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富硒农产品研究开发助力我国营养型农业发展

本站小编 Free考研考试/2021-12-26

汤超华1,2, 赵青余1,2, 张凯1,2, 李爽1,2, 秦玉昌1, 张军民,1,21. 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所/动物营养学国家重点实验室,北京 100193
2. 农业农村部华北动物遗传资源与营养科学观测实验站, 北京 100193

Promoting the Development of Nutritionally-Guided Agriculture in Research and Development of Selenium-Enriched Agri-Products in China

TANG ChaoHua1,2, ZHAO QingYu1,2, ZHANG Kai1,2, LI Shuang1,2, QIN YuChang1, ZHANG JunMin,1,21. Institute of Animal Sciences of Chinese Academy of Agricultural Sciences/State Key Laboratory of Animal Nutrition, Beijing 100193
2. Scientific Observing and Experiment Station of Animal Genetic Resources and Nutrition in North China of Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Beijing 100193

通讯作者: 张军民,E-mail:zhjmxms@sina.com

责任编辑: 赵伶俐
收稿日期:2019-01-29接受日期:2019-08-3网络出版日期:2019-09-16
基金资助:国家重点研发计划项目子课题.2018YFD050040001-02/03
中国农业科学院科技创新工程主要农产品营养品质评价与调控协同创新子任务.CAAS-XTCX20190025-08
中国农业科学院北京畜牧兽医研究所基本科研业务费.2018-YWF-YB-5


Editor: ZhaoLingLi
Received:2019-01-29Accepted:2019-08-3Online:2019-09-16
Fund supported: .CAAS-XTCX20190025-08
.2018-YWF-YB-5

作者简介 About authors
汤超华,E-mail:tangchaohua@caas.cn








摘要
营养是保证健康的基础。2016年全球疾病负担研究结果显示,饮食因素导致的疾病负担占到15.9%,已成为影响人群健康的重要危险因素。近年来,我国居民营养健康状况明显改善,但仍面临营养不足与过剩并存、营养相关疾病多发等问题,营养与健康已经成为我国食品消费的主流需求。农业生产的根本目标是为了满足居民食物消费需求。作为食品消费最大的供给侧,我国农业现阶段的主要矛盾已经由总量不足转变为结构性矛盾,农业生产如何满足人民对优质食物消费需求的美好向往、适应营养健康需求,已成为推动农业供给侧结构性改革,实现农业现代化发展的首要问题。因此,推动营养型优质农产品生产,是实现农业供给侧改革、满足食品营养健康消费需求的重要途径。硒是机体抗氧化的重要成分,最新营养与健康状况监测显示我国居民硒实际摄入量低于推荐量,研发富硒农产品是满足我国居民食品消费营养健康需求的重要举措。本文结合前期研究基础,从我国居民硒营养基本情况、硒的剂量生物学效应关系两方面介绍了我国富硒农产品开发的依据;并针对我国居民硒摄入量普遍不足现状,概述了我国富硒农产品研发基本情况,最后对我国富硒农业发展提出了相关建议,助力我国营养型农业发展。富硒农产品作为我国营养健康食品发展的重要组成部分,其科学消费观的培养、全产业链的形成、质量监管及标准的制定,对于推动我国营养型农业发展,实现现代农业与食品产业升级,满足人民群众对营养健康的需求、对美好生活的向往具有重要意义。
关键词: ;农产品;营养型农业;营养健康

