含有机硒葡萄糖的补硒剂在生产富硒橙子中的应用

技术领域

本发明涉及一种含有机硒葡萄糖的补硒剂在生产富硒橙子中的应用。

背景技术

1817年，瑞典化学家约恩斯·雅各布·贝泽利厄斯发现了硒。贝泽利厄斯建议将这种元素命名为硒，源自希腊语Selene，意为“月亮”。

硒是一种相当重要的营养素。饮食中硒含量不足的动物可能会出现肌肉虚弱。但是过量的硒是有毒的。人体补充硒元素主要是通过食物，因为硒天然存在于谷物、谷物和肉类中。成年人每天需要摄入70ug硒才能保持健康，而且被证明是人体一种必不可少的微量元素。众所周知，硒元素实际上是无毒的。然而，硒化氢和其他有机硒试剂是剧毒的。过量摄入硒可能导致肺部积液、呼吸困难、支气管炎、恶心、头痛、喉咙痛等许多其他健康问题，甚至死亡。

硒也是唯一与病毒有关系的营养素，硒的抗病毒感染功能是直接的，它通过防止病毒基因的突变，从而影响病毒致病性，这是其他维生素和微量元素所不具备的。美国食品和药物管理局(FDA)表示，硒不但可以降低癌症风险，而且具有抗癌作用。除了消炎、产生甲状腺激素和保护肝脏外，硒还具有显著的抗氧化作用。

给动物补硒一般采用无机盐固体形式。普遍存在毒性较大的问题，且一般的硒产品均不能溶于水，极大限制了硒在养殖场的使用。

富硒食品一般分为天然富硒食品和外源性富硒食品(又称人造有机硒食品)。在天然富硒来源中，大多数是有机硒。无机硒，如亚硒酸盐，虽然被广泛用作营养补充剂，但在传统饮食中并不是天然存在的。当亚硒酸盐被吸收后，它们不能直接储存在一般的身体蛋白质中。富含有机硒的食物比含无机硒的食物在缺硒期间保持硒酶活性的时间更长。

随着人们对健康的重视，富硒食品逐渐走进了大家的视线。

巴西坚果，巴西坚果是含硒量最高的食物。硒含量可达512ug/g，这种坚果生长在亚马逊雨林地区，可以在玻利维亚、厄瓜多尔、秘鲁、圭亚那、巴西等国家找到。

富硒西兰花，是一种常见的能积累硒的蔬菜。当种植在含有亚硒酸钠的合成无土混合物中时，西兰花的硒含量高达约1g/kg，西兰花中的硒主要以硒甲基硒半胱氨酸(SeMSC)的形式存在。在具有自然农业条件的西兰花品种中开发富硒农艺方法，可以进一步提高西兰花的保健性能。

富硒绿茶，硒是许多抗氧化酶的重要组成部分，如谷胱甘肽过氧化物酶和硫氧还蛋白还原酶。富硒绿茶提取物在体外对脂质过氧化有较高的保护作用，对自由基有较高的清除活性，与普通绿茶相比，富硒绿茶提取物对脂质过氧化有较强的保护作用生理功能，硒还影响绿茶的风味，因为富硒绿茶表现出更好的甜度和香气，而苦味更少。

富硒螺旋藻，是一种蓝绿色微藻，含有优质蛋白质和多种营养物质它具有抗氧化、清除自由基和强大的抗炎特性，被认为是一种很有前途的膳食硒补充剂。含硒藻蓝蛋白对人黑色素瘤A375细胞和人乳腺癌MCF-7细胞有有效的抑制增殖作用。

随着时代的发展，高价有毒的硒添加剂SeO

发明内容

为了生产富硒的脐橙，本发明提供一种含有机硒葡萄糖的补硒剂在生产富硒橙子中的应用。本发明自制了含式(I)所示的有机硒代葡萄糖的补硒剂，进一步配制成水溶液，使用输液，在脐橙树干上进行输液，取得了良好的富硒效果。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种含式(I)所示的有机硒葡萄糖的补硒剂在生产富硒橙子中的应用，

进一步，所述补硒剂以水溶液的形式使用，式(I)所示的有机硒葡萄糖的浓度以硒计为0.103～0.308g/L，优选为0.15～0.25g/L，特别优选为0.205g/L。

