一、簡單介紹
與傳統食物相比，植物來源的功能食品由濃度更高的天然成分組成。強化和生物強化都是食品濃縮技術；然而，它們的方法不同。
在強化技術中，強化劑在加工過程中，生產後直接添加到食品中。生物強化技術涉及食品種植水平的強化；
這是一個在加工前在作物生長過程中自然強化作物的過程。生物強化作物的可用方法是透過農藝實踐、育種或生物技術。
西蘭花是一種功能性食品，因為它提供許多促進健康的特性，因為它含有因其潛在的健康促進特性而消耗的抗氧化和抗癌化合物。西蘭花的健康益處等與生物活性二級植物代謝物有關。
在這些化合物中，葡萄糖苷酸、磺胺和多酚是主要關註的。此外，西蘭花可以積累硒，Se代謝物也以其預防癌癥的潛力而聞名。農業生物強化是透過用Se豐富作物以確保其充足供應來對抗人類Se缺乏的流行策略。
硒不是植物的基本元素；然而，它是動物和人類的基本元素，它主要從植物中獲得。硒主要透過攝入植物和/或動物產品進入飲食。
除了積累Se的傑出能力外，西蘭花還因其GSL和酚類化合物含量高而備受關註。葡萄糖苷酸是含硫和氮的化合物，由與硫葡萄糖基團相連的磺化氧肟基團和胺基酸衍生的側鏈組成。
多酚是廣泛分布在植物王國的二級化合物。它們分為幾類，即酚酸、類黃酮、斯蒂爾苯和木質素，它們分布在植物和植物來源的食物中。
多酚是飲食中最豐富的抗氧化劑。
預防幾種疾病的最佳方法是食用含有天然抗氧化劑的最佳飲食。有大量證據表明，PP是有效的抗氧化劑，比抗氧化劑維生素更強。在西蘭花的生物活性化合物中，PP似乎具有最大的作用。
由於Se生物強化對西蘭花小花S含量的影響提出了西蘭花作物農藝處理的一個要點，因此最佳化施肥戰略是這項工作的目標。在本案例研究的第一部份。
我們專註於Se濃度梯度的影響，以量化Se濃度對有機S、GSL和PP含量的影響，並為進一步試驗選擇最佳的Se濃度。
第二個工作目標是，我們是否可以透過外源性地套用含S胺基酸半胱胺酸或/和蛋胺酸來克服Se套用對S吸收和利用的負面影響。
第三種工作方法是，我們是否可以透過套用葡萄糖苷酸類別的前體來生物強化經過Se處理的花，各種提供的AA組合與選定的Se濃度相結合。
在各種類別的表面活性劑中，有兩種在實驗區普遍使用：IAE或SiE，在商業套用中，它們是農民用於葉面套用的首選之一。
因此，第四個工作目標是表面活性劑的類別是否影響套用的Se濃度的效率，以及是否與含S胺基酸基生物強化相結合。
二、實驗方法
治療在d73移植後進行。每次治療由5次復制組成。測試了三種不同的套用模式。Fertigation是在基質上套用每鍋100毫升溶液進行的。
對於兩種葉面套用，使用的表面活性劑是：異十二醇乙氧基化物表面活性劑與乙氧基化矽表面活性劑。為所有三種套用準備了對照處理：
FERT對照沒有收到每周施肥的額外套用，而FA、IAE和FA、SiE收到了公司建議濃度的含有相應表面活性劑的水作為噴霧套用。作為生物強化處理，套用了一系列不同的解決方案，在所有三種套用模式中都是一樣的。
測試了三種不同濃度的硒酸鈉：Se 0.2 mM、Se 1.5 mM和Se 3 mM。為了潛在地增強硫的有機形式，根據之前的初步實驗，測試了硒酸鈉0.2 mM和不同胺基酸溶液的組合濃度：
蛋胺酸0.1 mM（Met，Se0.2）、半胱胺酸0.05 mM（Cys，Se0.2）和半胱胺酸0.05 mM +蛋胺酸0.1 mM（Cys，Met，Se0.2）。
三、增加對小花生物強化的硒濃度的處理和套用模式的效能
新鮮質素——對照處理的西蘭花小花的FM為77±4克。在治療中，FM受到影響，而在套用模式中，它沒有受到影響。
減少FM的套用是Se1.5/FERT（−17%）和Se3.0/FERT（−30%）、Se0.0/IAE（−21%）、Se0.0/SiE（−21%）、Se 3.0/SiE（−16%）和Se1.5/SiE（−21%）。
幹質素—對照處理小花的DM為11±0.9克。統計學上，小花的DM既沒有受到治療的影響，也沒有受到套用模式表1的影響。呈現減少DM趨勢的治療方法是Se0.0/FA、IAE（−24%）和Se1.5（−15%）。
硒—所有三種治療和套用模式的Se含量數據揭示了治療與Se3.0/FERT價值最高的Se套用之間的顯著差異。如果獨立於應用程式模式比較Se應用程式，Se3.0揭示了顯著最高的Se含量。
另一方面，如果比較應用程式模式，FERT導致顯著最高的Se內容。與Se0.2/FERT相比，Se3.0/FERT和Se1.5/FERT應用程式使Se含量增加了8.5倍和5.6倍。
Se的葉面套用減少了小花的Se含量，FA，SiE呈現出表1中含量最低的趨勢。與Se0.2/FERT、Se3.0/FA、IAE、Se1.5/FA、IAE和Se0.2/FA相比。
IAE將Se含量分別增加了5.3、2.8和0.8倍，而Se3.0/FA、SiE、Se1.5/FA、SiE和Se0.2/FA，SiE將Se含量分別增加了4.6、3.2和0.4倍。