Abstract
Nutrition is the guarantee of health. The global burden of disease study in 2016 showed that the disease burden caused by dietary factors accounted for 15.9%, which has become an important risk factor affecting the health of people. In recent years, the nutritional and health status of Chinese residents has been improved significantly, but still faces the coexistence of malnutrition and supernutrition, and the frequent occurrence of nutrition-related diseases. Nutrition and health have become the mainstream demands of food consumption in China. The basic goal of agricultural production is to meet the needs of residents' food consumption. As the biggest supply side of food consumption, the main contradiction in China's agriculture at the present stage has changed from numeric to structural. How to satisfy the people's desire for high-quality food and meet the needs of nutrition and health has become the first issue for agriculture structural reform and modernization. Therefore, promoting the production of nutritious and high-quality agricultural products is an important way to realize the reform of agriculture supply side and to meet the needs of healthy food consumption. Selenium, a key antioxidant component of organisms, its intake is insufficient in Chinese people according to the latest National Nutrition and Health Monitoring Program. Thus, the development of selenium-enriched agricultural products is important for health. In this article, we reviewed the basic information of selenium nutrition concerning the Chinese population, the dose-dependent function of selenium, and the development of selenium-enriched agricultural foods, and also provided some suggestions for selenium-enriched industry development, which might promote the development of nutritionally-guided agriculture. As one of the most important components of nutritional and healthy food development, the application of scientific concepts of consumption, the building of whole-chain production, monitoring and product standard establishment for selenium-enriched agricultural foods are critical for nutritionally-guided agriculture, which will meet the public demand for nutrition and health and also lead to a better life.
Keywords:selenium;agricultural products;nutritionally-guided agriculture;nutrition and health


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本文引用格式
汤超华, 赵青余, 张凯, 李爽, 秦玉昌, 张军民. 富硒农产品研究开发助力我国营养型农业发展[J]. 中国农业科学, 2019, 52(18): 3122-3133 doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2019.18.005
TANG ChaoHua, ZHAO QingYu, ZHANG Kai, LI Shuang, QIN YuChang, ZHANG JunMin. Promoting the Development of Nutritionally-Guided Agriculture in Research and Development of Selenium-Enriched Agri-Products in China[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2019, 52(18): 3122-3133 doi:10.3864/j.issn.0578-1752.2019.18.005


0 引言

健康是促进人的全面发展的必然要求,是经济社会发展的基础条件,保障全民健康,要从需求侧和供给侧两端发力。近年来我国居民营养状况不断改善,但同时,营养代谢型相关疾病发生率逐年上升。据《中国居民营养与慢性病状况报告(2015年)》,我国成人糖尿病和高血压患病率分别为9.7%、25.2%,2012年全国居民慢性病死亡率为533/100 000,占总死亡人数的86.6%,已成为影响国家经济社会发展的重大公共卫生问题[1]。膳食营养是影响慢性病发生的重要因素,为加强慢性病防治工作,依据《“健康中国2030”规划纲要》,2017年国务院办公厅印发了《中国防治慢性病中长期规划(2017—2025年)》,提出要推动营养立法,调整和优化食物结构,倡导膳食多样化,推行营养标签,引导企业生产销售、消费者科学选择营养健康食品[2,3]。农业是我国食品行业最大的供给侧,新形势下我国农业生产应主动适应消费需求,加大力度推进营养型优质农产品的生产。在食品消费结构升级的背景下,我国农业现阶段的主要矛盾已经由总量不足转变为结构性矛盾,营养型优质农产品发展相对滞后的问题日益凸显,农业生产如何满足人民对优质食物消费需求的美好向往、适应营养健康需求,已成为推动农业供给侧结构性改革,实现农业现代化发展的首要问题[4]。在此背景下,我们应该充分利用精准化营养干预农业技术对农业发展带来积极影响,形成以营养需求为导向的农业生产和加工模式,构建营养健康食品供应链体系,满足人民对营养健康食品的消费需求,实现我国农业的转型升级[5]

营养型农业生产必须以我国国民营养现状为基

础。“营养不足与过剩并存”是我国国民营养现阶段面临的主要问题之一[6],在营养摄入不足方面,主要体现为部分维生素和矿物元素摄入量不足,以微量元素硒为例,据《中国居民营养与健康状况监测2010—2013年综合报告》,我国居民硒平均摄入量为44.4 μg?d-1[7],低于原国家卫生和计划生育委员会规定的成人硒参考摄入量60 μg?d-1[8]。本文从硒的参考摄入量与主要膳食来源,硒的生物学剂量效应,我国富硒农产品研究开发现状等方面进行综述,并针对我国富硒农业发展提出相关建议,为推动我国营养型农业发展、保障国民营养健康提供参考。

