全 文 ：第 7 期
收稿日期：2009－12－06
基金项目：国家民委 2007 年度科研项目（07HB03）；生物资源保护与利用湖北省重点实验室开放项目（2007001）；湖北省教育厅 2010 年科学
研究计划项目（D20101905）
作者简介：雷红灵（1967－），女，湖北鹤峰人，副教授，在读博士研究生，研究方向为生化与分子生物学，（电话）13986860035（电子信箱）
leihl123366＠163．com。
第 49 卷第 7期
2010 年 7月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol． 49 No.7
Jul．，2010
随着硒营养作用研究的不断深人，硒与植物的
关系受到人们的普遍关注。 人们就硒在植物体内的
吸收 ［1，2］、积累 ［3］、分布 ［4］、生理作用 ［5］等方面进行了
广泛的研究。 虽然关于硒是否是植物的必需微量元
素没有定论， 但大量研究证明硒在适宜的浓度下，
可以促进植物的光合作用， 提高组织蛋白质的合
成，并对植物的氮代谢、硫代谢和氨基酸代谢产生
影响，促进植物的生长发育及提高作物品质；增强
植物的抗氧化性和抗逆性；抵抗重金属对植物的毒
害以及同其他元素发生交互作用等［6－9］。富硒植物由
于其较高的耐硒和富聚硒的能力，在治理硒污染和
补硒两方面可以起到事半功倍的效果。 恩施碎米荠
是在世界公认的高硒区之一的恩施鱼塘坝发现的
一种超富硒能力的十字花科可食用植物，关于硒在
外源硒对恩施碎米荠叶片有效成分的影响
雷红灵 1，2a，3，陆海波 2b，蔡金洲 2b，夏 青 2b，吴永尧 3
（1．生物资源保护与利用湖北省重点实验室（湖北民族学院），湖北 恩施 445000；2．湖北民族学院，a.生物科学与技术学院；
b.化学与环境工程学院，湖北 恩施 445000；3．湖南农业大学生物科学技术学院，长沙 410128）
摘要： 为了探讨硒对富硒植物恩施碎米荠化学成分的影响， 考察了在营养液中分别添加 0、15、30、45、
60、75、90 mg ／ L 7 个浓度的亚硒酸钠 1 个月后，恩施碎米荠幼苗叶片中的可溶性蛋白质、可溶性糖和游
离氨基酸的含量，并利用氨基酸自动分析仪对 0、30、60 mg ／ L 处理组进行了总氨基酸的组成分析。 结果
表明，15～75 mg ／ L 的硒可以促进恩施碎米荠幼苗叶片中蛋白质的合成，30 mg ／ L 时蛋白质含量最高；
30～90 mg ／ L 的硒可以提高可溶性糖的含量，60 mg ／ L 是最适浓度；15～75 mg ／ L 硒处理游离氨基酸含量
呈下降趋势， 但在 90 mg ／ L 硒处理时游离氨基酸含量回升；30 和 60 mg ／ L 的硒处理可以提高总氨基酸
的含量，但必需氨基酸的百分比下降。
关键词：硒；蛋白质；氨基酸；可溶性糖；恩施碎米荠
中图分类号：S143．7＋9；Q501 文献标识码：A 文章编号：0439－8114（2010）07－1599-03
Effects of Extraneous Selenium on Active Components of Leaves in
Cardamine enshiensis
LEI Hong－ling1，2a，3，LU Hai－bo2b，CAI Jin－zhou2b，XIA Qing2b，WU Yong－yao3
（1． Key Laboratory of Biological Resources Protection and Utilization of Hubei Province （Hubei University for Nationalities），Enshi 445000，
Hubei，China；2． a.College of Bioscience and Biotechnology；b． School of Chemistry and Environmental Engineering，Hubei University for
Nationalities， Enshi 445000，Hubei，China；3． College of Bioscience and Biotechnology， Hunan Agriculture University，Changsha 410128，China）
Abstract： In order to research the effects of selenium on active components of Cardamine enshiensis， a kind of selenium
hyperaccumulator， the protein， free amino acid and soluble sugar were analyzed in leaves of Cardamine enshiensis after
treated by Na2SO3 solutions with 0，15，30，45，60，75 and 90 mg/L． More over， total amino acid compositions were analyzed by
