【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及农业，尤其涉及纳米碳溶胶在偶联游离硒提升青花菜有机硒含量和/或蛋白质含量中的应用。
技术介绍
1、青花菜(brassica oleracea l.var.italica plenck)是十字花科芸薹属甘蓝类蔬菜一二年生草本植物，一种常见蔬菜，因富含维生素c、蛋白质和矿物质等营养成分，被誉为“蔬菜皇冠”。近30年研究发现，青花菜还富含一种有益硫甙4-甲基亚磺酰基丁基硫甙(glucoraphanin，raa或gra)，当青花菜受到机械损伤、昆虫咬食、咀嚼食用时，位于液泡中的raa能够与胞质中的β-硫代葡萄糖苷水解酶-黑芥子酶(myrosinase，my)发生反应，在合适的ph环境下生成具有抗癌活性的莱菔硫烷(又名萝卜硫素，sulforaphane，sfn)。研究发现，青花菜中的莱菔硫烷是目前蔬菜作物中发现的抗癌活性最强的成分之一，能够显著的预防和降低肺癌、肝癌、胃癌、乳腺癌、结肠癌、膀胱癌、前列腺癌等癌症的患病风险，对心脑血管疾病、近视和“三高”病人具有很好的治愈和缓解功效，已成为国际前沿和热点。
2、研究发现，人体内无法合成硒，人体本身的硒总含量为6-20mg，硒遍布各组织器官和体液，肾中浓度最高，对提高免疫力和预防癌症非常重要。男性体内的硒多集中在睾丸及前列腺、输精管中，会随着精液一起排出体外。当硒缺乏的时候，就很容易导致人体免疫能力下降，威胁人类健康和生命的四十多种疾病都与人体缺硒有关，如癌症、心血管病、肝病、白内障、胰胀疾病、糖尿病、生殖系统疾病、人体过早衰老等等。正常来说，每人每日的总需要量，中国
3、青花菜富含蛋白质，其蛋白质含量约为3.6克/100克新鲜重量(fw)。青花菜中的蛋白质包含所有必需氨基酸，是一种完全蛋白质。这意味着它提供了人体无法自行合成、必须通过饮食获取的所有必需氨基酸，对于维持人体健康和生理功能具有重要作用。与其他蔬菜相比，青花菜的蛋白质含量相对较高，菠菜中蛋白质含量约为2.9克/100克新鲜重量，番茄蛋白质含量约为0.9克/100克新鲜重量，黄瓜蛋白质含量约为0.7克/100克新鲜重量。可以看出，青花菜的蛋白质含量高于这些常见蔬菜，几乎与牛奶蛋白质相当或更高，牛奶中蛋白质含量约为3.2克/100克液体重量。
4、尽管如此，青花菜作为植物性食品，提供了无胆固醇的蛋白质来源，并且含有其他丰富的营养成分，如维生素c、维生素k、膳食纤维、矿物质(如钙、铁)以及抗癌活性成分萝卜硫素(sulforaphane，sfn)，又称莱菔硫烷，这些都是维持健康饮食不可或缺的组成部分。因此，青花菜是均衡饮食中重要的组成部分，尤其适合素食者和需要提高植物蛋白摄入量的人群。
5、综上所述，如何提升青花菜有机硒含量和/或蛋白质含量，已成为目前本领域亟待解决的问题之一。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种纳米碳溶胶在偶联游离硒提升青花菜有机硒含量和/或蛋白质含量中的应用，通过对青花菜喷施纳米碳溶胶、亚硒酸钠喷施次数和浓度进行多因素优化和分析，提高青花菜有机硒和蛋白质的含量，且有机硒提升程度与青花菜的品种相关，具有极其广阔的工业化开发和市场化前景，为工业化开发青花菜提供了天然生物工厂和技术工艺。
2、为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了纳米碳溶胶在偶联游离硒提升青花菜有机硒和/或蛋白质含量中的应用。
4、本专利技术通过使用纳米碳溶胶富集偶联游离硒，有机硒合成过程如图1所示，首先硒元素在植物体内经seld调控发生第一阶段的反应生成sep，seld基因编码了细胞内所有已知硒过程的第一步，然后再经seia、seiu双维度调控氧化还原反应，生成不同的硒蛋白。而纳米碳在该动力学合成反应中充当了催化剂的作用，能够快速的将底物硒与蛋白聚合到一起，增加了接触和反应面，从而提升了生化反应速率。研究发现，sela和selu是前5个seld重叠基因，以及yedf和duf3343。后两个基因被认为在硒的还原和/或转运中发挥尚未确定的作用。据报道，研究这发现重叠基因来自tigr04348家族的糖基转移酶，也引起了研究人员的注意，虽然该基因仅占所有seld重叠基因不到5％，但tigr04348从未涉及硒代谢，也没有对其蛋白质家族的任何成员进行过表征。