1 硒的参考摄入量及主要膳食来源

1.1 硒的参考摄入量

硒是生物体必需的微量元素,主要以硒代半胱氨酸(selenocysteine,Sec)形式插入到硒蛋白中发挥生物学作用。部分国家对硒的参考摄入量如表1所示,对于18岁以上成年人,大部分国家的参考摄入量在50—75 μg?d-1[9]。《中国居民膳食营养素参考摄入量(2000版)》中,成人硒的参考摄入量为50 μg?d-1[10],主要依据为人体摄入硒41 μg?d-1时,血浆谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPX)活性达到饱和,设变异系数10%计算出我国成人的参考摄入量为50 μg?d-1。进入新世纪以后,随着对血浆硒蛋白P(selenoprotein P,SELENOP)作为机体硒水平敏感指标的认识,2001年和2007年在四川省低硒地区进行硒干预研究,结果证明:使人血浆SELENOP含量达到饱和的最小硒摄入量为49 μg?d-1;因此,我国最新出版的《中国居民膳食营养素参考摄入量(2013版)》中,成人硒的参考摄入量调整为60 μg?d-1[11]。2017年,原国家卫生和计划生育委员会发布了卫生行业标准《中国居民膳食营养素参考摄入量 第3部分:微量元素(WT/T 578.3—2017)》,规定成人硒的参考摄入量为60 μg?d-1,是我国对硒摄入量的最新规定[8]

Table 1
表1
表1部分国家对不同人群硒的推荐摄入量[8,9]
Table 1Recommended selenium intake for different populations by some countries
年龄
Age
德国、奥地利
Germany, Austria
北欧国家
Nordic countries
新西兰、澳大利亚
New Zealand, Australia
美国
America
英国
United Kingdom
年龄
Age
中国
China
RDAULRDAULRDAULRDIULRDAULEARRNIUL
婴儿a
(月)
Babyb (Month)
0—310451545100—15b55
4—61515130.5—20b80
约7—1215152060101—2025100
儿童
(年)
Children
(Year)
1—2152025902090154—2530150
2—4152525902090157—3540200
约4—8203030150301502011—(男, Male)4555300
约8—10303050280402803011—(女, Female)
约10—13434050280402804514—(男, Male)5060350
约13—15606070400554004514—(女, Female)
男性
(Male)
15—187070400554007018—5060400
18—70704006030070400554007545050—
>707040060300704005540075450
女性
(Female)
15—18605060556018—5060400
18—70604005030060400554006045050—
70+6040050300604005540060450
妊娠期Pregnancy60606540060400孕妇 Pregnancy5465400
哺乳期 Nursing7560754007040075乳母 Nursing6578400

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Table 2
表2
表2我国主要食物中硒含量(μg/100 g可食部分计)
Table 2Selenium contents in some major food in China (μg/100 g edible part)
动物性食物
Animal food
硒含量[13]
Se content
植物性食物
Plant food
硒含量[12]
Se content
猪肉(肥瘦)Pork11.97小麦Wheat4.05
牛肉(瘦)Beef10.55小麦粉Wheatmeal7.10
羊肉(肥瘦)Mutton32.20稻米Rice2.83
鸡蛋黄Egg yolk27.01玉米(鲜)Maize (raw)1.63
猪肝Pig’s liver19.21大麦Barley9.80
猪肾脏Pig’s kidney156.77马铃薯Potato0.47
猪蹄筋Pig’s tendon10.27黄豆Soybean6.16
鸭肝Duck liver57.27大白菜Chinese cabbage0.57
小黄花鱼Little yellow croaker55.20大蒜(白皮、鲜)Garlic3.09
牡蛎Oyster86.64红菜薹(紫菜薹)Purple flowering stalks8.43