automatic amino acid analyzer． The results showed that the protein fraction increased at selenium dosages 15～75 mg /L，and
reached its peak at 30 mg/L． The soluble sugar fraction increased at selenium dosages 30～90 mg/L，and reached its peak at
60 mg/L． The free amino acid fraction decreased at selenium dosages 15～75 mg/L，but it was accelerated at 90 mg/L． Total
amino acid fraction increased at 30 and 60 mg/L， but the percentage of essential amino acid decreased．
Key words： selenium； protein； amino acid； soluble sugar； Cardamine enshiensis
DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2010.07.040
湖 北 农 业 科 学 2010 年
该植物的赋存形式及含硒大分子化合物的分离已
有初步的研究［10，11］。 为了探讨硒对该植物生理生化
特性的影响， 本研究设置不同浓度的补硒营养液，
水培恩施碎米荠幼苗，探讨硒对其部分生理生化特
性的影响，为更进一步合理利用该植物作为补硒剂
提供参考。
1 材料与方法
1．1 材料
野生的恩施碎米荠种子：采自湖北恩施双河鱼
塘坝，自然风干，4℃贮藏。
主要仪器、 试剂： 日立 L－8800 型氨基酸自动
分析仪，TU－1810 紫外－可见分光光度计（北京普析
通用仪器有限责任公司），AFS－922 型双道原子荧
光光度计（北京科创海光仪器有限公司），数显恒温
水浴锅（金坛晓阳电子仪器厂）；硒标准液（GSB07－
1253－2000，100 μg ／ mL， 国家环保总局标准样品研
究所），考马斯亮蓝 G250（进口分装），牛血清白蛋
白、L－谷氨酸（生化试剂），硝酸、盐酸、过氧化氢（优
级纯），其他试剂均为国产分析纯，试验用水为去离
子水。
1．2 方法
1．2．1 恩施碎米荠幼苗的培养 种子洗净，2％HgCl2
消毒 5 min，去离子水冲洗干净，浸泡 48 h。 播撒种
子于蛭石种植盘中，22～25℃萌发，待长至 3～5 片叶
时，转于完全营养液中培养 ［12］。 自然光照，每隔 2 h
充气一次，每次充气 30 min。 待苗长至一定大小后，
选取长势一致的苗分成平行 5 组，栽种在含亚硒酸
钠 0、15、30、45、60、75、90 mg ／ L 7 个浓度梯度的营
养液中，每 0.5月更换一次全部营养液。硒处理 1 个
月后，采集所有叶片，去离子水洗净，滤纸擦干，取
新鲜叶片用于可溶性蛋白质的测定 ， 其余叶片
105℃杀青 5 min，55℃烘干至恒重，粉碎备用。
1．2．2 硒含量的测定 参考食品中硒的测定方法
（GB ／ T 5009．93－2003）对样品进行消解并利用原子
荧光光度计测定含硒量。
1．2．3 蛋白质、氨基酸、可溶性糖的测定
1） 可溶性蛋白质的测定 。 准确称取鲜叶
2．000g， 加适量提取液 （50 mmol ／ L PBS，pH 值为
7．0，内含 0．1％PVP，1mmol ／ L EDTA－Na2），于冰浴
中充分研磨成匀浆，4℃冷冻离心 （10 000 r ／ min，30
min），上清液用预冷的提取液定容至 20 mL。以牛血
清白蛋白为标准品，参照 Bradford法改良测定。
2）游离氨基酸、可溶性糖的测定。 取干燥叶片
粉末 0．100 0 g，在研钵中加 80％乙醇 1 mL 研磨至
酒精挥发， 加 80％乙醇 2 mL 研磨成浆状并洗入离
心管，加入 80％乙醇溶液 2 mL，在沸水浴中浸提 30
min， 超声提取 20 min，5 000 r ／ min 离心 10 min，取
上清液，沉淀用 80％乙醇溶液 2 mL 复提 1 次，合并
两次上清液，活性炭脱色，上清液定容至 10 mL。
游离氨基酸以谷氨酸作为标准品，采用茚三酮
比色法测定；可溶性糖以葡萄糖作为标准品，采用
蒽酮法测定。
3）氨基酸的组成分析。 采用日立 L－8800 型氨
基酸自动分析仪，参照 GB ／ T5009．124－2003 分析。
1．2．4 数据处理 数据处理采用 DPS 6．55 统计软
件，采用 Duncan’s新复极差法进行多重比较。
2 结果与分析
2．1 不同硒处理恩施碎米荠的含硒量及蛋白质的
含量
根据硒标准品制作标准曲线， 在 0～100μg ／ L
内， 其荧光值与硒的浓度具有很好的线性关系，其