优选地，所述补硒剂还包括葡萄糖和/或水。

优选地，所述应用的方法为：所述补硒剂以水溶液的形式使用，采用输液法输入至橙子树的树干中。

具体地本发明中，所述补硒剂按如下方法制备：

保护氛围下(如惰性气体或氮气，优选氮气)，以Se和硼氢化钠(NaBH

所述Se、硼氢化钠与葡萄糖的物质的量之比为1:0.5～2：12～20.51(优选1:0.65：10.26)。

所述Se完全反应生成有机硒葡萄糖。灰白色固体中几乎只含有机硒葡萄糖和葡萄糖。

进一步，所述乙醇A的体积以Se的物质的量计为2.56mL/mmol；所述乙醇B的体积以Se的物质的量计为1.03mL/mmol。乙醇A和乙醇B都是乙醇，此处用A、B标注只是为了区分不同阶段的乙醇，无其他特殊含义。

优选地，进一步配制成水溶液，所述Se的质量为所述补硒剂水溶液的0.103～0.308g/L(优选为0.15～0.25g/L，特别优选为0.205g/L)，使用输液，在脐橙树干上进行输液，取得了良好的富硒效果。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

(1)开发了一种有效的脐橙富硒方法，采用自制的有机硒葡萄糖化合物(I)水溶液作为补硒剂，体现了水剂的优点：使用方便、清洁环保，同时它符合橙树对水溶液更容易吸收的特点，促进硒葡萄糖的吸收。

(2)本发明采用输液法给橙树进行补硒，吸收率高，补硒剂利用率高，避免了其他方法如喷洒法补硒的浪费大、利用率小的缺点。

(3)有机硒葡萄糖水溶液作为补硒剂，制备成本低，后处理简单，同时其水溶性好，易于制成成本小、植物易吸收的水剂。

附图说明

图1为有机硒葡萄糖(I)的质谱图：MS(EI)m/z 244(M

图2为净硒含量与净荧光度的标准曲线。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。

本发明中，2,3-二氨基萘(2,3-Diaminonaphthalene,缩写为DAN,CAS:771-97-1)购于萨恩化学技术(上海)有限公司。

实施例1：有机硒葡萄糖化合物(I)的合成

向250mL的反应瓶中加入1.14g(30mmol)NaBH

实施例2：输液法富硒橙子的制备

(1)葡萄糖硒水溶液的制备

分别称取5.000g、10.000g、15.000g实施例1中制备的葡萄糖硒溶于1.9L蒸馏水中,再分别将其定溶到2L(硒的浓度分别为0.103g/L、0.205g/L、0.308g/L)。

(2)葡萄糖硒水溶液补硒剂的施用

在江西赣州市瑞金县赣南脐橙结果期的树干土壤以上80公分左右的位置，用直径为1mm的钻头斜向下，呈45度角钻孔，钻孔深度约2-3cm。打开果蔬输液器的流速控制开关，让管的空气流出，然后将针头用力插入孔中。将实施例2(1)中配制好的葡萄糖硒水溶液挂在高处，确保补硒剂和针孔保持在相对高度，有助于果蔬输液器将葡萄糖硒水溶液补硒剂流入到橙树的树干上，持续24小时，使橙树吸收20天；在第21天、第41天和61天各重复一次上述操作。

以上实验按补硒剂浓度分为三组：0.103g/L组、0.205g/L组、0.308g/L组；每组选三颗橙子树做三个平行实验。

实施例3：富硒橙子硒含量的测定

本发明采用国标法测富硒橙子硒含量。

检测原理：将试样用混合酸消化,使硒化合物转化为无机硒Se

试剂配制：

盐酸溶液(1％)：量取5mL盐酸(12mol/L),用水稀释至500mL,混匀。

DAN试剂(1g/L)：此试剂在暗室内配制。称取DAN0.2g于一带盖锥形瓶中,加入盐酸溶液(1％)200mL，振摇约15min使其全部溶解。加入约40mL环己烷,继续振荡5min。将此液倒入塞有玻璃棉(或脱脂棉)的分液漏斗中，待分层后滤去环己烷层,收集DAN溶液层,反复用环己烷纯化直至环己烷中荧光降至最低(约纯化5次～6次)。将纯化后的DAN溶液储于棕色瓶中,加入约1cm厚的环己烷覆盖表层,于0℃～5℃保存。必要时在使用前再以环己烷纯化一次。

