劉凱利，胡 歆,3，丁帥濤，萬 斌，周興長，紀曉明,3，梁 艷*

1.咸陽涇渭茯茶有限公司，陜西 咸陽 712044；2. 國家林業(yè)和草原局茯茶工程技術(shù)研究中心，陜西 咸陽 712044；3. 陜西蒼山秦茶集團有限公司，陜西 西安 710003

硒是人體必需的14種微量元素之一，可以提高人體免疫力、延緩衰老、保護心肌健康，具有預防心腦血管、冠心病、動脈硬化等作用[1-3]，被稱為“生命的保護劑”。中國營養(yǎng)學會推薦：18 ～ 49歲成年居民膳食硒元素的攝入量為60 ～ 400 μg/d，因此適當補充硒元素對人體健康具有重要意義。但是地球上硒的分布極不均衡，據(jù)WHO公布的資料，全球有40多個國家屬于低硒和缺硒地區(qū)，其中我國是世界上主要低硒和缺硒國家之一[4]。茶樹是一種吸收、聚集硒元素能力較強的植物，因此也是一種理想的補硒資源，飲用硒含量達標的茶葉，可適當提高人體的硒元素水平。

目前，對于茶樹硒的研究主要集中在茶葉硒與茶葉品質(zhì)的關(guān)系、茶樹施硒肥的方式、茶樹中硒的存在形態(tài)、加硒對茶樹生理特性的影響、土壤與茶樹富硒之間的機理等[5-10]方面，而對于不同主栽茶樹品種聚硒能力的對比研究極少。本文以安康地區(qū)的6個主栽茶樹品種為研究對象，對其聚硒能力進行比較，旨在為篩選聚硒茶樹品種提供參考依據(jù)，同時也為富硒茶的生產(chǎn)加工提供理論指導。

1 材料與方法

1.1 儀器、試劑和材料

1.1.1 儀器和試劑

儀器設備：AFS-9750原子熒光光度計，北京海光儀器有限公司；WX-600微波消解儀，上海屹堯儀器科技發(fā)展有限公司；DKQ-1800智能控熱電加熱器，上海屹堯儀器科技發(fā)展有限公司。

試劑藥品：硒肥為亞硒酸鈉（Na2SeO3）[11-12]，AR，98%，山東西亞化學股份有限公司；國家標準樣品GSB 04-1751-2004 硒Se元素標準溶液，1 000 μg/mL，國家有色金屬及電子材料分析檢測中心；鹽酸（GR）、硝酸（GR）、硼氫化鈉（AR），昆山金城試劑有限公司；氫氧化鈉（AR），上海沃凱生物技術(shù)有限公司；六氰合鐵（III）酸鉀（鐵氰化鉀）（AR），國藥集團化學試劑有限公司；硝酸銨，硫酸銨，硫酸鉀，磷酸二氫鉀，二水合氯化鈣，七水合硫酸鎂，硼酸，五水合硫酸銅等，AR，廣東光華科技股份有限公司。

水培營養(yǎng)液：參考小西茂毅[13]的茶樹水培標準營養(yǎng)液配方。

土培營養(yǎng)土：選擇廣州生升農(nóng)業(yè)有限公司的“育苗基質(zhì)”作為土培盆栽土壤，其中基質(zhì)成分為：進口蘚類泥炭、東北草本泥炭、進口椰糠、碳化稻殼、珍珠巖、腐殖酸、中微量元素、生物菌種。土壤主要技術(shù)指標為：pH值6.0 ～ 6.5，有機質(zhì)含量＞45%，總孔隙度＞60%，容重180～ 200 g/m3，水分20% ～ 40%。

1.1.2 茶樹品種

供試茶樹品種共6個，分別為紫陽群體種、陜茶1號、龍井43、中茶108、烏牛早、龍井長葉，茶苗均為一年生扦插苗。

1.2 方法

1.2.1 篩選適宜加硒濃度

以紫陽群體種為供試茶樹，以水培營養(yǎng)液為基礎(chǔ)，調(diào)節(jié)pH為5.0 ～ 5.5，培養(yǎng)至茶樹長出新根后加入Na2SeO3調(diào)節(jié)營養(yǎng)液，Se4+濃度分別為0 mg/L、0.25 mg/L、1.0 mg/L、1.5 mg/L、2.0 mg/L和4.0 mg/L，分別記為Se 0、Se 0.25、Se 1.0、Se 1.5、Se 2.0和Se 4.0，每個處理8盆，每盆30株茶苗。光照12 h，黑暗12 h，溫度25℃左右，濕度50%以上，每周更換一次營養(yǎng)液，茶樹培養(yǎng)時間3個月。

