安康市富硒资源开发战略研究
(梁兢波 范承文 张景北 张国成 成炳康)
硒的生物学功能及医学作用概述
硒(Se)元素于1817年由瑞典科学家贝尔泽柳斯(BerzeLius)发现,很长一段时期被认为是对人体有毒的元素。二十世纪五十年代,科学家们通过大样本的流行病学调查与动物试验,未发现硒元素对动物有致畸致突变作用,却发现其对防治大鼠肝坏死与小鸡渗出性素质有明显作用。1972年Roetruck和Hoekstra证明硒元素是谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)的活性成分,1975年Sckwayz等提出硒元素是抗体的一种保护因子,遂被确定为人体必需微量元素。
目前,被公认的人体必需微量元素有14种,这就是Fe、Cu、Zn、Co、Mn、Cr、Mo、Ni、V、Sn、Si、Se、I与F。其中硒元素被确定为人体必需微量元素并不是很早,但它却是以研究单元素召开国际性会议最早的元素。至今关于硒元素与人体健康的国际性会议至少已开过5次,是单元素研究召开国际性会议最多的一个。1984年在北京召开的第3次国际《硒在生物学与医学上的作用会议》上有学者预言,微量元素硒(或其他元素)在肿瘤的临床治疗和预防上将有突破。1990年世界卫生组(WHO)提出:硒元素在人体中必不可缺少,如果硒元素得到合理的应用,它将在治疗和预防包括一些疑难病症在内的许多疾病取得突破性进展。
硒元素缺乏与40余种疾病有关,通过流行病学调查、动物试验与临床研究证明,硒元素对于防治癌症、心血管疾病、某些地方病(如克山病、大骨节病等)、提高人体免疫力、延缓衰老和拮抗重金属等有明显效果,被研究学者誉为“癌症克星”、“心肌保护元素”、“抗衰老因子”、“抗体平衡元素”与“重金属解毒剂”等。
硒元素之所以能够防治某些疾病保护人体健康,其机理主要为清除体内自由基。研究表明,癌症、心血管疾病、某些地方病、人体衰老、免疫力低下与重金属中毒等都与自由基有关。人体正常新陈代谢与环境因素等均可使体内产生自由基,如果体内积累过多的自由基得不到清除,就会对机体产生破坏作用。人体正常生理活动是通过生物膜起作用的,生物膜(细胞膜与细胞器的膜)是由大量不饱和脂肪酸构成,可塑性很强,而自由基能直接氧化生物膜,使细胞正常功能受到破坏,致机体推动失去平衡而产生疾病。这些自由基有单线态氧(1O2)、超氧阴离子(·O2-)、羟自由基(·OH)及过氧化氢(H2O2)等。正常情况下,机体依靠自身的酶类(如GSH-Px等),不断清除体内过多的自由基,保质机体自由基平衡,假如清除自由基的酶类产生不足,体内就会出现自由基积累。GSH-Px是机体清除氧自由基的重要酶类,而硒元素是该类酶的主要活性成分,如果机体对硒元素长期摄入不足或缺乏,GSH-Px的活力就会下降,失去清除自由基的能力。所以人体必需摄入一定量的硒元素才能保证GSH-Px的正常功能。
关于开发富硒资源的研究
一、国内研究概况
现在国内外都在研究对缺硒地区补硒与缺硒引起的疾病的防治。据1994年全国第一届硒研究与应用会议学术资料,有上海、天津、深圳、广州、西安、哈尔滨等15个城市百余家医院开展了硒剂治疗。一些含硒保健品与药品等已陆续问世。据报刊载有:亚硒酸盐、硒酵母、硒力口服液、奥硒康口服液、天然有机硒营养液、希力康、富硒康、硒宝口服液、富硒矿泉水等。由国家中医药管理局、中国中医药学会 、中华医学会与中国医疗保健国际研究中心促进会协作中心主办1998年启动的《2000-C课题》把硒与活性多糖视为21世纪开发最有希望的药物之一,硒与活性多糖结合体药物“古稀胶囊”列为重点。
解决大面积缺硒地区的补硒问题,国内外都在研究,如施硒增加谷类作物硒含量等,诸如富硒粮食、富硒蔬菜、鸡蛋等已进入市场。
二、安康的硒资源开发研究工作
1980年有人报告陕西紫阳县为全国继湖北恩施为全国第二个高硒点之后,便引起了我们的注意。当时在实际工作中用简陋的930荧光光度计发现本市的汉滨、平利、岚皋等县(区)的食品都有含量硒较高的样品。为提高研究质量,、于1991年购进双通道原子荧光分光光度计。着研究工作的深入,课题组等认定安康市有相当大的富硒环境,此工作得到了安康市科委的支持。在市科委的个体组织领导下,对平利、岚皋两县茶叶硒含量进行了检测。经检测平利县茶叶平均硒含量(95份)为 mg/kg,其情况附表1。
表1 平利、岚皋县茶叶硒、锌、铜、锰四种元素含量 (mg/kg)
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硒 锌 铜 锰