线性回归方程为y赞＝6．159 4x－0．600 4，r2＝0．997 4；以
牛血清白蛋白为标准品，蛋白质的线性回归方程为
y赞＝158．213 9x＋1．696 8，r2＝0．998 3。
由图 1 可见，在 15～60 mg ／ L 硒浓度处理下，恩
施碎米荠叶片中硒的含量随含硒营养液浓度的增
加而增加。 大于 60 mg ／ L 以后，含硒量的增加趋势
不明显，说明在 15～60 mg ／ L 内，植物可以有效地富
集外源的硒 ，并在叶片积累 ，含硒量可以达到
1 081．09 μg ／ g，而超过此浓度，植物已经不能再在叶
片中积累硒了。 也就是说，叶片已经不能有效地转
换无机硒为有机硒了。
硒处理对叶片蛋白质含量的影响则表现出先
升后降的趋势 （图 1）， 在 15～90 mg ／ L 的硒浓度处
理， 蛋白质的含量均高于对照，30 mg ／ L 时达到最
大。 可见，经不同浓度硒处理之后恩施碎米荠蛋白
质的含量均比对照提高。 所以硒可以促进恩施碎米
荠体内蛋白质的合成， 这对于植物的生长发育、形
态构建、酶的合成都有促进作用，而 15～60 mg ／ L 的
硒效应更加明显。 随着处理浓度的升高，促进效应
又会逐渐减弱。
图 1 外源硒对恩施碎米荠叶片硒含量及蛋白质含量的影响
1 200
1 000
800
600
400
200
0
硒
含
量
//μ
g/
g
0 15 30 45 60 75 90
外源硒浓度//mg/L
10.0
9.5
9.0
8.5
8.0
7.5
7.0 蛋
白
质
含
量
//m
g/
g（
FW
）硒
蛋白质
1600
第 7 期
表 1 外源硒对恩施碎米荠氨基酸组成的影响
氨基酸
Asp
Thr
Ser
Glu
Pro
Gly
Ala
Cys
Val
Met
Ile
Leu
Tyr
Phe
Lys
His
Arg
总氨基酸
必需氨基酸
必需氨基酸占总氨基酸的比例
0
1.98
0.92
1.25
2.42
0.96
1.10
1.07
0.04
1.22
0.18
0.88
1.90
0.75
1.13
1.41
0.47
1.18
18.90
7.64
40.42
30 mg/L
3.12
0.94
1.56
6.93
0.97
1.35
1.31
0.06
1.26
0.02
0.93
2.10
0.27
1.26
1.58
0.54
1.56
25.80
8.09
31.36
60 mg/L
2.23
0.78
1.27
4.16
1.03
1.31
1.30
0.06
1.26
0.02
0.92
2.10
0.24
1.22
1.51
0.50
1.30
21.20
7.81
36.84
质量分数//%
2．2 不同硒处理恩施碎米荠游离氨基酸和可溶性糖
含量的变化
图 2 显示， 随着外源营养液中硒浓度的增加，
游离氨基酸含量在 15～75 mg ／ L 呈下降趋势， 而在
90 mg ／ L时回升，和对照无显著性差异。这可能与硒
增加蛋白质的合成有关，从而减少了游离氨基酸的
量；在高浓度时，硒对植物产生毒害，可以导致蛋白
质的合成受阻或被降解， 游离氨基酸含量又增高。
可溶性糖含量则表现出先增后减的趋势，在 60 mg ／ L
达到最高，说明适量的硒对可溶性糖含量有一定的
提高作用。
2．3 不同硒处理恩施碎米荠氨基酸的组成
为了更深入了解硒对氨基酸组成的影响，选取
了 0、30 和 60 mg ／ L 的硒处理组的叶片进行了氨基
酸的成分鉴定及定量分析（表 1）。由表 1可见，除了
Met 和 Tyr 下降外， 其他氨基酸都有不同程度的提
高， 所以外源硒提高了叶片总氨基酸的质量分数。
人体所需要的 8种必需氨基酸除 Trp没有检测出来
外，Thr、Val、Met、Ile、Leu、Phe、Lys总量高于对照，30
mg ／ L 处理又高于 60 mg ／ L，但由于非必需氨基酸增
加份额更多， 而且对照的 Met 远远高于硒处理组，
所以必需氨基酸在总氨基酸中所占的百分率降低，
30 mg ／ L＜60 mg ／ L＜对照。
4 小结与讨论
恩施碎米荠是一种耐硒及富硒能力极强的植
物，我们的试验表明，该植物在 15～60 mg ／ L 硒浓度
下可以很好地生长，能有效富聚外源的硒，增加蛋
白质和可溶性糖的合成，而游离氨基酸的量会有所
减少。 适量浓度的硒可以提高叶片总氨基酸和大多
数的必需氨基酸的质量分数。 程嘉翎等［13］采用根施
0．25～1．00 mg ／ L 的亚硒酸钠，桑叶中的氨基酸、可溶
性蛋白质、可溶性多糖等的含量高于对照，本研究
与之结果一致。 大量的研究也证明，适量的硒可以
提高植物的这些有效成分的含量，但不同的植物耐
硒能力不一样，所以影响植物的有效成分变化的外
源硒浓度也不同。
30、60 mg ／ L 硒处理能够提高必需氨基酸的绝
对量，但其占总氨基酸的比例却下降，而且氨基酸
总量越高， 必需氨基酸占总氨基酸的比例越低，这
是由于硒对非必需氨基酸 Asp 和 Glu 等具有更明
显的促进作用， 而且在硒处理中， 必须氨基酸 Met
的量要远远低于对照，这可能与硒进入植物体后的