分別于加硒第0 d、14 d、28 d、42 d和56 d取整株茶樹葉片，葉片經(jīng)大量流水沖洗干凈后，微波殺青3 ～ 5 min，80℃烘干固樣。

1.2.2 水培盆栽試驗

6個供試茶樹品種，每個品種8盆，培養(yǎng)至茶樹長出新根后，每個品種進行加硒和對照處理，加硒濃度為1.2.1篩選出的適宜加硒濃度，每個處理4盆，每周更換一次營養(yǎng)液。

茶樹培養(yǎng)時間、取樣時間與樣品處理方法同1.2.1。

1.2.3 土培盆栽試驗

進一步對不同茶樹品種進行土培試驗富硒能力驗證。每個品種8盆，待土培至長出新根后進行加硒和對照處理。采用葉面噴施硒肥的方法[14]，噴硒濃度為1.2.1篩選的適宜加硒濃度，從上往下、從下往上均勻噴灑，以不見水滴為度，保證葉面正背面均有覆蓋。

茶樹培養(yǎng)時間、取樣時間與樣品處理方法同1.2.1。

1.2.4 茶葉生化成分和硒含量測定

主要測定水浸出物[15]、茶多酚[16]、游離氨基酸[17]、咖啡堿[18]等生化成分，硒含量測定參照《GB 5009.93—2017食品安全國家標準 食品中硒的測定》第一法 氫化物原子熒光光譜法 微波消解儀法。

2 結(jié)果與分析

2.1 適宜加硒濃度

由圖1可知，不同加硒濃度葉片硒含量與其加硒濃度密切相關(guān)，葉片硒含量隨培養(yǎng)時間的延長而增加?；A(chǔ)硒為0.16±0.11 mg/kg，加硒培養(yǎng)至第14 d時，Se 0.25的硒含量為0.24±0.12 mg/kg，Se 4.0 為 1.14±0.20 mg/kg，加硒濃度越大，葉片硒含量越高。茶樹從14 d培養(yǎng)至28 d，不同加硒濃度的葉片硒含量呈直線增長，但從第28 d開始，其硒含量增加趨勢有所減緩，且Se 1.0和Se 1.5茶葉硒含量呈下降趨勢，可能與培養(yǎng)環(huán)境、生長狀態(tài)等因素有關(guān)。第56 d，較低加硒濃度（Se 0.25 ～ Se 1.5）茶葉硒含量相應較低，為0.51 ～ 1.64 mg/kg；Se 2.0硒含量較高，為3.44±0.14 mg/kg，但均符合農(nóng)業(yè)行業(yè)標準（NY/T 600—2002 限定范圍0.25 ～ 4.00 mg/kg）[19]及供銷社行業(yè)標準（GH/T 1090—2014限定范圍0.20 ～ 4.00 mg/kg）[20]，而Se 4.0的葉片硒含量為6.97 ±0.20 mg/kg，遠超出行業(yè)標準最大值4.00 mg/kg，進而結(jié)合葉片生化成分的變化進行分析。

圖1 紫陽群體種不同加硒濃度下葉片硒含量隨培養(yǎng)時間的變化情況Figure 1 Changes of leaf selenium content with culture time under different selenium concentration in Ziyang population species

表1中，隨加硒濃度的增大，葉片水浸出物變化不明顯，茶多酚和咖啡堿增加，游離氨基酸下降，在一定程度上說明紫陽群體種添加適量硒肥，有助于葉片內(nèi)多酚類物質(zhì)、咖啡堿類物質(zhì)增加，而游離氨基酸下降可能是游離氨基酸與硒元素結(jié)合形成硒代氨基酸及其衍生物，進一步合成硒蛋白，從而促進了茶葉硒含量的增加。

表1 紫陽群體種不同加硒濃度對葉片生化成分的影響Table 1 Effects of different selenium concentration on biochemical composition of leaves in Ziyang population species