總硫—對照小花的斯托特含量為60.2 ± 6.1DM。Se 3.0/FERT將Stot減少了-23%。Se 0.0/IAE和Se 3.0/IAE治療分別將Stot減少了22%和30%。
在Se 3.0/SiE（-23%）和Se 0.2/SiE（-35%）的情況下取得了負面結果。
硫酸鹽—對照小花的SO4-S含量為11.3 ± 0.7 DM。在幾乎所有的處理和套用模式中，SO4-S含量都被發現增加了。
關於施肥，S含量的增加如下：Se3.0/FERT，65%；Se1.5/FERT，68%；Se0.2/FERT，59%。IAE的葉面套用提供了相同的圖片：Se3.0/FA，IAE，128%；Se1.5/FA，IAE，117%；
Se0.2/FA，IAE，84%。在SiE、Se0.2/FA的葉面套用模式下，SiE沒有增加SO4-S。其他Se處理增加了SO4-S含量：Se3.0/FA，SiE增加了69%，Se1.5/FA，SiE增加了87%。
有機硫—對照小花的Sorg含量為48.9 ±5.6DM。在Se3.0/FERT和Se0.2/FERT的情況下，透過施肥套用Se將Sorg含量分別減少了43%和25%。
以下應用程式減少了Sorg內容：Se0.0/FA，IAE（−25%）、Se3.0/FA、IAE（−67%）、Se1.5/FA、IAE（−34%）、Se0.2/FA、IAE（−20%）、Se3.0 /FA、IAE（−44%）、Se1.5/FA、IAE（−33%）和S 0.2/FA、IAE（−45%）。
類胡蘿蔔素—對照小花的含量為0.14 ±0.02 DM。從統計學上講，處理和套用模式都不會影響汽車內容。Se0.2/FERT呈現出將其減少21%的趨勢，而Se0.0/FA，IAE以及Se0.2/FA，SiE呈現出將汽車含量增加21%的趨勢。
四、表面活性劑的作用
上述結果清楚地表明，使用的表面活性劑區分了反應。苯丙胺酸、色胺酸和蛋胺酸是非極性疏水性分子，而半胱胺酸是一種極性、未帶電荷的分子。
除了Se0.2/FA，IAE外，IAE表面活性劑在所有情況下促進了小花有機S含量的增加，這意味著套用模式促進了所選AA的利用，這一發現值得進一步研究。
另一方面，Cys、Met、Se0.2/FA、IAE的組合促進了更多類胡蘿蔔素、葉綠素、多酚和葡萄糖拉芬素的生產。再加上該組合呈現出每朵小花136微克的最低Se積累，這確實是個好訊息，但FM減少了22%，這一發現也值得進一步研究。
相反，SiE表面活性劑的葉面套用在所有組合中都減少了有機S。除了GlIb、PP外，胡蘿蔔素、葉綠素和葡萄糖苷酸顯著增加。這一發現意味著這種套用模式促進了這些化合物的生產。
假設Se的積累在可接受的範圍內，這種套用模式可能被視為成功的生物強化嘗試。已經回顧了幾種有機矽型表面活性劑對噴霧溶液的物理化學特性以及農用化學品的葉面吸收和田間效能的影響。
Si對S或/和Se有影響嗎？根據Pavlovic等人，Si和S或Se之間相互作用的工作正處於初步階段。我們的結果表明，SiE表面活性劑的使用導致所有Se濃度和組合中的有機S減少，這值得進一步研究。
此外，佐劑本身也可能有毒，據報道對人類和環境有負面影響。佐劑的監管與活性成分不同，其毒性作用通常被忽視，不受可接受的每日攝入量，也不包括在飲食暴露的健康風險評估中。
據我們所知，本研究中使用的表面活性劑沒有負面參考；然而，由於我們的目標是研究功能性食品的增強生物強化，此類研究也需要進一步研究。在這種情況下，研究將套用的Se濃度降低到0.1mM是值得的。
五、結論
從研究的硒濃度梯度來看，Se 0.2 mM葉面套用提供了每朵小花商業上可接受的Se含量最低；它減少了Sorg（-45%）、GlIb（-31%）和GlBr（-27%）
同時增加了Car（21%）和GlRa（27%）。與胺基酸相結合，Se 0.2 mM僅透過葉面套用為每朵小花提供商業上可接受的Se含量。
從研究的組合中，Met，Se0.2/FA，IAE提供了每小花最低的Se含量，並增加了Sorg（35%）、Car（45%）、Chltot（27%），對PP或GSL沒有影響。
Cys、Met、Se0.2/FA、IAE和mix、Se0.2/FA、IAE也分別增加了36%和16%的Sorg含量。
因此，IAE表面活性劑的葉面套用能夠增加Sorg，而甲硫胺酸是常見的胺基酸，對類胡蘿蔔素和葉綠素具有不同的積極影響。
只有Cys、Met、Se0.2組合對GSL，特別是GlRa產生了積極影響，但它減少了小花的新鮮質素。
SiE表面活性劑葉面套用未能對有機S含量產生積極影響。然而，在所有研究的Se 0.2 mM與胺基酸的組合中，每小花的Se含量在商業上是可以接受的。
盡管它不會影響FM或DM。它還顯著增加了GSL，特別是GlRa和GlIb含量，而不影響PPs，同時除了含有蛋胺酸的除外，它降低了GlBr。另一方面，GlBr仍然沒有受到影響。