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美国在“第三次国家健康与营养监测调研(National Health and Nutrition Examination Survey III,NHANES III)”期间,于1988—1994年对13 887名成人血清硒含量进行了测定,并进行了连续12年的随访,研究了血清硒浓度与全因、癌症及心血管疾病死亡率的关系,发现群体平均基线血清硒浓度约为126 μg?L-1,血清硒浓度与全因和癌症死亡率呈非线性关系,血清硒浓度为130 μg?L-1时死亡率最低,低于130 μg?L-1时全因死亡率与血清硒水平呈负相关,高于130 μg?L-1时全因死亡率与血清硒水平呈正相关[23];该项目更新到2006年的数据表明,血清硒浓度为135 μg?L-1时,全因死亡率最低[15,23]。法国在1991—1993年间开始,对1922—1932年出生的1 389名老年人血浆硒含量进行了测定,并对死亡率进行了为期9年的随访,结果发现对照组和死亡率高组平均血浆硒含量分别约为87和80 μg?L-1,血浆硒浓度每降低15.8 μg?L-1,全因死亡风险升高56%[22]。我国的上海女性健康研究和上海男性健康研究项目评估了膳食硒摄入量与全因、肿瘤及心血管死亡率之间的关系[24],该研究共纳入了133 957例研究对象,女性和男性的随访时间分别为13.9年、8.37年,平均硒摄入量分别为45.48、51.34 μg?d-1,发现膳食硒摄入量与全因和心血管死亡率呈现负相关,说明中国人群中较高的膳食硒摄入量能降低全因和心血管死亡率[24]。上述研究未考虑人群基线硒浓度,正如美国和法国的研究,基线硒浓度不同得出的结论也不同,我国由于硒分布不均匀,以不同地域的人群为研究对象,得出的结论也可能不同。因此,关于硒与死亡风险的关系还需要更多流行病学证据的支持,且必须将人群基线硒浓度作为重要的参考因素。

2.3 缺硒降低硒蛋白合成,损害机体健康

缺硒被证实是克山病、大骨节病等地方性疾病发生的主要诱因。硒蛋白是硒发挥生理功能的主要形式,目前在人体内发现了25种硒蛋白。硒是合成硒蛋白的重要物质基础,硒摄入被转化为Se2-,Se2-在硒磷酸合成酶2的作用下形成SePO33-,参与到Sec-tRNAsec的合成,在密码子UGA的指导下将Sec插入到蛋白质多肽中。硒摄入不足直接导致硒蛋白合成降低,影响其生理功能的发挥。美国Wisconsin大学研究人员系统研究和综述了啮齿类动物体内24种硒蛋白转录对日粮不同含量硒(缺乏到过量)的响应,获得了不同硒蛋白转录的优先次序;并总结了肌肉、肝脏、肾脏及红细胞中几种主要硒蛋白转录水平或蛋白酶活性达到饱和所需的最低日粮硒含量[25]。笔者研究团队以猪为模型,通过饲喂缺硒日粮建立缺硒模型,模拟研究硒摄入不足对组织器官硒蛋白表达的影响,结果发现除硒磷酸合成酶2等少数硒蛋白之外,大部分硒蛋白转录水平在缺硒组猪心肌、骨骼肌、肝脏等组织器官较正常组均降低(数据未发表)。

各种硒蛋白在机体内功能各异,敲除相关基因后发现动物表现为胚胎致死、出生后生存能力下降、对应激抵抗能力下降等症状[26,27],证明硒蛋白在机体生存与生活中的重要性。根据功能,硒蛋白大致可以分为几类:GPxs类,包括GPx1、GPx2、GPx3、GPx4、GPx6,其功能主要是利用谷胱甘肽还原H2O2,缺硒导致GPxs活性降低引发氧化应激,可能是克山病发生的主要病因之一[28];硫氧还蛋白还原酶类(thioredoxin reductases,TXNRDs),包括TXNRD1、TXNRD2、TXNRD3,主要是通过消耗还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸来使氧化的硫氧还蛋白还原;脱碘酶类(deiodinases,DIOs),包括DIO1、DIO2、DIO3,主要是通过外环、内环脱碘酶反应,促进甲状腺激素成熟;SELENOP主要是作为硒的运输载体;SELENOR是唯一一个含有Sec的甲硫氨酸亚砜还原酶,可能在中枢神经系统中具有重要功能[29]。SELENOF具有类似TXNRDs的活性;SELENON能通过与钙离子通道受体互作,影响钙离子平衡[30];部分硒蛋白包括SELENOO、SELENOV的生理功能尚不完全清楚。由此可见,硒蛋白参与机体氧化还原、内分泌、离子平衡、信号传导等多种生理过程,缺硒降低硒蛋白合成导致相应生理功能下降或丧失,使机体发生病理变化或出现临床症状,硒蛋白的主要生理功能如图1所示。

