植物对硒的吸收与代谢

［4］性肺炎的病理变化观察，结论证明：富硒螺旋藻对照射大鼠所致放射性肺炎有防治效果；扬文婕、陆敏毅等

用普通大蒜和富硒大蒜抑制人体癌细胞作用对比研究表明：大蒜含有抑癌成分，其分解产物具有抑制和杀伤癌细胞的能力，富硒大蒜可强化大蒜抑制人体白血病、胃癌、肝癌、卵巢癌、口腔癌的作用.还有多种富硒制品，如富硒茶、富硒烟、富硒饮料、富硒饲料、富硒玉米、富硒中草药、富硒绞股蓝等，对人体具有多种生物功能.但长期以来，由于研究力量的薄弱，特别受硒的“恐毒症”的影响，我国在植物硒开发与研究方面处于起步阶段，目前还没有分离出一种纯化的有机硒产品.已经证明植物在硒的生态链中可以更有效地将无机硒转化为有机硒，而人和动物对有机硒的吸收与利用远大于无机硒，可见富硒植物的开发潜力巨大.

1植物在自然界硒循环转化中的作用

1.1自然界硒循环生态链

地壳中的硒是自然环境中的最初硒源，岩石、土壤、水、大气中都含有一定的硒，土壤硒来自母岩，岩石中的硒经风化、物理、化学和微生物系列作用变成一些氧化物，经雨淋冲刷到土壤中，火山运动、工业废气排放和其他人类活动，使硒进入大气和水中，进入环境中的硒经生物转化、传递过程，构成自然界硒循环生态链，土壤硒是植物硒的直接来源.

1.2植物在自然界硒循环的地位

植物是硒生态链不可缺少的关键环节，动物摄入硒直接来源于植物，人体获得硒直接或间接来自于植物.因此人体硒水平主要决定于植物或动物性食物的含硒量，且人体对来自于食用性植物的硒比来自于动物中硒具有更高生物效价.植物吸收无机硒或低分子的有机硒，转化为有机态硒，为人类

提供高生物利用度的有机硒源，植物是天然有机硒合成的生化工厂.由此可见，植物不仅在自然界硒生态链转化中占据重要地位，收稿日期：2002-02-25.

2植物对硒的吸收与代谢

2.l植物对硒的吸收

硒以硒酸盐、亚硒酸盐或有机硒的形式被植物吸收，植物的根和叶都具有一定的吸收能力，吸收硒的主要形态是Se4+和Se6+两种价态，Se6+的被吸收需要能量，Se4+的被吸收为主动吸收过程.植物对硒的富集吸收能力差别较大，常分为硒积聚植物（常超过l000!和次生硒积聚植物（含硒几百微克/克）和非硒积聚g/g）

［2］植物，硒积聚植物是高硒地区的象征，因此一些植物常被称为“硒指示植物”十字花科植物油.在农作物中，

菜对硒的积聚能力最强；其次为豆科，谷类最低，谷类中小麦对硒的积聚最多，在中药材中，黄芪是富硒较多的植物.

2.2影响植物吸收硒的因素

土壤类型硒的存在形态及含量等都会影响植物对硒的吸收.酸性土壤中，硒常以难溶解的碱式亚硒酸铁存在，不易被植物吸收利用.碱性土壤中，硒可氧化成硒酸根离子而成水溶性，容易被植物吸收利用，淋溶作用可使土壤中硒大部分损失掉，植物含硒量因此而受影响.硒的存在形式不同，被植

物吸收利用的程度也不同，单质硒不易被植物所吸收，植物主要吸收硒的化合物，硒酸盐比亚硒酸盐更容易被吸收.由于硒与硫的相似性，土壤中的硫含量升高会降低植物对硒的吸收.

