牌就有恩施紫油厚朴、板桥党参、利川黄连、咸丰白术、巴东独活、巴东玄参等。
（1） 恩施中药材含硒量研究
2002年中科院中科院地球化学研究所检测恩施高硒区双河部分中药材含硒量如表1：
表1 恩施高硒区中药材含硒量（mg/kg）
Tab. 1 The selenium content of Chinese herbal medicine in the Rich Selenium areas of Enshi （mg/kg）
恩施药材的最大特点就是富硒，恩施高硒区中草药材含硒量均值比我国其它地区报告的97种市售中草药含硒量均值高269倍[1]。
（2） 富硒“板党”的研究
恩施板桥党参是著名国家地理标志保护品牌，俗称“板党”，可以药食兼用。张驰等[17]用原子吸收法对板桥党参（桔梗科党参属川党参C.tanysshen Oliv）硒的赋存形态及其分布进行研究，结果表明，蛋白硒是板桥党参中硒的主要赋存形式，占总硒67.47%，多糖硒仅占4.2%。在蛋白组分中，以水溶性蛋白硒最多占29.94%，盐溶性15，42%，醇溶性16.23%，碱溶性占17，94%。此外还有对富硒板党药理性研究的报道。肖本见等[18]用大鼠试验，表明富硒板党可对抗缺血性脑损伤，防止缺血时兴奋性氨基酸（EAA）的升高，对缺血所致鼠脑损伤具有明显保护作用。谭文波[19]用小鼠试验，结果显示中高剂量的富硒板党能显著提高小鼠血清乳酸脱氢酶（LDH）的活性，从而加强无氧酵解活动，明显提高对缺氧的耐受能力。
（3）富硒缬草的研究
败酱科药材缬草是欧洲销售额最大的天然药物之一，还可以提取珍贵的精油香料。宽叶缬草（Valeriana officinalis L.Var.Latifolia Miq.）是我国缬草药材的主要来源之一，在恩施州保存有大面积完好的野生资源。祁琴等[20]用原子荧光法测定恩施和北京土壤及生长的缬草药材含硒量如表2
表2 缬草属药材及其土壤含硒量（mg/kg）
Tab. 2 The selenium content of Valeriana Linn medicinal herbs and soil
说明宽叶缬草含硒量与土壤量含硒量密切相关。另检测黑龙江黑水缬草含硒量为0.14 mg/kg，日本缬草胶囊含硒量为0.16 mg/kg。恩施宽叶缬草含硒量显著高于其他地区，具有独特经济价值。
其它野生植物富硒方面的研究
（1）葛
葛为豆科葛根属植物，落叶多年生缠绕藤本，资源最为丰富的是野葛[puerarir lobata（Willd.）Ohwi]，其次是粉葛（puerarir thomsonii Benth）。葛粉是葛根经加工而得到的初级产品，其主要成分是淀粉，含有异黄酮物质，具有保健作用，能解饥退热，治高血压、颈项强痛、冠心病等。在恩施野生葛资源丰富，已开发出一定规模的产品。但富硒研究涉及还很少。刘华中等[21]采集恩施两个样品粉葛和两个样品野葛对其硒含量进行测定，结果恩施野生葛块根干物质硒的质量分数在1.69～2.66mg/kg之间，粗淀粉中硒的质量分数在0.130～0.157mg/kg之间，占总硒质量分数的5.64～8.63%；两种粉葛粗淀粉含量为平均为17.55%；两种野葛粗淀平均为15.48%；两个粉葛样品葛根淀粉硒含量占总硒百分数平均8.34%，两个野葛样品占5.80%。
（2）薇菜
薇菜是我国著名的出口野菜，富含多糖，具有调节体内免疫功能，调节机体脂类代谢，抗凝血活性，消除口腔炎症等功效。恩施薇菜属于蕨类植物紫萁科紫萁属紫箕（Osmunda cinnamomea L.var.asiatica Fernald），在恩施州野生资源丰富，产品已远销日本和东南亚，并已有较大规模的人工栽培。对于薇采富硒方面的研究涉及也还很少。万佐玺等[22]采集恩施四个薇菜样品进行测定，结果植株含硒量1.58～7.44mg/kg，其中地上部1.97～7.44mg/kg；所有薇菜样品的含硒量均呈现叶大于茎，茎大于根的分布规律，即薇菜地上部的含硒量高于地下部分。这表明薇菜含硒量很高，富集硒的能力很强，有进一步研究开发的价值。
（3） 绞股蓝
绞股蓝[Gynostemma pentaphyllum （Thunb.） Makino]是葫芦科绞股蓝属植物，有保肝解毒、降血压、降血脂血糖的功效，主要作为饮品开发。郑小江等[23]分别用取自建始县李家湾含硒12.8mg/kg的高硒土作根系追肥和亚硒酸钠对七叶甜味绞股蓝作叶面追肥，结果两种施肥均对绞股蓝茎叶产量没有显著影响，高硒土根系追肥的绞股蓝的含硒量是对照的20.6～53.0倍；是亚硒酸钠叶面追肥的1.22～4.05倍。说明恩施天然高硒土资源可直接应用于富硒绞股蓝的生产。
（4）红三叶草和荸荠
