Накопление селена листьями многолетних луков

В последние 20 лет возрастает внимание исследователей к проблеме сбалансированности пищевых продуктов по микроэлементному составу. Среди микроэлементов особый интерес вызывает селен (Se), входящий в состав активного центра целого ряда ферментов антиоксидантного действия – глутатион пероксидаз, а также ферментов, участвующих в метаболизме йода: трийодтиронин деиодиназ (P.Surai, Selenium in Nutrition and Health-Nottinham University press – 2006). В природных органических соединениях селен способен замещать серу. При этом в растениях преобладает селенометионин, а в животных тканях – селеноцистеин. Установлено, что у человека селеноцистеин кодируется генетически, определяя таким образом незаменимость микроэлемента для человека. Биологические функции селена в организме человека весьма разнообразны и включают защиту организма от возникновения и развития кардиологических и ряда онкологических заболеваний, поддержание иммунитета, нормализацию репродуктивной функции, выведение тяжелых металлов из организма и др.

В организм человека селен поступает с продуктами растениеводства и животноводства. Суточная потребность человека в селене составляет 50-200 мкг.

В то же время установлена высокая значимость для здоровья человека специфических соединений селена в ряде растений – аккумуляторов микроэлемента. К последним относятся чеснок, многолетние луки и растения рода Brassica. Для защиты от токсического действия се- научно-практический журнал

[ 26 ]

лена эти растения выработали способность синтезировать метилированные формы селенсодержащих аминокислот, среди которых селенометил селеноцистеин, как установлено, обладает выраженным антиканцерогенным действием (Corzo-Martinez et al., 2007). Показано, что это соединение характерно только для растений родов Allium и Brassica. Учитывая эти данные, представляется крайне важным оценить сортовые и видовые особенность аккумулирования селена многолетними луками.

Цель настоящего исследования – установление уровней селена в листьях коллекции многолетних луков ВНИИССОК в обычных условиях выращивания и при обработке стимуляторами роста: эпин и гумат.

Материалы и методы

Исследования по накоплению и содержанию селена в многолетних луках проводились на базе лаборатории селекции и семеноводства луковых культур ВНИИССОК в 2007 – 2008 годах. Объект исследований – 5 видов многолетних луков: батун (Allium fistulosum L.), косой (Allium obliguum L.), шнитт (A. schoenoprasum L.), слизун (A. nutans L.) и душистый (A. odorum L.). Материал для анализов отбирали с плантаций многолетних луков, заложенных в 2003 году. Обработки стимуляторами роста проводили в первой декаде мая (в период массового отрастания листьев) в концентрации: эпин – 0,05 и 0,2%; гумат натрия – 0,005 и 0,01%. Содержание Se устанавливали флуорометрически (Alfthan, 1984), используя в каждой серии анализов образцы сравнения с известным содержанием селена: лиофилизованные листья петрушки Petroselinum hortense L. и капусты Brassica L. (75 и 40 мкг Se/кг соответственно). Статистическую обработку результатов осуществляли с использованием критерия Стьюдента.

ПРОБЛЕМЫ КАЧЕСТВА ОВОЩНЫХ РАСТЕНИЙ. «ОВОЩИ – ЗДОРОВЬЕ НАЦИИ»

1. Содержание селена в многолетних луках, мкг/кг сухой массы, 2007-2008 годы

Наименование	Контроль (без обработки)	Гумат		Эпин
		0,005%	0,01%	0,05%	0,2%
Шнитт, сорт Альбион	201±7	213±4	314±30	252±4	302±28
Слизун, сорт Лидер	193±9	218±7	255±10	223±17	223±27
Косой, сорт Новичок	183±4	198±4	235±2	220±7	246±11
Душистый, сорт Априор	162±2	221±3	253±8	191±1	245±22
Батун, сорт Русский зимний	161±2	201±8	209±14	198±1	203±6

Результаты и обсуждение

Оценка 5 видов многолетних луков по накоплению селена показала, что в условиях Московской области листья этих растений накапливают от 159 до 209 мкг Se на кг сухой массы (табл. 1). По способности аккумулировать селен выбранные виды лука можно расположить в ряд: шнитт = слизун > косой > батун = душистый.

Найденные концентрации селена более чем в два раза превышают уровни аккумулирования микроэлемента другими сельскохозяйственными культурами: укропом, редисом, салатом и др. (Торшин С.П. и др., 1996), что является харак-

0) 5   290

Ю 03 f 270 16 « s 250

терным различием между растениями аккумуляторами и не-аккумуляторами селена (Кабата-Пендиас, Пендиас, 1989). С другой стороны, сравнение полученных данных с уровнем аккумулирования селена дикими формами многолетних луков (Голубев и др., 2003) показывает, что последние способны аккумулировать более высокие концентрации микроэлемента: шнитт – в 1,7 раз, слизун – в 1,3 раза, душистый – в 1,4 раза.

Сравнение показателей аккумулирования селена в 2007 и 2008 годах показывает, что у всех изученных видов в 2008 году уровень накопления селена был ниже, чем в 2007 году. По-видимому, такие различия связаны с большим количеством осадков в 2008 году, в результате чего эффект биологического разбавления был выражен более сильно. С другой стороны, не исключена возможность влияния возраста растения на уровень аккумулирования селена (растения второго и третьего годов жизни).

Известно, что использование стимуляторов роста не только способствует повышению урожайности, но и оказывает положительное действие на накопление разнообразных биологически активных соединений. Широкое распространение в настоящее время получили гуминовые кислоты и препарат эпин, представляющий собой эпибрассинолид.

Установлено, что гуминовые кислоты усиливают аккумулирование растениями различных катионов путем комплексообразования. В отношении селена эффект от воздействия гуматов трудно было предсказать, поскольку этот микроэлемент в почве присутствует только в анионной форме селената (SeО42-) и селенита (SeО3-). Исследования на многолетних луках позволили установить, что гуматы ускоряют усвоение микроэлементов не только в виде катионов, но и анионов (Se). Действительно, как видно из данных табл.1, возрастание концентрации селена в листьях луков при обработке гу-матами составило 1,3-1,7 раза при двукратной обработке и 1,06-1,40 раза при однократной. Показательно, что как при однократной, так и при двукратной обработке растений гума-том величина повышения концентрации селена в листьях не зависела от концентрации микроэлемента в контроле.

Сравнение результатов обработки растений гуматом и Эпином показывает, что в целом положительное действие Эпина на аккумулирование селена в большей степени связано со способностью растения накапливать селен (рис.1). Величина возрастания уровня селена в листьях при обработке Эпином составила 1,2 – 1,5 раза.

Таким образом, уровень накопления селена многолетними луками можно увеличить, используя стимуляторы роста Гумат и Эпин. Сравнительно высокое содержание селена в многолетних луках, основной химической формой которого является селенометилселеноцистеин, обладающий антиканцерогенным действием, а также известный эффект синергизма между селеном и другими антиоксидантами (витамином С, флавоноидами и др.) определяют пищевую ценность исследуемых культур.