Se 2.0的茶多酚和咖啡堿含量較高，茶葉品質(zhì)較好，而Se 4.0的茶多酚和咖啡堿相對Se 2.0有所下降，可能是過高濃度的硒對茶樹生長起到一定抑制作用，從而導致茶樹新陳代謝行為減弱、生物利用率及效能降低等。研究表明，添加適量的硒可以提高葉綠素的含量，從而增強作物的光合作用[21]；另外，適量硒也會提高組織可溶性蛋白質(zhì)的含量，從而促進作物生長，提高產(chǎn)量，增強作物抗逆性[22-24]；但硒濃度過高（≥3 mg/L）對茶苗生長狀態(tài)和茶葉品質(zhì)均有不良影響，主要表現(xiàn)為茶苗呈現(xiàn)脅迫反應，茶多酚降低[25]。

綜上所述，本研究選擇2.0 mg/L的Na2SeO3溶液作為適宜加硒濃度。

2.2 不同茶樹品種在水培條件下聚硒能力

以2.0 mg/L Na2SeO3溶液為硒肥，加入原始營養(yǎng)液中，研究不同茶樹品種在水培條件下葉片硒含量的變化情況，結(jié)果見表2。

表2 不同茶樹品種在水培條件下葉片硒含量變化Table 2 Changes of selenium content in leaves of different tea varieties under hydroponic conditions

表2中，不同茶樹品種的CK組硒含量基本保持不變，加Se組則表現(xiàn)出茶樹的強聚硒特性。隨培養(yǎng)時間的增長，不同茶樹品質(zhì)茶葉硒含量均呈現(xiàn)持續(xù)增加趨勢。6種茶樹品種對硒的富集特性也表現(xiàn)出差異性，以56 d茶葉硒含量為準，不同茶樹品種的聚硒能力依次為：龍井43＞中茶108＞紫陽群體種＞陜茶1號＞烏牛早＞龍井長葉，其中龍井43硒含量增長趨勢最明顯、聚硒能力最強，從0.096±0.15 mg/kg增加至56 d的6.128±0.43 mg/kg；中茶108次之，從0.093±0.20 mg/kg增加至4.685±0.27 mg/kg，且28 ～ 42 d表現(xiàn)為急劇增長趨勢，也表明中茶108在該時期具有良好的聚硒性能；紫陽群體種從0.159±0.16 mg/kg增加至3.915±0.31 mg/kg，增長趨勢較平穩(wěn)；陜茶1號從0.291±0.12 mg/kg增加至3.245±0.19 mg/kg，烏牛早從0.099±0.11 mg/kg增加至3.124±0.22 mg/kg，龍井長葉從0.081±0.16 mg/kg增加 至 2.954±0.11 mg/kg，三種茶樹品種的硒含量增長趨勢基本一致。

不同茶樹品種加硒處理前后生化成分含量見表3。在水培條件下，水浸出物變化無明顯規(guī)律，聚硒能力較強的茶樹品種（龍井43、中茶108和紫陽群體種）茶多酚有所增加，聚硒能力較弱的茶樹品種（陜茶1號、烏牛早、龍井43）茶多酚變化不明顯；龍井43、中茶108、紫陽群體種及陜茶1號游離氨基酸下降，而烏牛早和龍井長葉游離氨基酸略有增加；除紫陽群體種咖啡堿有所增加外，其余茶樹品種咖啡堿基本不變。綜合而言，聚硒能力較強的茶樹品種茶多酚有所增加，游離氨基酸下降，水浸出物和咖啡堿變化無明顯規(guī)律。

表3 不同茶樹品種加硒處理前后葉片生化成分的含量Table 3 Contents of biochemical components in leaves of different tea varieties before and after selenium treatment

2.3 不同茶樹品種在土培條件下聚硒能力

進一步對6個茶樹品種的聚硒能力進行土培驗證，結(jié)果見表4。

表4 不同茶樹品種在土培條件下葉片硒含量變化Table 4 Changes of selenium content in leaves of different tea varieties under soil culture conditions