硝酸-高氯酸混合酸(9+1)：将900mL硝酸与100mL高氯酸混匀。

盐酸溶液(6mol/L)：量取50mL盐酸,缓慢加入40mL水中,冷却后用水定容至100mL,混匀。

氨水溶液(1+1)：将5mL水与5mL氨水(14.8mol/L)混匀。

EDTA混合液：

EDTA溶液(0.2mol/L)：称取EDTA-2Na74g，加水并加热至完全溶解，冷却后用水稀释至1000mL。

盐酸羟胺溶液(100g/L)：称取10g盐酸羟胺溶于水中，稀释至100mL，混匀。

甲酚红指示剂(0.2g/L)：称取甲酚红50mg溶于少量水中,加氨水溶液(1+1)1滴,待完全溶解后加水稀释至250mL，混匀；。

取EDTA溶液(0.2mol/L)及盐酸羟胺溶液(100g/L)各50mL,加甲酚红指示剂(0.2g/L)5mL，用水稀释至1L，混匀。

盐酸溶液(1+9)，量取100mL盐酸,缓慢加入到900mL水中,混匀。

标准品：

硒标准溶液(1000mg/L)：取亚硒酸钠2.198g用盐酸溶液(1％)定容至1L。

标准溶液的制备：

硒标准中间液(100mg/L)：准确吸取1.00mL硒标准溶液(1000mg/L)于10mL容量瓶中，加盐酸溶液(1％)定容至刻度，混匀。

硒标准使用液(50.0ug/L):准确吸取硒标准中间液(100mg/L)0.50mL,用盐酸溶液(1％)定容至1000mL,混匀。

标准曲线的制备：

分别准确吸取硒标准使用液(50.0μg/L)0mL、0.0912mL、0.2736mL、0.4560mL、0.9120mL、1.296mL、1.824mL、2.280mL、6.840mL和11.400mL,(对应相当于含有硒的质量为0μg、0.00456μg、0.01368μg、0.0228μg、0.0456μg、0.0684μg、0.0912μg、0.114μg、0.342μg和0.570μg,)于EP管中,再分别加盐酸溶液(1+9)至15mL后,加入60mL EDTA混合液,用氨水溶液(1+1)及盐酸溶液(1+9)调至淡红橙色(pH1.5～2.0)。以下步骤在暗室操作:加DAN试剂(1g/L)9mL，混匀后，置沸水浴中加热5min,取出冷却后，加环己烷3mL,振摇4min，将全部溶液移入分液漏斗，待分层后弃去水层，小心将环己烷层由分液漏斗上口转移到带盖试管中,勿使环己烷中混入水滴。分别取上述系列环己烷样品300μL于96孔板中，测荧光强度。

标准曲线：

注：净荧光度＝荧光度-6495，以硒含量为0时候的荧光度为零点。

富硒橙子硒含量测定

富硒橙子试样消解

准确称取0.5g～3g经实施例2施用补硒剂成熟后的橙子，剪刀剪碎，置于锥形瓶中，加10mL硝酸-高氯酸混合酸(9+1)及几粒玻璃珠，盖上表面皿冷消化过夜。次日于电热板上加热，180℃加热30min左右并及时补加硝酸防止蒸干。当溶液变为清亮无色并伴有白烟产生时,再继续加热至剩余体积2mL左右，切不可蒸干，冷却后再加5mL盐酸溶液(6mol/L)，继续加热至溶液变为清亮无色并伴有白烟出现，再继续加热至剩余体积2mL左右，冷却。同样的操作方法进行空白对照组橙子试样消解，空白对照组为未加补硒剂的普通江西赣州市瑞金县赣南脐橙。

富硒橙子硒含量测定

将消解完的系列试样2ml加盐酸溶液(1.2mol/L)至5mL后,加入20mL EDTA混合液,用氨水溶液(50％)及盐酸溶液(1.2mol/L)调至淡红橙色(pH1.5～2.0)。以下步骤在暗室操作:加DAN试剂(1g/L)3mL,混匀后,置沸水浴中加热5min,取出冷却后,加环己烷3mL,振摇4min,将全部溶液移入分液漏斗,待分层后弃去水层,小心将环己烷层由分液漏斗上口转移到带盖试管中,勿使环己烷中混入水滴。分别取上述系列环己烷样品300μL于96孔板中，测荧光强度，通过前面得到的净硒含量与净荧光度的关系方程y＝90139x-140.89获得硒含量。同样的操作方法进行空白对照组橙子硒含量的测定，空白对照组为未加补硒剂的普通江西赣州市瑞金县赣南脐橙。

实验结果：

第一组加补硒剂的硒浓度为0.103g/L。

注：a加补硒剂的硒浓度为0.205g/L成熟的脐橙；

b空白对照组为未加补硒剂的普通赣南脐橙。

第二组：加补硒剂的硒浓度为0.205g/L。

注：a加补硒剂的硒浓度为0.205g/L成熟的脐橙；

b空白对照组为未加补硒剂的普通赣南脐橙。

第三组：加补硒剂的硒浓度为0.308g/L。

注：a加补硒剂的硒浓度为0.308g/L成熟的脐橙；

b空白对照组为未加补硒剂的普通赣南脐橙。

从以上三组实验数据来看，本实施例所采用的葡萄糖硒水溶液补硒剂及施用方法(输液法)效果是非常明显的：第一组为低浓度(0.103g/L)组，补硒结果为：脐橙中硒含量为0.03982ug/g；第二组为中浓度(0.205g/L)组，补硒结果为：脐橙中硒含量为0.04950ug/g；第三组为高浓度(0.308g/L)组，补硒结果为：脐橙中硒含量为0.06009ug/g。随着补硒剂浓度增加，脐橙中硒含量也相应增加，但参照中华人民共和国国家标准：食品中硒限量卫生标准(GB 13105-91)中规定，水果中Se含量小于等于0.05mg/kg,即小于等于0.05ug/g，因此本发明的补硒方案优选第二组，即加补硒剂的硒浓度为0.205g/L。

