採收時間及遮陰對芥藍菜(Brassica oleracea L.)氮組成及硝酸還原酵素活性的影響－前言 - 農業知識入口網

前言
在一百年前美國堪薩斯州(1895)，Mayo氏發現玉米稈中硝酸根離子對家畜的毒性，此報告是最早被引用與硝酸根離子相關的文獻。其後數十年不斷有報告指出，攝取過量的硝酸根離子會對人畜產生毒害(Wright and Davison, 1964)。其實硝酸根離子本身對人畜的毒性不大，但是在貯藏的過程和消化道中可能會被微生物還原為亞硝酸根離子，卻會引起血紅素中的鐵氧化變性(hemoglobin→methemoglobin)，喪失攜氧能力而造成缺氧的各種症狀，諸如：一些初生幼兒被餵以硝酸根離子含量過高的蔬菜泥後所發生的蒼藍症(cyanosis)；對家畜則常引起貧血症狀甚至流產；另外亞硝酸根離子與二級胺形(secondary amines)成亞硝胺(nitrosamines)而成為眾所皆知的誘變劑和致癌劑(Maynark et al., 1970；蔡等1989)。因此在有關食品安全的規定中，有限制食品添加物及藥劑中亞硝酸根離子和硝酸根離子的含量，但是一般大眾日常食用的蔬菜卻無規定。
對植物而言，氮素是碳、氫及氧之外最重要的元素，為構成生命物質（核酸和蛋白質）的主成分。可被植物吸收的無機態氮形態一般分成銨態氮和硝酸態氮；銨態氮可直接進人谷胺酸循環而同化；硝酸態氮則必須先還原成銨態氮才可被利用，此一過程需消耗許多能量(Shaner and Boyer, 1976；Nicholas et al., 1976；Campbell and Smarrelli, 1978)。除非在酸性和還原狀態（如浸水）下銨態氮才能穩定存在，否則在鹼性和好氣條件下銨態氮會以氨氣揮發和被微生物作用氧化為硝酸態氮（硝化作用Nitrification）；因此對一般植物而言，硝酸根離子是大部分土壤中主要的有效氮形態。植物吸收銨態氮後會造成介質（常是土壤）的酸化（王與吳1992；池田1986），過多累積在體內會氨中毒；相對於銨態氮，植物吸收硝酸態氮則造成介質的鹼化，但在植物體內累積毒性卻遠較銨態氮為低，因此植物在體內累積硝酸根離子是一種自然的現象。提高供肥強度後，植物更容易累積高量的硝酸根離子在體內（篠原1986；Vogtmann et al., 1984）。
隨著經濟的發展和肥料工業的發達，使農作物中硝酸根離子濃度有增高的趨勢，其中以供人食用的葉菜類尤其值得關心。本省葉菜類的消費量甚大，依台灣農業年報(1993)，栽培面積和產量分別約為120,000公頃及每年1,900,000公噸，其中芥藍菜之消費量在台北市單月即有 367,135公斤，其硝酸根離子的濃度吾人應予以重視。
既然吸收過多的硝酸根離子可能對人體有傷害，吾人應在不影響葉菜類產量的前提下盡可能的降低葉菜類中硝酸根離子的濃度。有許多因子影響植物累積硝酸根離子，如植物本身對硝酸根離子吸收、轉運和同化的內在特性(Rufty et al. 1982)，以及硝酸根離子的供給強度和其它如日照和溫度等外在環境因素。如大豆吸收硝酸根離子的速率日夜相差不大，但還原速率夜間不及日間之一半(Rufty et al. 1984)；甜菜葉部硝酸根離子之濃度在日出後下降，日落後上升(Maynark et al.,1970)；遮陰提高小白菜硝酸態氮之濃度（王與吳1992；蔡等1989；吳與王1995）；晴天下午採收較早晨採收之硝酸根離子濃度為低（吳與王1995）。故吾人可推測植物體內的硝酸根離子濃度也應有日的週期變化。若如預期每日有明顯之硝酸根離子濃度高低峰，則在低峰時期採收可利用植物本身之還原能力降低葉菜類中之硝酸根離子濃度。另外葉菜類的可食部位可分為葉片、葉柄和莖等，各部位的硝酸根離子濃度可能有不同，吾人如能對此一訊息有所了解，對食用部位的選擇應有幫助，使吾人吃得更健康。