1.硒的重要性

几十年来，全球粮食经济一直面临着数十亿人饮食中微量营养素供应不足的严重问题。常见的矿物质和微量元素缺乏症包括铁、锌、锰、钙、铜、碘和硒。这个问题可能是由于近年来生产主要集中在产量最大化。另一个原因是土壤对植物和食物链的营养供应不足，这导致食物的营养质量低，从而导致长期的负面健康后果。硒(Se)是人类和动物的基本元素，也是30多种哺乳动物酶的基本组成成分。自1817年发现硒以来，近年来人们对它的作用有了更多的了解。临床上发现，硒对心脏、肝脏、延缓衰老和抗癌都有很大的促进作用。缺乏硒会使过氧化物酶（GPx）活力下降，从而使细胞的抗氧化能力下降，影响细胞的分裂、繁殖、遗传和生长，干扰核酸、蛋白质、粘多糖、酶的合成与代谢。在全世界29个国家中，超过10亿人摄入的硒低于每天55μg的推荐剂量，我国是一个缺乏硒的国家，硒的分布并不均匀，72%的地方都是硒缺乏的区域，这就造成了全国人民普遍的硒摄入量严重不足，远远低于世卫组织建议的男性摄入量（34~400μg d^-1）和女性（26~400μg d^-1）的最低标准。因此，改善我国居民硒贫乏状况，提高硒摄入量，促进人体健康，具有十分重要和深远的意义。但同时需要警惕的是，摄入太多量硒也会对身体产生一定的损伤。

2.硒强化选择小麦的原因

通过适当选择的农业技术方法增加主要作物中硒的含量可能是在人类饮食中实现硒元素的目标供应的有效途径，并最终改善人口的健康状况。谷物是人类营养的基本组成部分。小麦生物强化是一项伟大的战略，它被认为是身体正常运转所必需的营养和热量的良好来源。作为世界上种植和消费最广泛的作物之一，小麦不仅是世界上超过三分之一人口的主食，也是常见谷类作物中硒最有效的蓄积者，小麦籽粒中硒的推荐浓度为150-300μg kg^-1。然而，小麦籽粒中硒的平均浓度为64.6μg kg^-1，不足以满足人群对硒的健康需求。鉴于小麦的广泛消费，生产富硒小麦是许多缺硒地区增加膳食硒摄入量的有效方法。此外，它可以吸收大量的硒而不影响植物的生长，这使它成为一种适合硒富集过程的植物。小麦中的硒主要以硒代蛋氨酸(56-100%)的有机形式与硒代半胱氨酸(4-12%)和硒代甲基-硒代半胱氨酸(1-4%)等较小的组分以及硒酸盐(5-19%)和其他无机形式(4-26%)存在，这是非常相关的，因为硒作为硒代蛋氨酸具有很高的生物利用度(高达90%)，而以无机形式，如硒酸盐，其生物利用度不超过50%。

3.小麦硒强化的不同方式

一般来说，叶面和土壤施用是硒农艺生物强化最常见的两种方法。施用类型是显著提高植物硒含量的第一个重要因素，大多数研究表明，叶面施用是一种更有效的施肥方法，尽管土壤施肥更受欢迎。叶面喷施比土壤施能更有效地吸收硒，这一点也得到了土壤残留减少的证实。叶面技术使用最少的硒盐，与土壤施硒相比，叶面施硒可以提高硒的利用效率，由于土壤的特性，对硒的生物有效性产生了一定的影响。亚硒酸盐对土壤中的铁氧化物、氢氧化物、有机物等有较强的亲和作用，但如果它们大量地存在于土壤中，则会使硒的生物效用下降。此外，硒酸盐很容易通过土壤径流浸出，并可能污染地下水，造成潜在的环境风险。此外，与土壤施用下硒从根系向地上部分的转运不同，叶面喷施更能将硒从叶片直接转运到籽粒。近年来，硒在水稻、马铃薯、花椰菜、蓝莓、小麦和玉米等作物中的浓度均有所提高。在小麦和水稻等禾本植物中，节点在矿物元素(即Zn、Mn、Cd和Cu)的运输和分配中发挥着重要作用，节点具有复杂但组织良好的维管系统，为优先向发育中的谷物输送元素提供了有效的分配网络。前期研究表明，节点中OsHMA2等对Cd和Zn具有调控功能的转运基因的高强度表达，促使第一个节点中Cd和Zn的积累高于其他部位。叶面喷施的硒一般主要分布在叶片和茎中，很少转运到植物根部。硒被叶片吸收后，可通过韧皮部直接转运到籽粒中，也可转运到相邻的节间和节间，在灌浆期和成熟期重新分配到籽粒中。目前，尽管叶面喷施硒已成功地提高了硒在植物体内的浓度，但硒在小麦不同部位的分布以及与籽粒硒积累有关的关键部位仍不清楚。