图1

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图1硒蛋白主要生理功能概况

Fig. 1Summary of selenoproteins function



2.4 硒超量摄入引发的潜在风险

美国的NHANES III项目期间发现高硒摄入与代谢性疾病之间的关联性[31,32]。营养预防癌症(Nutritional Prevention of Cancer,NPC)试验中,在对照组(n=600)和干预组(n=602)基线平均硒浓度均为114 μg?L-1情况下,给予干预组受试者200 μg?d-1酵母硒,连续7.7年随访,对照组和干预组分别发现39例和58例II型糖尿病。按基线硒浓度进行三分位,三分位较低的两组,对照组和干预组患II型糖尿病风险无显著差异;三分位高的组,干预组患II型糖尿病风险高于对照组。该结果提示对基线硒浓度较低的人群补硒对预防II型糖尿病无显著效果,对基线较高的人群补硒增加了患II型糖尿病风险[33]。国际硒与维生素E预防癌症项目(Selenium and Vitamine E Cancer Prevention Trial,SELECT)研究中,该项目共包括35 533例男性,硒的干预剂量为200 μg?d-1,为期5年,受试群体硒基线浓度为136 μg?L-1,研究发现对照组和干预组的II型糖尿病发生风险无显著差异[34]。结合观察性研究与干预研究,提示硒摄入量与患II型糖尿病风险可能同样存在“U型”关系[35],血硒浓度过高时,可能通过改变氧化还原平衡影响胰岛素信号传导,这在许多模式动物上已经得到了证实[36]。模式动物上,高硒摄入引发II型糖尿病发生的结果证据相对比较充足。康奈尔大学雷新根教授综述了高硒摄入引发小鼠、大鼠、猪II型糖尿病发生的研究结果[36],认为高硒摄入主要是通过提高GPX1活性,降低机体肝脏、肌肉及胰岛活性氧水平,影响了活性氧信号的正常传导,导致胰腺功能及机体糖脂代谢紊乱,引发II型糖尿病的发生[36]

3 我国富硒农产品研究开发现状

基于缺硒是我国居民现阶段存在的主要营养健康问题之一,结合我国实际情况,充分利用资源禀赋优势发展富硒产品,适当提高我国居民硒摄入量,开展科学补硒行动,对于保障营养健康具有重要意义。

3.1 我国对富硒产品的定义及相关标准制定

制定富硒产品标准,保障产品品质,是规范富硒产业长远发展,保障国民健康的重要先决条件。我国富硒产品主要相关标准汇总见表3。2011年我国发布的《预包装食品营养标签通则(GB 28050— 2011)》规定:凡标注“富X”的矿物质,其含量应在营养素参考值的30%以上,硒的最新参考值为60 μg?d-1,因此,凡标注“富硒食品”的硒含量下限必须在18 μg/100 g以上[37]。2012年发布的《食品营养强化剂使用标准(GB 14880—2012)》批准了亚硒酸钠、硒酸钠、硒蛋白、富硒食用菌粉、L-硒-甲基硒代半胱氨酸等添加剂作为硒营养强化剂的来源,并规定了不同种类食品中硒的允许添加范围[37]。管理方面,我国已经发布了《富硒茶(NY/T 600— 2002)》[41]、《富硒稻谷(GB/T 22499—2008)》[40]、《饮用天然矿泉水(GB 8537—2008)》[44]、《富硒农产品(GH/T1135—2017)》[39]、《富硒大蒜(NY/T 3115—2017)》[42]、《富硒马铃薯(NY/T 3116— 2017)》[43]等国家与行业标准,对富硒茶叶、富硒稻谷、天然矿泉水以及富硒大宗农产品中硒含量进行了规定。其中,2017年中华人民共和国供销合作总社发布的《富硒农产品(GH/T1135—2017)》规定了富硒农产品,包括谷物类、豆类、蔬菜类、肉类、蛋类等农产品硒含量和硒代氨基酸含量[39]。此外,我国湖北、陕西、江西等各个富硒地区也制定了相关的富硒产品地方标准。