红三叶草（Trifolium pretense L.）为豆科植物车轴草属多年生草本植物，是上等动物饲料，还有药用极保健价值。张驰等[24]对其硒的赋存形态及其分布进行研究，结果表明蛋白硒占总硒的76.88%，是三叶草中硒的主要赋存形式，多糖硒仅占4.58%。荸荠[Heleocharis dulcis （Burm. f.） Trin]是莎草科荸荠属浅水性宿根草本植物，是营养价值高的果蔬两用佳品。张驰等[25]还对荸荠硒的赋存形态进行了研究，结果蛋白硒也是荸荠中硒的主要赋存形态，占总硒含量的50.45%；在蛋白硒中以醇溶性蛋白质结合的硒最多，占总硒含量的38.66%；多糖硒占总硒的30.76%。
综上所述，恩施野生植物富硒方面的研究除碎米荠外，其它都还缺乏比较系统的研究.很多已开发一定规模的野生植物产品，实际上在恩施开发的野生植物产品中有标识的富硒产品还不多。富硒野生植物是恩施有效利用硒资源的重要途径，恩施的硒资源又为野生植物的开发利用提供了独特的优势。富硒野生植物产品的研究开发前景十分广阔。
参考文献：
[1]彭祚全，黄剑锋.世界硒都恩施硒资源研究概述[M].北京：清华大学出版社，2012年：1，118-119，110-111
[2]向天勇.恩施碎米荠的生物学特性及叶片含硒化合物研究[D].长沙：湖南农业大学，2006年
[3]孙紫薇，施波，石开明.湖北省恩施高硒地区碎米荠的形态特征与核形分析[J].江苏农业科学，2010，2：199-200
[4]王玉兵，陈发菊，梁宏伟.湖北省碎米荠的一个新纪录种-壶瓶碎米荠.湖北农业科学，2010，49（9）：2160
[5]丁莉，彭诚.堇叶碎米荠营养成分分析与评价[J].湖北民族学院学报（自然科学版），2005，23（3）：293
[6]彭诚，聚硒植物堇叶碎米荠营养成分分析及硒对其生长的影响[D].武汉：华中师范大学，2006年
[7]丁莉，彭城，罗红艺.堇叶碎米荠不同生长期营养成分与含硒量关系[J]，安徽农业科学，2006，34（9）：1860-1861
[8]向天勇，吴永尧，肖蓉.不同浓度外源硒对恩施碎米荠生长发育的影响.浙江农业科学，2008，2：148-150
[9]向极钎，杨永康，殷红清等.堇叶碎米荠人工补硒栽培技术研究[J]. 湖北民族学院学报（自然科学版），2012，30（4）：421-423
[10]雷红灵，陆海波，蔡金洲.外源硒对恩施碎米荠叶片有效成分的影响.湖北农业科学，2010，49（7）：1599-1601
[11]雷红灵，吴金龙.硒对恩施碎米荠叶片光合色素及非酶抗氧化物的影响.湖北农业科学，2011，50（24）：5157-5159
[12]牟敏，张欣，彭祚全.恩施堇叶碎米荠中有机硒含量测定[J].微量元素与健康研究，2013，3：52-53
[13]陈里，杨大伟，周海燕，等.恩施碎米荠硒多糖提取条件的研究[J].现代生物医学进展，2008，8 （8）：1459-1461
[14]后丹，杨兰芳，余同玲.魔芋在不同土壤环境条件的含硒量[J].湖北大学学报（自然科学版），2012，34（2）：202-203
[15]万佐玺，易咏梅，杨兰芳，等.土壤施硒对魔芋含硒量与吸硒特性的影响[J].华中农业大学学报，2005，24（4）：359-363
[16]张驰，刘信平，江莉.魔芋中多糖提取技术及含硒形态研究.安徽农业科学，2007，35（11）：3364，3405
[17]张驰，周毅峰，唐巧玉，等.党参中硒的赋存形态及其分布[J].湖北农业科学， 2006，45（4）：484-485，514
[18]肖本见，陈国栋，谭志鑫，等.富硒板党对脑缺血大鼠兴奋性氨基酸的影响[J].中国公共卫生，2005年，21（12）：1479-1480
[19]谭文波，肖见本.富硒板党耐缺氧作用研究[J].山东医药，2012，52（39）：58-59
[20]祁琴，万新，石晋丽，等.湖北恩施州宽叶缬草含硒量测定.微量元素与健康研究，2007，24（4）：19-20，23
[21]刘华中，宋鄂平，张驰.恩施野生葛块根营养成分及微量元素硒的研究[J].湖北民族学院学报（自然科学版），2003，21（2）：1-3
[22]万佐玺，易咏梅，杨兰芳，等.薇菜含硒量的研究.湖北农业科学，2002，5：120-121
[23]郑小江.绞股蓝栽培实验中两种硒（Se）肥的比较研究[J].特产研究，2000，4：17-19
[24]张驰，刘信平，周大寨，等.三叶草中硒的赋存形态及其分布[J].湖北农业科学，2007，46（6）：1021-1022
[25]张驰，刘信平，周大寨，等.荸荠中硒的赋存形态及分布研究[J].食品科学，2007，28，（10）：93-96
杨德平，恩施职业技术学院副教授