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恩施地区玉米硒的生物可给性及其健康风险评估(2)

作者:

关键词:

摘要：

玉米可给性试验于2015年9月12日开始进行，采用Jaiswal等的体外模拟消化方法[12]。胃部阶段：称1.25 g玉米粉到50 mL血清瓶中，加入12.5 mL胃液(6%胃蛋白酶，pH值为1.75)，混合物振荡1～2 min。然后密封血清瓶，以 150 r/min 转速在37 ℃条件下振荡3 h。每个样品设置重复。冷却后，在4 ℃下以5 000 r/min离心20 min。样品液经 0.45 μm 水性滤膜过滤，密封储存在0～4 ℃条件下待测，测量前先定容至50 mL，然后取出10 mL，稀释到100 mL上机测量。小肠阶段：将胃阶段得到的溶液pH值通过NH4HCO3调整到7，然后加入10 mL胰消化液(2%胰酶、0.2%胆汁)，混合物振荡1 min；接下来操作同胃阶段。样品分析采用ICP-MS，同时做空白试验和3个平行，数据结果可靠。

2 结果与分析

2.1 土壤硒含量

由图1可知，本研究区土壤硒含量空间分布不均匀，差异较大。总体来看，鱼塘坝地区土壤硒含量最高，达到(5.)mg/kg；长平地区土壤硒含量最低，为(0.)mg/kg。可见，土壤硒含量的最大值是最小值的 41.9 倍，基于算术平均数的变异系数为123%。鱼塘坝地区之所以高硒，大多数研究者认为是富硒炭质岩石的暴露和风化，然而朱建明等认为鱼塘坝高硒的重要原因是人为播撒富硒炭质岩碎粒和火土肥[13]。

2.2 玉米硒含量

由图2可知，本研究区玉米硒含量空间分布不均匀，差异较大。总体来看，鱼塘坝地区玉米硒含量最高，达(1.)mg/kg；长平地区玉米硒含量最低，为(0.)mg/kg。鱼塘坝地区玉米硒含量接近高硒中毒村的1.38 mg/kg，显著高于恩施其他地区[14]。玉米硒含量最大值是最小值的21.5倍，基于算术平均数的变异系数为126%。不同地区的玉米硒含量差异较大，郭宇等报道，在渔塘坝采集的玉米样品硒含量最大值为1.16 mg/kg[15]，这跟本试验的结果比较接近；Moon等采集了韩国地区的玉米样品，其硒含量比较低，为0.001 9 mg/kg[16]；Chilimba等研究了非洲马拉维地区生物强化的玉米，其硒含量最高可达21 mg/kg[17]。

2.3 玉米的富集系数

由图3可知，本研究区不同玉米品种的富集系数不同。总体来看，富硒能力最强的玉米品种是中玉335。其中富集系数范围0.210～0.514，算数平均数为0.321，基于算术平均的变异系数是41.5%，富集系数最大值是最小值的2.45倍。玉米中硒含量不仅与其所生长土壤的本底值有关，还与玉米的生理结构密切相关。玉米富集系数是表征玉米吸收富集硒能力的重要指标，不同玉米品种的富集系数有差异，而且某些品种间差异十分显著，说明在考察玉米富硒问题时，玉米品种也是一个不容忽视的重要因素。建议当地居民栽培玉米时应该根据当地的实际情况选择合适的玉米品种。

2.4 土壤硒的赋存形态

由图4可知，本研究区土壤硒的赋存形态空间分布有差异，连续浸提致使土壤硒分为水溶态、可交换态、碳酸盐和铁锰氧化物结合态、有机物结合态、残渣态5个部分，其中水溶态所占比例最低，残渣态所占比例最高。土壤硒的有效态是指真正可以被植物吸收利用的土壤硒形态，主要包括可交换态和水溶态。由图4可以看出，鱼塘坝地区土壤硒的有效态比例最低，长平地区最高。另外，鱼塘坝地区残渣态比例最高。对土壤中硒的全量分析是确定土壤硒营养状况的重要手段，但是却不能很好地提供硒的生物可利用性方面的信息，不同形态的硒有显著的地球化学差异，影响着硒在土壤环境中的迁移、转化和生物可利用性，因为了解土壤中硒的赋存形态十分必要。国内外的研究者针对不同地区样品提出了不同的土壤硒的连续化学浸提方法，如Wang等的五步法[11]、Shannasarka等的六步法[18]和朱建明等的七步法[19]。鉴于本次试验土壤样品的特质和总硒水平，决定参考Wang等的五步法[12]并略加改进，进行试验。恩施地区土壤普遍有效态比例低，残渣态比例高，说明该地区土壤硒的生物可利用性不高。鱼塘坝地区有效硒比例很低，但是土壤硒总量很高，所以真正可以被玉米利用的硒含量也相对比较高，导致了该地区玉米硒含量很高。虽然长平地区的土壤硒有效态比例最高，但是由于硒总量很低，真正被玉米利用的硒含量不高，导致该地区玉米硒含量很低。朱健明等采集了恩施地区的土壤样品，试验证明恩施地区土壤硒的可利用性普遍不高，比例最高的是植物不可利用的残渣态硒[19]；吴少尉等采集了恩施地区富硒土壤，连续浸提的结果将恩施高硒地区土壤硒分为水溶态、可交换态、碳酸盐及铁锰氧化物结合态、有机物结合态、残渣态5个部分，分别占总硒的3.1%、11.7%、16.7%、25.7%、42.0%[20]，这与本试验的结果相近。

文章来源：《玉米科学》网址: http://www.ymkxzz.cn/qikandaodu/2020/1019/495.html