Table 3
表3
表3我国硒强化及富硒产品相关标准
Table 3Standards of selenium biofortification and selenium-enriched foods in China
标准名称
Standard names
产品种类
Product category
规定硒含量(μg/100 g)
Se content required (μg/100 g)
食品营养强化剂使用标准
Standards for the Use of Food Nutrition Enhancers
(GB 14880—2012)[37]
调制乳粉(儿童用乳粉除外)
Modified milk powder (not for children)
14—28
调制乳粉(仅限儿童用乳粉)
Modified milk powder (for children)
6—13
大米及制品 Rice and products
小麦粉及制品 Wheat flour and products
杂粮粉及制品 Cereal flour and products
面包 Bread
14—28
饼干 Biscuits3—11
含乳饮料 Milk beverage5—20
预包装食品营养标签通则
General Rules for Nutrition Label of Prepackaged Food(GB 28050—2011)[38]
凡标注“富X”的矿物质,其含量应在营养素参考值的30 %以上,硒的最新参考值为60 μg,因此,凡标注“富硒食品”其硒含量下限必须在18 μg/100 g以上
For mineral substance, any product labeled with “enriched with X” should contains more that 30% of the RNV. The RNV of Se is 60 μg, so Se-enriched food should contains more than 18 μg/100 g
富硒农产品
Se-enriched agri-products
(GH/T 1135—2017)[39]
谷物类 Cereal10—50(硒代氨基酸>65%)
(Selenomethionine > 65%)
豆类 Beans10—100(硒代氨基酸>65%)
(Selenomethionine > 65%)
薯类(干重计)
Tubers (Dry weight basis)
10—100(硒代氨基酸>65%)
(Selenomethionine > 65%)
蔬菜类(干重计)
Vegetables (Dry weight basis)
10—100(硒代氨基酸>65%)
(Selenomethionine > 65%)
食用菌类(干重计)
Mushroom (Dry weight basis)
10—500(硒代氨基酸>65 %)
(Selenomethionine > 65%)
肉类 Meat15—50(硒代氨基酸>70%)
(Selenomethionine > 70%)
蛋类 Egg15—50(硒代氨基酸>70%)
(Selenomethionine > 70%)
茶叶 Tea25—400(硒代氨基酸>60%)
(Selenomethionine > 60%)
富硒稻谷
Se-enriched paddy rice(GB/T 22499—2008)[40]
稻谷 Paddy rice4—30
富硒茶
Se-enriched tea(NY/T 600—2002)[41]
茶叶 Tea25—40
富硒大蒜
Se-enriched garlic(NY/T 3115—2017)[42]
大蒜 Garlic3—30
富硒马铃薯
Se-enriched potato(NY/T 3116—2017)[43]
马铃薯 Potato1.5—15
饮用天然矿泉水
Drinking natural mineral water(GB 8537—2008)[44]
矿泉水 Mineral Water1—5

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2016年6月,原农业部批准了《富硒猪肉》农业行业标准的立项,中国农业科学院北京畜牧兽医研究所与陕西省安康市富硒产品研发中心、安康学院等多家单位合作,正在开展《富硒猪肉》农业行业标准编制的相关工作。