4.小麦籽粒中硒的主要存在形式

 通过硒的强化，可以使无机态硒转变成各种形式的有机硒，而这些有机态硒对人体的危害相对较低。在对小麦进行纳米硒试验时，结果显示，硒对小麦种子中的硒以有机态为主，而以硒代蛋氨酸（SeMet）为最高，而甲基硒半胱氨酸（MeSeCys）次之。不同品种之间的含量有明显的差别。除有机硒外，甲基硒半胱氨酸在一些品种中也发现了微量的无机态硒。不同形式的硒对机体的影响是不一样的，甲基硒半胱氨酸是一种天然的硒氨基酸，它在肿瘤的治疗中发挥着重要的作用，而且其在不同的种类间存在着很大的差异，所以选择富含硒元素的小麦品种对国家的癌症防治有一定的意义。本研究为小麦富硒品种的筛选提供了一条新途径，不仅要考虑全硒，还要兼顾各类型硒的含量差异。

5.问题与展望

补充硒要科学，如果长期食用含有过量或过少的含硒食品，会对身体的健康造成一定的影响，小麦的富硒要严格按照国家规定的规定进行。在生产过程中，要特别关注富硒的天然小麦的硒含量，此外我国目前还没有建立和颁布富硒食品的标准化、统一的标准。目前市面上销售的富硒产品大多只能算是含硒食物，还没有达到富硒的标准。富硒小麦在国内的应用和发展还处在起步阶段，在理论上还没有跟上实际的发展，在经济领域的研究还比较缺乏，还没有形成大规模的产业链，具有很大的发展空间和潜力。根据目前小麦硒的研究状况，后续可以利用多学科交叉与多技术的有机结合，例如利用现代生物技术和遗传育种技术，可以提高富硒小麦的选育水平，提高富硒小麦的遗传调控能力，并因地制宜选择适合本地条件的硒处理方式、施硒时间、施硒浓度等处理工艺，确保高品质富硒小麦的高产，并将现代食品加工技术应用于原料深加工，拓展产业链条并提升附加值，从而实现富硒小麦全产业链的绿色经济发展，同时加强政府政策、财政与相关龙头企业的支持，统筹发展富硒小麦产品，加大对公司和种植户必要的资金支持和补助力度，加快制定富硒小麦产品和食品质量标准并予以监督检查，促进富硒小麦产业的有序发展。

1.硒的重要性

几十年来，全球粮食经济一直面临着数十亿人饮食中微量营养素供应不足的严重问题。常见的矿物质和微量元素缺乏症包括铁、锌、锰、钙、铜、碘和硒。这个问题可能是由于近年来生产主要集中在产量最大化。另一个原因是土壤对植物和食物链的营养供应不足，这导致食物的营养质量低，从而导致长期的负面健康后果。硒(Se)是人类和动物的基本元素，也是30多种哺乳动物酶的基本组成成分。自1817年发现硒以来，近年来人们对它的作用有了更多的了解。临床上发现，硒对心脏、肝脏、延缓衰老和抗癌都有很大的促进作用。缺乏硒会使过氧化物酶（GPx）活力下降，从而使细胞的抗氧化能力下降，影响细胞的分裂、繁殖、遗传和生长，干扰核酸、蛋白质、粘多糖、酶的合成与代谢。在全世界29个国家中，超过10亿人摄入的硒低于每天55μg的推荐剂量，我国是一个缺乏硒的国家，硒的分布并不均匀，72%的地方都是硒缺乏的区域，这就造成了全国人民普遍的硒摄入量严重不足，远远低于世卫组织建议的男性摄入量（34~400μg d^-1）和女性（26~400μg d^-1）的最低标准。因此，改善我国居民硒贫乏状况，提高硒摄入量，促进人体健康，具有十分重要和深远的意义。但同时需要警惕的是，摄入太多量硒也会对身体产生一定的损伤。

2.硒强化选择小麦的原因

通过适当选择的农业技术方法增加主要作物中硒的含量可能是在人类饮食中实现硒元素的目标供应的有效途径，并最终改善人口的健康状况。谷物是人类营养的基本组成部分。小麦生物强化是一项伟大的战略，它被认为是身体正常运转所必需的营养和热量的良好来源。作为世界上种植和消费最广泛的作物之一，小麦不仅是世界上超过三分之一人口的主食，也是常见谷类作物中硒最有效的蓄积者，小麦籽粒中硒的推荐浓度为150-300μg kg^-1。然而，小麦籽粒中硒的平均浓度为64.6μg kg^-1，不足以满足人群对硒的健康需求。鉴于小麦的广泛消费，生产富硒小麦是许多缺硒地区增加膳食硒摄入量的有效方法。此外，它可以吸收大量的硒而不影响植物的生长，这使它成为一种适合硒富集过程的植物。小麦中的硒主要以硒代蛋氨酸(56-100%)的有机形式与硒代半胱氨酸(4-12%)和硒代甲基-硒代半胱氨酸(1-4%)等较小的组分以及硒酸盐(5-19%)和其他无机形式(4-26%)存在，这是非常相关的，因为硒作为硒代蛋氨酸具有很高的生物利用度(高达90%)，而以无机形式，如硒酸盐，其生物利用度不超过50%。

