富硒食品技术国内外研究动态.doc

.富硒食品技术国外研究动态----------------------- -----------------------日期： / 富硒食品技术国外研究动态摘要本文综述了生物硒营养的研究历史，硒在生物体的分布与形态研究进展，硒的生物功能，当前国外富硒食品技术研究水平、动态和应用前景，今后开发研制富硒食品的思路关键词硒生物功能富硒食品技术1 生物硒营养的研究历史与应用前景1817年瑞典化学家J．J Berzelius从工业用的硫磺中分离并发现硒这种新化学元素之后的一百年时间，硒主要用在与光敏反应有关的印染工业和半导体工业中，并最早被作为环境毒素（致癌物质）和重要的污染元素1880年C.A. Cameron,和1884年W.Knop率先探讨了硒作为与硫相似的化学元素对植物生长的作用本世纪20年代一些学者研究，确定了凡种硒化合物对高等植物中毒效应1934年W.C.Robinson证明了美国中西部的牛、羊“碱毒病”和“盲目螨珊症”是由于在大草原地区摄食了含硒的植物引起的动物硒中毒1934年OA Beah等在怀俄明州的高硒土壤上进行的一项植被调查中发现一些高硒或耐高硒的植物种，并称之为聚硒植物（selenium-accumulators)。

1938～1939年，s.F.Trelease等在温室盆栽条件下证明黄芪属聚硒植物的生长需要硒供应，而非聚硒植物在同样的条件下则产生硒中毒Shrift虽然也暂时支持这种观点，但指出Trelease等试验中的证据不足1954年，微生物学家J．Pinsent最早发现硒对大肠杆菌等微生物所必需尤其是1957年，美籍瑞士科学家K. schwartz与其同事发现动物缺硒会导致大鼠肝坏死和家畜肌营养不良症之后，对植物硒的研究从早期主要研究其毒性转为研究其营养作用1966～1972年，T.C.Broyer等试图用传统的纯化营养液水培方法解决植物硒的必要性问题，但没能获得成功同时他们指出，在Treease等试验所用的基质中含有对植物中毒水平的磷，认为在低磷情况下植物既无缺硒症状出现，亦不含有产量上的效应接着他们推测，假如硒为聚硒植物所必需，那幺硒在植物中的临界浓度肯定小于0.080ug；而假如硒为非聚硒植物所必需，那幺植物缺硒的临界水平应低于0.020ug[1]从此，普遍认为，研究植物硒只是为了满足饲养动物的需要，而植物本身并不需要硒但是在Broyer等试验中并没有排除空气中的微量硒后来的研究说明，植物叶片能从大气中吸收硒化物并进入代，还可以将硒反向运转到根部。

60年代至70年代中期以后，随着硒对微生物体几种酶活性，尤其对动物和人体谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-P)活性必需性的逐步发现和证实，提示了可以用植物酶学和非酶蛋白质组分等方法来研究高等植物硒营养的必需性问题，如在高等植物代次生代和环境协迫的过程中会产生大量的活性氧等游离自由基这些自由基在理论上可被诸如超氧化物歧化酶（SoD）过氧化氢酶（CAT）等氧化酶系统所清除，亦可为含硒的谷胱甘肽过氧化物酶（GsH-px）清除假如能够证明植物体确实存在且不可缺这种对硒表现生理专一性的GSH-px，那幺就可以进一步建立硒在植物体的生物抗氧化机制实际上， 1962～1971年，B.Neuber和L.Flo-he等已接近于证实植物体存在这种酶，但是1979年，Jsmith和A.Shift试图在植物中测定这种酶的活性时，遭到失败直到1985年，A.Drotar等在植物组织细胞中检测到了GSH-px和活性，从而开辟了证实高等植物硒营养必需性的新途径1983年，J.W Anderson和A.C. Scarf指出硒可能是植物体运转核糖核酸（RNA）必要组成，提供了证明硒是植物必需元素的另一非经典途径。