3.2 我国富硒农产品开发概况

从产品开发与消费角度来讲,充分利用天然硒资源进行富硒农产品的生产是实现我国特色农业发展,改善硒营养状况的重要途径。在农产品硒含量与土壤硒的关系研究方面,中国农业大学徐聪等[45]研究了中国南方和北方两类不同硒含量地区土壤硒与农产品中硒含量的关系,为我国区域富硒农业发展过程中作物品种选择、发展方案制定提供了重要参考。在应用端,以区域性富硒资源为基础,在社会各界推动下,已经形成了以湖北恩施、陕西安康为典型,涵盖山西、广西、宁夏、安徽、江苏、江西、河北、黑龙江等地区以及“一带一路”沿线国家泰国的“10+1”应用格局[46]。湖北恩施和陕西安康分别被称为“世界硒都”和“中国硒谷”。据调研,恩施土壤硒含量均值达到0.6 mg?kg-1,远高于全国平均水平[47]。安康由于独特的地质地理环境,形成了以紫阳县为中心覆盖全市范围的天然富硒带,全域54.2%的土壤硒含量达到中硒以上水平。近年来,天然富硒地区充分发挥资源禀赋优势开发出一系列富硒农产品。以陕西安康市为例,在中国农业科学院“院地合作”项目支持下,目前已经开发出富硒紫阳茶、富硒猪肉、富硒魔芋、富硒油菜薹等多种富硒农产品,形成了富硒农产品种植、养殖、加工等系列技术体系,富硒产业发展势头良好,2017年安康市富硒产业产值达396亿元[48],是我国富硒区域发展样板。

3.3 动物性产品作为富硒农产品开发载体的特点

无机硒毒性较高,机体耐受剂量较低,经生物体转化后形成的有机硒相对更安全。因此,通过动植物机体转化实现农产品中硒的富集,是目前消费者更认可的富硒产品生产方式。稻米、小麦等大宗谷物,以及猪肉、鸡蛋等主要畜产品,都是目前富硒产品开发的主要对象。相比于植物性食物,动物性食物中硒含量更高[12,16]。以稻谷和马铃薯为例,我国《富硒稻谷(GB/T 22499—2008)》规定稻谷中硒含量不得少于4 μg/100 g[40],《富硒马铃薯(NY/T 3116—2017)》规定马铃薯中硒含量不得少于1.5 μg/100 g[43],而普通猪肉中硒含量可以达到11.97 μg/100 g以上[16]。富硒植物性食物生产大多通过在富硒土壤上种植或喷洒硒肥,提高硒向植物体内转移达到富集的目的。富硒动物性产品生产主要通过饲喂富硒饲料实现畜产品中硒的富集,由于通过动物机体转化后畜产品中硒主要以有机形态存在,因此更安全。中国农业科学院北京畜牧兽医研究优质功能畜产品创新团队通过给猪饲喂亚硒酸钠、硒代蛋氨酸、甲基硒代半胱氨酸等不同形态的硒源,研究同一水平(0.25 mg?kg-1日粮)不同形态硒在猪肉中富集规律,结果发现:富集量以硒代蛋氨酸最高,达到32 μg/100 g;同时,猪肉中硒主要以有机形态硒为主,其中硒代蛋氨酸含量>70%,硒代胱氨酸含量>10%,少量以甲基硒代半胱氨酸及其他形式存在。因此,畜产品作为富硒产品开发的载体具有很大的优势[49]

3.4 推动我国富硒产业发展的相关建议

我国富硒产业发展迅猛,社会各界关注不断提高,本文从提高正确消费认识、科学制定补硒计划、产品标准制定3方面对我国富硒产业发展提出了相关建议。1.加强硒与人体健康的科学宣传,提高居民对富硒产品的正确消费认识。科学宣传引导正确消费。硒的生理功能多样,存在复杂的剂量效应,科学的宣传缺硒对人体健康的损害以及硒摄入过量存在的潜在安全风险,让消费者正确、客观地认识硒与机体健康的关系,提高居民对富硒产品的正确消费认识,是实现我国富硒产业长远发展的重要工作。2. 以不同地域人群硒摄入量为基准,合理制定科学补硒计划,实现硒的精准营养。科学补硒,首先必须明晰不同地域人群硒摄入量,我国硒分布极不均匀,大多为缺硒地区,要合理制定科学的补硒计划,必须以不同地域人群硒摄入量为基准,充分掌握硒的剂量生物学效应,结合富硒产品中硒的含量,提出补硒策略,实现硒的精准营养。3. 推进产品标准制定,规范富硒产业发展。富硒产品标准制定须以摄入量与生物学效应为依据,在充分了解我国居民硒摄入量现状基础上,结合流行病学、营养学、农学、产品加工等多学科专业知识,由多机构协作完成。目前,市场上标注的“富硒产品”种类繁多,产品品质参差不齐,普通消费者无法辨别其好坏,严重影响我国富硒产业的长远发展;因此,推动富硒产品标准制定,确保产品品质,莫让“劣币驱逐良币”,让真正优质的产品得以发展,是我国富硒产业发展目前亟待解决的关键问题之一。