3.小麦硒强化的不同方式

一般来说，叶面和土壤施用是硒农艺生物强化最常见的两种方法。施用类型是显著提高植物硒含量的第一个重要因素，大多数研究表明，叶面施用是一种更有效的施肥方法，尽管土壤施肥更受欢迎。叶面喷施比土壤施能更有效地吸收硒，这一点也得到了土壤残留减少的证实。叶面技术使用最少的硒盐，与土壤施硒相比，叶面施硒可以提高硒的利用效率，由于土壤的特性，对硒的生物有效性产生了一定的影响。亚硒酸盐对土壤中的铁氧化物、氢氧化物、有机物等有较强的亲和作用，但如果它们大量地存在于土壤中，则会使硒的生物效用下降。此外，硒酸盐很容易通过土壤径流浸出，并可能污染地下水，造成潜在的环境风险。此外，与土壤施用下硒从根系向地上部分的转运不同，叶面喷施更能将硒从叶片直接转运到籽粒。近年来，硒在水稻、马铃薯、花椰菜、蓝莓、小麦和玉米等作物中的浓度均有所提高。在小麦和水稻等禾本植物中，节点在矿物元素(即Zn、Mn、Cd和Cu)的运输和分配中发挥着重要作用，节点具有复杂但组织良好的维管系统，为优先向发育中的谷物输送元素提供了有效的分配网络。前期研究表明，节点中OsHMA2等对Cd和Zn具有调控功能的转运基因的高强度表达，促使第一个节点中Cd和Zn的积累高于其他部位。叶面喷施的硒一般主要分布在叶片和茎中，很少转运到植物根部。硒被叶片吸收后，可通过韧皮部直接转运到籽粒中，也可转运到相邻的节间和节间，在灌浆期和成熟期重新分配到籽粒中。目前，尽管叶面喷施硒已成功地提高了硒在植物体内的浓度，但硒在小麦不同部位的分布以及与籽粒硒积累有关的关键部位仍不清楚。

4.小麦籽粒中硒的主要存在形式

 通过硒的强化，可以使无机态硒转变成各种形式的有机硒，而这些有机态硒对人体的危害相对较低。在对小麦进行纳米硒试验时，结果显示，硒对小麦种子中的硒以有机态为主，而以硒代蛋氨酸（SeMet）为最高，而甲基硒半胱氨酸（MeSeCys）次之。不同品种之间的含量有明显的差别。除有机硒外，甲基硒半胱氨酸在一些品种中也发现了微量的无机态硒。不同形式的硒对机体的影响是不一样的，甲基硒半胱氨酸是一种天然的硒氨基酸，它在肿瘤的治疗中发挥着重要的作用，而且其在不同的种类间存在着很大的差异，所以选择富含硒元素的小麦品种对国家的癌症防治有一定的意义。本研究为小麦富硒品种的筛选提供了一条新途径，不仅要考虑全硒，还要兼顾各类型硒的含量差异。

5.问题与展望

补充硒要科学，如果长期食用含有过量或过少的含硒食品，会对身体的健康造成一定的影响，小麦的富硒要严格按照国家规定的规定进行。在生产过程中，要特别关注富硒的天然小麦的硒含量，此外我国目前还没有建立和颁布富硒食品的标准化、统一的标准。目前市面上销售的富硒产品大多只能算是含硒食物，还没有达到富硒的标准。富硒小麦在国内的应用和发展还处在起步阶段，在理论上还没有跟上实际的发展，在经济领域的研究还比较缺乏，还没有形成大规模的产业链，具有很大的发展空间和潜力。根据目前小麦硒的研究状况，后续可以利用多学科交叉与多技术的有机结合，例如利用现代生物技术和遗传育种技术，可以提高富硒小麦的选育水平，提高富硒小麦的遗传调控能力，并因地制宜选择适合本地条件的硒处理方式、施硒时间、施硒浓度等处理工艺，确保高品质富硒小麦的高产，并将现代食品加工技术应用于原料深加工，拓展产业链条并提升附加值，从而实现富硒小麦全产业链的绿色经济发展，同时加强政府政策、财政与相关龙头企业的支持，统筹发展富硒小麦产品，加大对公司和种植户必要的资金支持和补助力度，加快制定富硒小麦产品和食品质量标准并予以监督检查，促进富硒小麦产业的有序发展。