此外，对seld-tigr04348遗传背景的深入研究揭示了第三种常见的共定位基因：egtb的同源物，其编码麦角硫因生物合成中c-s键形成酶。这是在微生物和哺乳动物中发现的一种普遍存在的代谢物，具有包括抗氧化剂和细胞保护因子等多种功能。在不同的细菌基因组中发现了800多个此类三基因生物合成的例子，表明它可能编码一种广泛利用硒的生物合成途径。最新研究发现，通过代谢组学和生化方法表征上述生物合成途径，发现含有seld-egtb-tigr04348基因簇的放线菌amycolatopsispalatopharyngis和贪噬菌variovorax paradoxus可以产生麦角硫因及其硒酮类似物。由于硒酮比麦角硫因的还原性更强，因此被认为是更有效的抗氧化剂。进一步分析揭示硒酮实际上是新基因簇的产物。该团队将其命名为“sen”。因此可以确定的是，sena、senb和senc分别编码egtb同源物、一个假定的糖基转移酶和一个seld同源物。
5、与此同时，硒元素在青花菜中主要以硒代半胱氨酸(sec)、甲基硒代半胱氨酸(msec)和硒代蛋氨酸(sem)等形式存在，硒元素能够通过植物免疫系统加快半胱氨酸的合成与代谢，从而促进了青花菜的氨基酸合成，具体来讲，可以明显的提升蛋氨酸为前体的脂肪族硫甙和半胱氨酸为前体的硒蛋白代谢合成途径，主要涉及的基因包括cyp450家族中的cyp79f1、cyp83a1、seld基因以及atp的合成等，间接提升青花菜蛋白质的含量、有益硫甙和硒蛋白的积累，这已成为国内外的研究前沿，但深层调控机理仍不清晰，纳米碳的酶促功能初步结论为加快了电荷聚集，使得次生代谢反应得以加快，起到了高效本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.纳米碳溶胶在偶联游离硒提升青花菜有机硒含量和/或蛋白质含量中的应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述纳米碳溶胶中纳米级碳的固含量为0.2～0.8wt％，优选为0.4～0.6wt％；
3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述提升青花菜有机硒含量具体为：提升青花菜花球、叶片、主茎、花薹、花蕾或种子中的任意一种或至少两种的组合的有机硒含量。
4.根据权利要求1～3任一项所述的应用，其特征在于，所述青花菜包括杂交种中青15和/或杂交种中青15的母本。
5.根据权利要求1～4任一项所述的应用，其特征在于，所述有机硒包括硒代半胱氨酸、甲基硒代半胱氨酸或硒代蛋氨酸中的任意一种或至少两种的组合。
6.一种提升青花菜有机硒含量和/或蛋白质含量的复合剂，其特征在于，所述复合剂中含有纳米碳溶胶。
7.根据权利要求6所述的复合剂，其特征在于，所述纳米碳溶胶中纳米级碳的固含量为0.2～0.8wt％，优选为0.4～0.6wt％。
8.根据权利要求6或7所述的复合剂，其特征在于，所述复合剂中还含有
9.一种提升青花菜有机硒含量和/或蛋白质含量的方法，其特征在于，所述方法包括：向青花菜喷施权利要求6～8任一项所述的复合剂。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法具体包括：在青花菜成株期定植后25～30天营养发育期、35～40天重要营养发育期和55～60天花芽分化期分别喷施1次所述复合剂；
...【技术特征摘要】
1.纳米碳溶胶在偶联游离硒提升青花菜有机硒含量和/或蛋白质含量中的应用。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述纳米碳溶胶中纳米级碳的固含量为0.2～0.8wt％，优选为0.4～0.6wt％；
3.根据权利要求1或2所述的应用，其特征在于，所述提升青花菜有机硒含量具体为：提升青花菜花球、叶片、主茎、花薹、花蕾或种子中的任意一种或至少两种的组合的有机硒含量。
4.根据权利要求1～3任一项所述的应用，其特征在于，所述青花菜包括杂交种中青15和/或杂交种中青15的母本。
5.根据权利要求1～4任一项所述的应用，其特征在于，所述有机硒包括硒代半胱氨酸、甲基硒代半胱氨酸或硒代蛋氨酸中的任意一种或至少两种的组合。
【专利技术属性】
技术研发人员：李占省，贺亚菲，刘玉梅，韩风庆，
申请(专利权)人：中国农业科学院蔬菜花卉研究所，
类型：发明
国别省市：
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