实施例4：喷洒法富硒橙子的制备

(1)葡萄糖硒水溶液的制备

分别称取5.000g、10.000g、15.000g实施例1中制备的葡萄糖硒溶于1.9L蒸馏水中,再分别将其定溶到2L(硒的浓度分别为0.103g/L、0.205g/L、0.308g/L)。

(2)葡萄糖硒水溶液补硒剂的喷洒施用

将(1)配好的2L葡萄糖硒水溶液加入自动喷雾器中，分四次,喷洒向选定的一颗江西赣州市瑞金县赣南脐橙结果期的树冠，每次喷洒速度约500mL/5分钟，每次喷洒间隔1小时，使橙树吸收20天；在第21天、第41天和61天各重复一次上述操作。

以上实验按补硒剂浓度分为三组：0.103g/L组、0.205g/L组、0.308g/L组；每组选三颗橙子树做三个平行实验。

实施例5：富硒橙子(喷洒法制得)硒含量的测定

(1)富硒橙子试样消解

准确称取0.5g～3g经实施例4施用补硒剂成熟后的橙子，剪刀剪碎，置于锥形瓶中，加10mL硝酸-高氯酸混合酸(9+1)及几粒玻璃珠，盖上表面皿冷消化过夜。次日于电热板上加热，180℃加热30min左右并及时补加硝酸防止蒸干。当溶液变为清亮无色并伴有白烟产生时,再继续加热至剩余体积2mL左右，切不可蒸干，冷却后再加5mL盐酸溶液(6mol/L)，继续加热至溶液变为清亮无色并伴有白烟出现，再继续加热至剩余体积2mL左右，冷却。同样的操作方法进行空白对照组橙子试样消解，空白对照组为未加补硒剂的普通江西赣州市瑞金县赣南脐橙。

(2)富硒橙子硒含量测定

将消解完的系列试样2ml加盐酸溶液(1.2mol/L)至5mL后,加入20mL EDTA混合液,用氨水溶液(50％)及盐酸溶液(1.2mol/L)调至淡红橙色(pH1.5～2.0)。以下步骤在暗室操作:加DAN试剂(1g/L)3mL,混匀后,置沸水浴中加热5min,取出冷却后,加环己烷3mL,振摇4min,将全部溶液移入分液漏斗,待分层后弃去水层,小心将环己烷层由分液漏斗上口转移到带盖试管中,勿使环己烷中混入水滴。分别取上述系列环己烷样品300μL于96孔板中，测荧光强度，通过实施例3得到的净硒含量与净荧光度的关系方程y＝90139x-140.89获得硒含量。同样的操作方法进行空白对照组橙子硒含量的测定，空白对照组为未加补硒剂的普通江西赣州市瑞金县赣南脐橙。

实验结果：

实验结果：

第一组加补硒剂的硒浓度为0.103g/L。

注：a加补硒剂的硒浓度为0.205g/L成熟的脐橙；

b空白对照组为未加补硒剂的普通赣南脐橙。

第二组：加补硒剂的硒浓度为0.205g/L。

注：a加补硒剂的硒浓度为0.205g/L成熟的脐橙；

b空白对照组为未加补硒剂的普通赣南脐橙。

第三组：加补硒剂的硒浓度为0.308g/L。

注：a加补硒剂的硒浓度为0.308g/L成熟的脐橙；

b空白对照组为未加补硒剂的普通赣南脐橙。

从以上三组实验数据来看，本实施例所采用的葡萄糖硒水溶液补硒剂及施用方法(喷洒法)效果是不明显的：第一组为低浓度(0.103g/L)组，补硒结果为：脐橙中硒含量为0.003568ug/g；第二组为中浓度(0.205g/L)组，补硒结果为：脐橙中硒含量为0.004774ug/g；第三组为高浓度(0.308g/L)组，补硒结果为：脐橙中硒含量为0.005705ug/g。尽管补硒剂浓度加大，脐橙中硒含量也增加不明显，因此，本实施例所采用的喷洒法施用葡萄糖硒水溶液补硒剂的补硒效果不佳。