80年代以来，随着环境低硒带的发现和我国通过人体补硒防治克山病和大骨节病的研究获得了突破性进展之后，环境和食物链中的硒与人体疾病和健康的关系研究受到了空前重视其中，硒的免疫机制和生物抗氧化作用，尤其是与癌症和衰老有关的生物自由基理沦，成为揭示和研究硒对生物生理必需性的新起点纵观国硒的研究，我国近年来不论对硒的生物学功能，还是硒的生物学转化技术方面都取得了很大的发展，这可以从下面二个方面可以看出：一是中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所的兴析教授八年硒研究成果的几个重要参数被FAO／WHO／IAEA个国际组织所采用这几个参数为（1）硒的最低需要量（以预防克山病发生为界限）：17ug／日（全血硒约0．05ug/ml）（2）；硒的生理需要量（以硒的生物活性形式GsH一pX在血浆中达到恒定饱和为正常生理功能指标）：40ug/日（全血硒约0.1ug/ml）；（3）硒的界限中毒量（指甲变形）：800ug/日（全血硒约）由此建议推荐膳食硒供给量围为每日50一250ug(全血硒约0.1ug/ml-0．4ug/ml);膳食硒最高安全摄入量为每400ug(全血硒约达0．6ug/ml）；二是， 1993年5月在举行了硒在生物和医学中的研究和进展国际学术研讨会之后，1996年又在举办了第六届同主题的国际学术研讨会，这说明了中国硒研究领域在国际上有了重要影响，并有很高的地位；从硒在生物和医学中的应用和进展国际学术研讨会上看，国外专家报告了硒研究的最新进展，容丰富，令人鼓舞。

Arthur博士详细阐述了硒对甲状腺激素代的影响硒缺乏使机体IDI活性下降缺碘同时缺硒比单纯缺碘使甲状腺机能处于更低状态硒缺乏还能间接使垂体和大脑中二型脱碘酶（ID2，不含硒）活力降低，使T3下降，并引起生长激素分泌减少，因此，缺硒对机体能产生多方面的影响关于硒的生物利用率的研究说明，不同形式、不同来源的硒化物在不同机体中代途径是不完全相同的，用不同的评价和监测硒生物利用率的方法所测得的生物利用率数据差别较大，说明硒在机体中代是很复杂的因此，选用衡量硒营养状态的指标，要根据不同的目的和要求来决定从营养角度讲，提高膳食中硒的摄人量是最理想的方法，既可维持机体中硒的生物功能，又可使机体中有一定储备硒化物预防肿瘤实验研究方面已有许多资料最近还合成一种新的低毒高效硒化氢P-XSC（二甲基硒化氧， Xylenese1enocyanate），同时一些学者对富硒食物的抗癌作用也产生了极大兴趣国专家报告容也十分丰富在硒预防克山病取得成效与制订出人群硒的最低需要量生理需要量和最高安全剂量后，对硒的生物学功用与机理也进行了许多研究，用镧探针电镜技术证明，硒能保护体外培养的缺氧缺血心肌细胞结构和功能的完整性。

硒作为活性氧自由基清除剂和催化剂的研究说明，硒化合物能清除脂质过氧自由基和羟自由基，从而保护细胞膜功能与预防细胞的坏死和突变硒与胰腺功能关系的研究证明，缺硒动物补硒后，血清与胰腺组织胰岛素水平升高，说明硒能影响胰岛素的合成和分泌会议的另一个特点是报告了较多硒与其制品在临床上的应用继克山病和大骨节病的研究之后，硒对肿瘤作用的研究有不少报道硒可影响癌细胞基因的表达和调控，在癌症高发区采用硒干预获得良好的防癌效果流行病学调查结果说明血硒水平与胃癌、食管癌的死亡率呈负相关硒作为治疗癌症的佐剂，可减轻顺铂（DDP）对肾的毒性，补硒使采用DDP治疗的癌症患者尿或血中β微球蛋白下降50％以上硒通过对外体活化的抑制，使危重型出血热患者的死亡率下降到对照组的36％妊娠高血压综合症患者补硒后在降低血压、清除水肿以与预防尿蛋白等方面均起到良好的作用总之，硒的临床应用研究有着广阔的前景专家们指出了今后硒研究的方向硒在人体的活性物质的生物学功能仍有待进一步深入研究；不同形式硒化物在体的代仍有许多不清楚的问题有待了解；硒与其它营养素如碘、维生素C、某些氨基酸等关系方面的研究不论从基础理论或实际应用都很有价值在临床应用中首先要重视应用剂量问题，硒作为一种人体必需微量元素，缺乏和过量都会对健康产生不良作用，所以，临床应用中的适宜剂量问题是一个非常重要的问题。