同一土培條件下，56 d時聚硒能力依次為：中茶108＞龍井43＞紫陽群體種＞陜茶1號＞烏牛早＞龍井長葉。0 ～ 14 d，不同茶樹品種通過葉面噴施硒肥，其硒含量增長較快；14 ～ 28 d，四個茶樹品種（紫陽群體種、陜茶1號、中茶108、龍井長葉）硒含量仍為增長趨勢，但增速有所減緩，其原因可能是茶樹對硒的聚集能力有一定限度，也可能與茶樹的生長狀態(tài)有關(guān)。28 ～ 56 d，龍井43、中茶108、烏牛早和龍井長葉的硒含量持續(xù)增長，而紫陽群體種和陜茶1號硒含量有所下降。從茶樹生長狀況來看，紫陽群體種和陜茶1號的新芽、新根較少，長勢較龍井43、中茶108、烏牛早和龍井長葉要弱；同一培養(yǎng)環(huán)境下，龍井43、中茶108、烏牛早和龍井長葉對環(huán)境的適應能力較紫陽群體種和陜茶1號要強。與CK相比，葉面噴施硒肥，可顯著提高茶葉硒含量，且葉面累積硒的能力大于水培條件中茶樹根聚集硒的能力（表2，表4）。土培條件下不同茶樹品種生化成分的變化與水培條件變化相似。

3 結(jié)論與討論

本研究采用不同加硒濃度水培試驗篩選出的適宜加硒濃度為2.0 mg/L。采用2.0 mg/L含硒營養(yǎng)液比較了6個茶樹品種在水培盆栽條件下的聚硒能力，其大小依次為龍井43＞中茶108＞紫陽群體種＞陜茶1號＞烏牛早＞龍井長葉，龍井43的聚硒能力相對最強。對各茶樹品種進行生化成分測定發(fā)現(xiàn)，聚硒能力較強的茶樹品種茶多酚有所增加，游離氨基酸下降；聚硒能力較弱的品種茶多酚變化不明顯，游離氨基酸略有增加，水浸出物和咖啡堿無明顯變化規(guī)律。考慮到春茶至夏茶間隔期較短及土壤增施硒肥耗時長、見效慢等特點，為后續(xù)綜合提升茶樹資源利用率，本文采取葉面噴施的方式對6種茶樹品種的聚硒能力進行土培驗證，結(jié)果為中茶108＞龍井43＞紫陽群體種＞陜茶1號＞烏牛早＞龍井長葉，與水培試驗相比，中茶108和龍井43的聚硒能力發(fā)生變化，即中茶108的聚硒能力大于龍井43，其余4種茶樹品種富硒能力順序不變，土培葉片生化成分的檢測結(jié)果與水培處理相比變化不大。

茶樹體內(nèi)的硒主要分為有機硒和無機硒，其中有機硒占80%以上，主要以蛋白硒形態(tài)存在，而蛋白硒是硒原子通過取代硫氨基酸中的硫原子而合成；除蛋白硒外，植物中的一部分有機硒是以蛋氨酸、RNA、多糖果膠、多酚化合物等形態(tài)存在。本文以Na2SeO3為硒肥，水培條件下根部增施硒肥，茶樹根部吸收SeO2-3并轉(zhuǎn)化為SeO42-和其他硒化物，再通過水上部分運輸至葉片，在葉片線粒體和葉綠體內(nèi)將無機硒轉(zhuǎn)化為有機硒。結(jié)果表明，土培葉面噴施硒肥的增硒效果較水培根施硒肥效果更好，原因可能與無機硒在葉面直接轉(zhuǎn)化的速度更快有關(guān)。

不同茶樹種質(zhì)資源因具有不同的生物學特性而表現(xiàn)出對硒的吸收與聚集能力存在不同程度的差異。本研究通過根施硒肥的水培處理及葉面噴施硒肥的土培處理，得出中茶108和龍井43聚硒能力相對較強，紫陽群體種和陜茶1號次之，烏牛早和龍井長葉相對較弱。這與王朝陽等[26]的研究結(jié)果不一致，原因可能與茶樹栽培基質(zhì)中硒的分布、施硒肥的方式、茶樹培養(yǎng)時間以及茶葉取樣方式等有關(guān)，后續(xù)本研究將通過延長茶苗培養(yǎng)時間及在田間試驗的方法進行優(yōu)化、完善，以期在土壤硒含量較高的安康地區(qū)，通過栽培聚硒茶樹品種，生產(chǎn)加工出穩(wěn)定優(yōu)質(zhì)的富硒茶葉產(chǎn)品。