4 展望

健康中国,营养先行,农业为本[50]。在营养健康已成为我国居民对农产品消费主流需求背景下,富硒农产品作为我国营养健康食品的开端,其科学消费观的培养、生产加工全产业链的形成、质量监管及标准的制定,对于我国营养导向型现代农业发展具有重要意义。美味健康的农产品不仅承担了消费者对营养健康食物的美好期待,也是未来我国农业与食品加工业转型升级的着力点,未来借助于社会各界通力合作,从品种选育、种植与养殖生产过程、加工与品质评价、科普宣传等多个环节入手,共同推动我国营养导向型农业的发展,不断满足人民群众对营养健康的需求、对美好生活的追求。

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【目的】通过取样调查和田间叶喷硒肥试验,研究中国不同麦区小麦籽粒硒含量状况、硒含量的影响因素以及提高硒含量的农艺措施。【方法】分别于2008—2009、2009—2010、2010—2011年小麦季收集中国不同麦区73份春小麦和582份冬小麦共计655份田间小麦样品,调查籽粒产量并测定籽粒硒含量。于2010—2011年在14个省(市)的30个国家小麦产业技术体系综合试验站开展叶面喷施硒肥试验,设叶面喷施清水或0.017%亚硒酸钠2个处理,于拔节中、末期各喷施1次,完全随机区组设计,重复3次,测定拔节前植株样品的硒含量和收获后籽粒产量和硒含量。【结果】655份小麦籽粒样品平均硒含量为64.6 µg·kg-1,远不能满足以小麦为主食人群对硒的营养需求,变幅为0—821.0 µg·kg-1,春、冬小麦平均分别为67.5和64.2 µg·kg-1。有63%缺硒,19%偏低,仅有8%富硒,未发现有小麦籽粒硒含量达到中毒水平。小麦籽粒硒含量在不同区域表现为北部高于南部、西部高于东部。各地的田间试验表明,叶面喷施亚硒酸钠对小麦籽粒产量没有显著影响,不喷硒和喷硒平均产量分别为6 650和6 649 kg·hm-2。叶喷硒肥使籽粒硒含量显著提高,不喷硒时,籽粒硒含量平均为31.0 µg·kg-1,喷硒116 g·hm-2使籽粒硒含量平均增加到647.8 µg·kg-1,达到了富硒水平,但没有达到中毒水平。每施用1.0 g Se·hm-2,籽粒硒含量平均提高5.3 µg·kg-1,施用51 g Se·hm-2可将小麦籽粒硒含量从平均31.0 µg·kg-1提高到300 µg·kg-1以上。小麦籽粒硒含量不受产量的影响,但不喷硒时籽粒硒含量与0—20 cm土层土壤有效硒含量和拔节前植株硒含量分别呈显著和极显著正相关。土壤有效硒含量在6.3—30.7 µg·kg-1每增加1.0 µg·kg-1,不喷硒时籽粒硒含量平均增加2.1 µg·kg-1,拔节前植株硒含量在0—147.2 µg·kg-1每增加1.0 µg·kg-1,不喷硒籽粒硒含量平均增加0.7 µg·kg-1。喷硒后籽粒硒含量和硒强化指数均与拔节前植株硒含量极显著正相关。拔节前植株硒含量每增加1.0 µg·kg-1,喷硒籽粒硒含量平均增加5.7 µg·kg-1,籽粒硒强化指数平均增加0.043 μg·kg-1(g·hm-2-1。【结论】在农业生产中,通过拔节前土壤施硒提高土壤有效硒水平、在拔节中期或末期叶面喷施硒肥等,均可使植株累积较多的硒,并在灌浆期向籽粒转移,从而提高籽粒硒含量。
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