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【科普】硒与植物(二)

硒是一种人体需要的微量元素。人体缺硒可能产生的疾病:能量缺乏性营养不良、血溶性贫血、克山病、大骨节病、高血压、缺血性心脏病、肝硬化、胰腺炎、纤维瘤、癌症、肌瘤、不妊症、糖尿病、白内障等。 人体内的硒元素主要通过食物摄取,但现有的食物中硒含量较低。因此,可以通过使农作物产品富硒来增加人体对硒的摄入量,从而起到排毒、抗癌、补钙、治疗白内障和糖尿病的作用。上次讨论了植物中硒的含量和存在形式,那么植物对硒的吸收和转运机制是怎样的呢?

      硒是一种人体需要的微量元素。人体缺硒可能产生的疾病:能量缺乏性营养不良、血溶性贫血、克山病、大骨节病、高血压、缺血性心脏病、肝硬化、胰腺炎、纤维瘤、癌症、肌瘤、不妊症、糖尿病、白内障等。

      人体内的硒元素主要通过食物摄取,但现有的食物中硒含量较低。因此,可以通过使农作物产品富硒来增加人体对硒的摄入量,从而起到排毒、抗癌、补钙、治疗白内障和糖尿病的作用。

上次讨论了植物中硒的含量和存在形式,那么植物对硒的吸收和转运机制是怎样的呢?


      植物对硒的吸收

      植物体内的硒主要是通过根系从土壤中吸收进入的,土壤中的硒是植物硒的主要来源。植物主要吸收土壤中的水溶性硒,包括部分有机硒、硒酸盐和亚硒酸盐。对许多陆生植物的相关研究表明,植物对水溶性硒中不同形态无机硒的吸收率比大致为Se6+∶Se4+∶Se=30000∶400∶1,其中Se6+的有效性最高,且研究证实了土壤pH 值越接近中性,硒对植物的有效性越高。研究表明,不同形式的硒化合物为植物根部不同的活性位点所吸收,其吸收方式也不尽相同。如根系吸收运转硒酸盐和亚硒酸盐机理不同,亚硒酸盐为被动吸收,不需要能量,其吸收速度和积累率小于主动吸收。硒酸盐为主动运输,通过高亲和力的硫酸盐转运子完成,这种主动运输过程可被呼吸抑制剂(叠氮化合物或二硝基苯酚) 或低温所抑制。

      同时,植物叶片具有直接快速吸收营养物质并运往其他组织器官的能力,而且由于所施营养物质不接触土壤而减少了土壤固定,有利于提高营养物质的利用率,所以叶面喷施是及时调控植株营养状况及施用微量元素普遍采用的有效方法。



      植物对硒的转运机制

      植物对不同形态硒的吸收有显著差异,而硒从根向地上部的转移与运输也主要取决于硒的形态。研究表明,植物吸收的硒酸盐很容易从根部转移到地上部,且在植物中输送时成分不会发生变化,在植物叶片中被还原为亚硒酸盐,进而转化为有机硒化合物,再分配到植物的其他组织;然而亚硒酸盐被植物根部吸收后很容易转化成其他形态,包括硒代蛋氨酸及其氧化物、硒甲基半胱氨酸等,这些物质主要累积在根部,极小部分转运到地上部。


      图1是植物对不同形态硒,主要是硒酸盐和亚硒酸盐的吸收转运和形态转化机制。在植物的不同生长阶段,其对硒的吸收和累积能力是有差异的。对于硒累积植物而言,在植物生长初期,硒主要累积在新叶中;随后生长阶段,籽粒中硒含量达到一定高浓度水平,叶片中硒含量急剧减少。对于硒非累积植物,如谷物类作物,待其长成熟后,籽粒与地下部的硒浓度水平基本一致,茎和叶中的硒含量很低。


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