天然富硒食品对保健作用的研究也有着广阔的前景希望在今后硒的基础研究和临床应用中，加强多学科的密切合作，争取作出更多的成绩，以造福于人民从国外有关硒的学术研讨会来看，目前大家在以下几个方面取得了一致第一硒是人体必需的微量元素之一，硒在人体发挥着重要的生物功能，缺硒会导致人体某些功能的丧失与人体对外界适应能力的减弱；第二，硒在抗肿瘤、提高机体免疫力、抗衰老和心血管疾病，防止克山病和骨节病诸方面，从机理上已研究的比较清楚；第三，近年来硒保健食品发展很快，尤其国市场上出现了许多硒方面的保健食品，但是做为富硒食品目前尚缺乏标准，市场上不同产品之间相差十几倍甚至几十倍，应尽快制定出相关标准；第四，尽管硒是人体必需的微量元素，但摄入过量，尤其是无机硒对人体的毒性是很大的，利用生物体富硒生产富硒保健食品是一种安全高效的生产途径2硒在生物体的分布与其形态研究2．1 徽生物中的硒硒至少对某些微生物是必需的，微生物从周围介质中提取高价态的硒，并将其还原为元素硒或负二价化合物如大肠杆菌中的甲酸脱氢酶和梭菌甘氨酸还原酶均依赖硒代半胱氨酸参与催化反应从大肠杆菌中提取到含T［RNA」以与后来发现的甲酸脱氢酶基因表达中硒代半胱氨酸独特的uGA密码子更确认了硒的必要性。

到目前为止，至少五种原核生物的硒酶已表述过甘氨酸还原酶、甲酸脱氢酶、氢化酶、尼克酸氢化酶和黄嘌吟脱氢酶2．2硒在桓物中的分布与其形态对硒在植物中部分的分布情况已经有了较深入了解，一般农作物不同部分硒含量分布规律为：粮＞茎＞果实 75Se在小麦各器官中分布大小顺序为：籽粒＞叶片＞根＞粒壳＞叶鞘＞茎叶，地上部分有59％-63％储藏于籽粒中，其中68％-72％储藏于面粉中对硒在组织中的分布研究发现，硒在子实体包被、外壳、盾片中的分布最高；其次是胚根（根原体、根冠和胚根鞘、微管束原、胚叶和胚芽鞘；最少的是淀粉胚乳）硒在植物各化学组分问的分布也积累了一些数据Yasamoto用分步提取法研究了同位素硒11 蛋白、7s蛋白、乳清蛋白间的分布，发现硒在乳清蛋白中单位质量浓度最高，而7s蛋白中硒所占百分比最大（0．58ug Se／g蛋白，占总硒的19·04％），而在余下两者中较少（0．36ug Se/g蛋白，24．62％和0.35ug Se/g蛋白，56.34％）Sathe用类似的方法研究了富硫大豆中的硒分布，结果与前者相似对硒在植物亚组织中的分布情况尚未见到研究报道，但相信随着研究和深入，将有研究者进行到这一领域。

植物中的硒有多种形态，主要是有机硒和元机态硒，也还存在少量的单质硒和挥发性硒形式单质硒、挥发性硒、硒酸盐、硒代氨基酸、硒多糖、硒蛋白，Se-trna在植物中存在已有报道，它不仅存在于聚硒植物，而且也存在于非聚硒植物2．3硒在动物或人体体中分布与形态　　硒在动物体组织中的分布视硒摄入水平而异，与所摄入硒的化学形式关系不大，不同形式的硒化合物进入血液的速度不同，一旦吸收，在机体的去向则基本相同对硒在动物组织器官中分布，吸收的不同外源性硒化合物均能迅速地分布到各组织脏器中，但是由于各组织中硒的代半衰期不同，随着时间的变化硒分布情况也将发生明显变化动物肾（尤其是肾皮质）、肝、胰腺、垂体与毛发含硒量较高，肌肉、骨骼和血液相对较低，脂肪组织则最低在不同组织。