行为有关。 硒进入植物中，以硒代半胱氨酸和硒代
蛋氨酸的形式掺入蛋白质中，形成含硒蛋白，所以
硒要取代 Cys 和 Met 的硫，是否因此导致 Met 的未
被检测或在水解时被破坏，还有待进一步研究。
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120
100
80
60
40
20
0
游
离
氨
基
酸
含
量
//m
g/
g 60
50
40
30
20
10
0
可
溶
性
糖
含
量
//m
g/
g
0 15 30 45 60 75 90
外源硒浓度//mg/L
图 2 外源硒对恩施碎米荠叶片可溶性糖和
游离氨基酸含量的影响
游离氨基酸
可溶性糖
雷红灵等：外源硒对恩施碎米荠叶片有效成分的影响 1601
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收稿日期：2009－12－10
基金项目：湖北省恩施州科技计划项目（2008A21）
作者简介：向永生（1972－），湖北来凤人，高级农艺师，主要从事土壤肥料与农产品质量安全检测工作，（电话）15997778248（电子信箱）
ensad@163.com。
第 49卷第 7期
2010 年 7月
湖北农业科学
Hubei Agricultural Sciences
Vol． 49 No.7
Jul．，2010
镉是一种剧毒重金属元素，自 20 世纪 60 年代
日本的富山县神通川流域出现“骨痛病”以来，有关
镉污染及其生物有效性等问题一直受到世界各国
的广泛关注［1－5］。 研究表明，镉易通过植物进入生物
体危及人体和动物的健康，当体内镉积累到一定浓
度时会引发高血压、骨质蔬松等各种疾病［6，7］。 1971
年的国际会议上，镉被列为环境污染中最为危险的
5种物质之一。 世界卫生组织规定了镉日平均摄入
量的限制标准为 1 μg ／ kg BW［6，8］。
镉在土壤中的存在形态有水溶态、 可交换态、
碳酸盐态、有机结合态、铁锰氧化态及硅酸态 6 种
形态。 水溶态和可交换态为植物有效态，易被植物
恩施州茶园土壤镉含量及其对茶叶质量安全的影响
向永生，张军强，李明伟，黄飞跃
（湖北省恩施州农业局土肥站，湖北 恩施 445000）
摘要：根据恩施州茶园分布特点及母质状况，选择 58 个点同时采集土壤和茶叶样品，调查土壤总镉含
量、有效态镉含量及茶叶含镉量。 结果表明，恩施州茶园土壤总镉含量普遍较高，且受成土母质影响较
大，与茶叶含镉量具有一定的相关性，但相关性不强；土壤有效态镉含量与茶叶含镉量具有明显的相关
性。
关键词：土壤；茶叶；镉；相关性
中图分类号：X825 文献标识码：A 文章编号：0439－8114（2010）07－1602-03
The Cadmium Contents in the Soil of Tea Garden and Its Effect on Quality
and Safety of Tea in Enshi
XIANG Yong－sheng，ZHANG Jun－qiang，LI Ming－wei，HUANG Fei－yue
（Soil ＆ Fertilizer Station of Agriculture Bureau of Enshi Prefecture，Enshi 445000， Hubei，China）
Abstract： According to the distribution of tea garden and soil parent material conditions， 58 points were selected and the
samples of soil and tea leaves were collected． The contents of total cadmium content， the effective cadmium in soil and cadmium
in tea leaves were tested． The results indicated that total Cd content in tea garden soil was relatively high and effected
greatly by soil parent materials． The cadmium content of tea was effected by Cd content in tea garden soil in some degree ，
but the correlation was not significantly． The effective state of soil cadmium has obvious relevance with cadmium content of tea．
Key words： soil； tea； cadmium； relevance
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!