2.3植物硒的代谢

硒以硒酸盐、亚硒酸盐和有机硒被植物吸收以后，以怎样的方式代谢，如何存在于植物体内，是几十年来人们一直研究的问题.大多认为硒在生物体内代谢基本沿着硫代谢的途径进行，非积聚硒植物中，硒大都以硒代氨基酸的形式结合于植物蛋白质.硒积聚植物即使大量地吸收硒也能生长，可以认为这类植物具有很高的解毒功能，这类植物可以防止硒原子无序地进入蛋白质和核酸，或即使进入也具备自身修复的功能，硒积聚植物可能由于不让硒结合于蛋白质而具备解毒能力，而非硒积聚植物更易于将硒结合入蛋白质.植物体内除了硒蛋白质外还存在硒核酸、硒多糖等，小麦和其它谷类中存在硒代蛋氨酸（Se-Met），已被证实，但没有硒代半胱氨酸、硒代胱氨酸、硒代同型胱氨酸存在的报道.也有研究表明，硒可转化为挥发性的硒化合物.

［5］根据生长于富硒土壤的紫云英属（Astragaiw）硒积聚植物放出类似大蒜的气味，认为这些植物放出了Lewis

某种形式的挥发性硒化合物，并且挥发性硒化合物的产生量与培养基中的硒化合物的形式有关.杨铭、王卫［6］真分别从高硒大蒜中分离出含硒蛋白和含有硒的多糖组分.

3硒在植物体内的生理生化作用

3.l硒是高等植物生长必需的营养元素

黄开勋等采用753e示踪技术从大麦苗中检测到含硒转运核糖核酸的存在，并发现水培养基中硒对含硒

［7］转运核糖核酸中硒有明显的影响，但当培养基中硒增到一定的程度时，即出现饱和现象.吴永尧等将水稻

用土培与水培相结合的方法补硒栽培，通过系列生理生化指标分析，证明硒是水稻生长发育必需的微量元素.

3.2抗氧化作用

［8］薛泰麟以禾本科的小麦、玉米、豆科的大豆和十字花科的油菜为研究对象，发现硒在高等植物中具有

［7］抗氧化作用，且证明硒的抗氧化作用主要是通过谷胱甘肽过氧化物酶的机制实现.吴永尧等水稻培养液加

硒研究证实，一定浓度的硒使02-的生成速率，脂质过氧化产物丙二醛的量，自由基的产生量三项反应氧化和过氧化的指标均随硒浓度升高而降低，说明硒发挥了抗氧化作用，并用ESR法进一步证实硒能清除植物体内的自由基.

3.3拮抗重金属

硒能拮抗重金属的毒性己早有报道，主要是通过与重金属结合成难溶复合物，使其不能被吸收而排出体外，抵御环境污染对植物造成的危害.

3.4抵御逆境，增强植物抗性

水稻、小麦等多种作物易受干旱、低温、病害侵染等多种逆境伤害已有许多研究工作，发现逆境伤害的共同机制之一是伴随自由基生成量的增加，而硒被誉为自由基垃圾的“清道夫”，是过量自由基的直接清除剂，

60湖北民族学院学报（自然科学版）第20卷

［9］通过生物抗氧化作用提高植物免疫机制，增强植物对病虫害和各种逆境的抵抗力.吴永尧等在水稻补硒培

养中，进行紫外辐射损伤试验证明，硒具有良好的保护损伤的作用.

3.5参与植物的新陈代谢

［10］硒能部分取代巯基中的硫，以硒代氨基酸形式参与蛋白质的合成，方兴汉等对茶树补硒施肥研究结

果表明，硒能促进碳素同化产物向根系运转，促进根系贮藏多糖、结构多糖、结构蛋白等物质合成与积累.罗

［11］盛国等在大豆试验中观察到硒硫配合施用能显著提高大豆含氨基酸的质量分数，低硒区补硒种植马铃薯的结果表明，增施硒肥能提高马铃薯中蛋白质和氨基酸的量.

3.6硒对植物生长发育的影响

不同浓度的硒对植物生长发育的影响近20年来研究较多，不仅包括硒聚积植物也包括非硒积聚植物.