n ────── ────── ────── ──────
均 值 标准误 均 值 标准误 均 值 标准误 均 值 标准误
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平利县 95
岚皋县 62
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1994-1995年为寻找安康富硒矿泉水资源,大面积踏堪了汉滨、紫阳、镇坪、岚皋等县的水源,共计采泉水样百余个,终于发现了汉宾区洪山乡石狮村刘家岩含硒量为μg/L的泉水,这就是现在的 “康硒矿泉水”水源,是西北的唯一富硒矿泉,在全国也是少有的。康硒矿泉的岩性结构为下古生界寒武-奥陶系洞河群,其岩石类含硒锶含量如表2。
表2 寒武-奥陶系洞河群不同岩层含硒、锶量 (mg/kg)
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岩 层 性 质 Se含量 Sr含量
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炭质板岩夹硅质岩
绢云母石英片岩
炭质板岩
岩质板岩夹硅质岩
炭质板岩
炭质板岩夹煤层
炭质板岩夹煤层
炭质板岩夹绢云母片
炭质板岩(矿泉处)
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洪山镇有一片以王家阴坡为中心的富硒环境,我们检测了15个土壤标本,其平均含硒为 mg/kg。
表3 安康市洪山乡部分食物(干基)的硒含量 (mg/kg)
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品 种 n 含 硒 量 品 种 n 含 硒 量
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大 米 7 ± 玉 米 3 ±
稻 谷 4 ± 红 苕 4 ±
小 麦 3 ±
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鸡 蛋 17 ± 鸡 肝 8 ±
鸡 肉 8 ± 鸡 心 8 ±
鸡 脑 8 ± 鸡全血 4 ±
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白 菜 2 - 辣 椒 2
菠 菜 3 ± 白萝卜 4 ±
大 葱 1 萝卜叶 4 ±
红萝卜 2 - 蒜 苗 2 -
香 椿 9 ± 油菜叶 5 ±
荠 菜(野生) 1
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对安康市的富硒环境以往有不少研究,梅紫青等报告,紫阳县石煤含 硒量为- mg/kg,土壤含硒量(2份)均值为 mg/kg,最高达 mg/kg,马铃薯含硒量 mg/kg,玉米含硒量为 mg/kg,最高达 mg/kg,小麦含硒量为 mg/kg,某些蕨类含硒量为 mg/kg。
表4 陕南毛茶含硒量(8) (μg/kg)
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n 含 量 范 围 平均含量 标准差(S) 变异系数(%)
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全茶区 46 -
安康地区 23 -
汉中地区 20 -
商洛地区 3 -
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引自 肖永绥等《陕南茶区的硒》 1988
表5 陕南茶区土壤水溶性硒含量(8) (μg/kg)
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n 含量范围 平均含量 标准差(S) 变异系数(%)
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全 茶 区 56 -
安康地区 31 -
汉中地区 22 -
商洛地区 3 -
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引自 肖永绥等《陕南茶区的硒》 1988
肖永绥等对安康、汉中、商洛三地(市)的茶叶硒含量与环境硒研究报告认为,安康市茶叶硒含量明显高于汉中、商洛(表4)。安康市土壤中水溶性硒含量也较高(表5)
