植物性硅素为什么一定要选水稻
家好,感受硅素之力,享受健康人生。作为水溶性硅素的一种,植物性硅素的功效已经得到了越来越多人的认可。它可以激活内在IPS细胞,改善亚健康状态,提高免疫力。可一说到它的提取过程,就有人问了:既然叫植物性硅素,那应该从其他植物中也能提取吧,为什么单单就选中了水稻啊?这个啊,就得从水稻独有的特性说起了。
n 硅含量高
科学家们根据硅的含量,一般把栽培植物分为三个种类群。像以豆科植物为代表的双子叶植物,含硅量仅为千分之二,完全没有提取的意义啊;
含硅量高的还得说是禾本科植物,不过像燕麦、大麦、小麦这类的“旱地”类禾本科植物,虽然含硅量比豆科植物高10倍,但也仅为2~4%,而水稻,仅仅是其茎叶干物质中含硅量就达到了15%到20%,这与它的水生环境有很大关系。据悉,水稻中SiO2含量占地上部分干重的10%~15%, 占植株硅含量的90%~95%。
n 主动吸收硅,吸收能力强
土壤是植物中硅的供给源,但土壤中绝大部分硅是不能够被植物直接利用的,只有溶解在土壤溶液中的微量单硅酸才能被植物所吸收利用。这也是之前我们提到的,土壤中VA菌根菌的主要作用。而一般植物对于硅的吸收,是通过植物对蒸腾流内单硅酸的被动吸收来实现的。这里的蒸腾流就是由于植物的蒸腾作用而引起的上升液流。
在1958年,两名日本科学家今泉吉朗和吉田昌一通过多项试验,充分证明了水稻具有主动吸收土壤中硅酸的能力,并对该能力进行了测试。
在300万公顷的水稻中,三分之一对二氧化硅有反应,三分一没有反应,其余三分之一可能会反应,具体取决于情况。他们根据研究结果,写成了分析报告《水田土壌中珪酸供給力的相关研究》
1972年美国科学家J.D’hoore更是根据他们的研究结果,进一步得出结论:相比于大部分旱地作物,水稻不仅具有主动吸收硅的能力,而且能从每单位的蒸腾流中吸收更多的硅。
这是因为水稻吸收矿质元素的主要部位是根毛, 但吸收硅的部位却是侧根(Ma等2001)。硅以单硅酸(H4SiO4)分子形式由转运蛋白(Lsi1、Lsi2和Lsi6)运载进入根部, 这是一个消耗能量的主动吸收过程,单硅酸在短距离运输之后, 伴随蒸腾流被运输到地上部。1997年,我国科学家李发林研究发现,每生产100kg水稻籽粒需要硅22kg,每667平方米的高产水稻, 一季度内可吸收硅酸相当于75~130公斤的SiO2, 即便是一般产量的水稻也可吸收硅酸相当于50~60 kg的SiO2,可见水稻对于硅的吸收能力有多强。
n 便于提取
大部分植物中所包含的硅,会平均分布于植物地上部分和根部,有些植物地上部分中的硅更是大大低于根部,像车轴草就地上部分的含硅量只有根中的八分之一。这就非常不利于人们的提取,总不能为了一点本来含量就不高的硅素,把一大片车轴草都连根拔了吧?
不过刚好有两类植物与众不同,它们的硅含量主要集中在地上部分,这便是燕麦和水稻。燕麦的根中硅含量累积少于整个植株的2%,但地上部分累积的硅分布很不均匀,主要集中在麦穗、叶子和茎部。水稻则不同了,它的硅主要是以水化无定形硅(SiO2·nH2O)或称作“生物起源蛋白石(biogeneticopal)”的形态存在, 其性质像硅胶, 无定形SiO2是由硅酸凝胶脱水而成的。
水稻的硅分布呈现出“末端分布规律”,含量主要集中在稻壳,一般都能达到20%以上。这是由于硅酸沉积后就不可再移动, 所以往往在水稻老化的组织器官上具有较高的硅含量。 这从一定程度上降低了人类的提取难度,人类无法食用的稻壳,科学家们可以通过高温燃烧碳化等多步加工方式,从中提取出我们所需的硅素了。
也正是由于以上诸多优点,让水稻称为了如今科学家们提取植物性硅素的不二首选。当然了,生物科技日新月异,将来会不会从燕麦、竹子等其他作物中也能提取呢?让我们一起拭目以待吧,好嘞,时间不早,节目刚好,关注我,感受硅素之力,享受健康人生。我们下期再见!