西北农业大学张翔华等报告,陕南富硒茶的范围为西乡县下高川、五里坝至镇巴县的星子山以东,紫阳县境内凤凰山南麓的五林、双安、蒿坪 、复青至汉滨区的正义以南,平利县老县、吉河、秋坪、八仙以西,岚皋县的民主、佐龙至紫阳县的小河、铁佛、麻柳以北的广大地区。安康的富硒环境也可能就在这个范围。
表6 大巴山区自然地理区域粮食,土壤,头发硒含量
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│样品 采样 含硒范围 均 值 陕西均值
│名称 点数 n (μg/kg) (±S) (±S)
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米 │小麦 6 10 9-33 21±8 42±88
│玉米 6 9 7-17 11±3 25±94
苍 │豆子 6 13 8-38 19±9 27±9
│稻米 6 8 11-40 20±9 42±46
山 ├───────────────────
│土壤 6 12 113-461 242±109
区 ├───────────────────
│头发 6 63 60-260 134±55
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大 │小麦 6 11 29-954 271±303
│玉米 6 10 10-1171 269±445
巴 │豆子 6 10 32-215 93±57
│稻米 6 8 55-327 119±87
山 ├───────────────────
│土壤 6 16 209-831 354±198
区 ├───────────────────
│头发 6 55 143-5224 1306±949
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引自 杨咏元等《陕西医药资料》1985(1)74
土壤中水溶性硒的数量决定于两个因素,即土壤的含硒量与土壤的物理化学性质,二者均与成土母岩有密切关系。陈代中等(1984)对陕西成土母质及岩石含硒量的测定发现石灰岩以及千枚岩、板岩尤其是含石炭质的板岩其含硒量显著高于黄土状母质及花岗岩等。特别是大巴崇山东段早古生代的某些变质岩层)硅质、炭质片岩、泥灰岩、云母片岩等)含硒量高达-
巴山山脉大致以任河为界,西段为米苍山区,东段为大巴山区(又称大巴山东段)。杨咏元等报告,大巴山东段的粮食作物硒含量明显高于大巴山西段,大巴山东段是一个富硒环境(表6)。
安康位于秦岭巴山之间,紫阳、岚皋、平利、镇坪、等县及汉滨区位于大巴山东段南麓,地质结构与土壤、茶叶、粮食、水质检测结果,含硒量明显较高,应该是一富硒环境。
安康富硒资源开发的前景与策略
安康市位于我国中西结合部的内陆山区,处在北纬31°42¢0²至33°50¢28²,东经108°2¢33²至110°12¢0²之间,辖9县1区,总面积23,528km2。境内群山叠嶂、山势陡峭。北靠秦岭,南倚巴山,长江最大支流汉江自西向东横贯全境,流经石泉、汉阴、紫阳、岚皋、安康、旬阳、白河7县,境内流长343公里,集水面积23,391平方公里,平均年经流量为亿立方米。境内大小河流密布,集水面积在100至1000平方公里的河流有80余条,均属汉水水系。地处季风西风带,系北亚热带湿润、半湿润气候,四季温和,气候湿润,雨水集中,年降雨量800-1000mm。年平均气温为15℃左右,日照时间1,495-1,836小时,无霜期210-270天,森林覆盖面积%,南北植物荟萃,品种繁多,是一座天然绿色宝库。特产有茶叶、黑木耳、香菇、魔芋、猕猴桃、刺梨、蕨菜等,野生植物也十分可观。动植物药材许多品种为陕西省之冠。
植物的生长环境在很大程度上依赖于土壤与水,植物中含硒量与土壤中硒含量相关。安康市盛产富硒植物,如果合理研究开发这些富硒资源,必然会对安康经济发展产生良性影响。
发现紫阳县为全国第二个高硒点之后,紧接着对拳头特产茶叶的硒含量进行研究开发,此举引起了著名营养学家于若木教授的重视,曾亲自莅临紫阳指导、鼓励开发工作。紫阳富硒茶于1990年7月在北京人民大会堂通过专家评议鉴定后,一举成名,研究文章见诸于报刊。受紫阳富硒茶研究的启发,课题组等在对安康富硒资源研究的基础上,先后写出了《对开发安康地区富硒资源的设想与建议》、《平利、岚皋县茶叶硒含量分析》、《安康地区饮用天然富硒矿泉水的开发前景与建议》与《安康富硒保健品资