论文部分内容阅读
硒的摄入和利用很大程度上取决于该元素在日粮中所处于的形态，所处于的形态会在其生物利用率和生理功效上发挥着重要的作用。
中图分类号：S816.72 文献标识码：C 文章编号：1001-0769（2016）05-0099-03
硒的补充可以用二种形态，一种是无机态硒，即无机矿物盐，如硒酸钠和亚硒酸钠；另一种是有机态硒，如富硒酵母。
富硒酵母（在可控的发酵过程中硒被酵母吸收）是生物可利用率最高的有机态硒源。尽管其他许多产品也标称为有机硒产品，但鉴于这些声称背后的生产方法和基本的化学原理，事实并非如此。
硒在小肠内被吸收，而硒氨基酸通过氨基酸和肽的转运机制被机体吸收利用，无机态硒（如亚硒酸钠）的吸收效率很低，主要通过被动扩散被吸收。
吸收后，硒代蛋氨酸（Selenomethionine，SeMet）等硒氨基酸能够非特异性地与机体的普通蛋白质结合，取代其中的蛋氨酸；也可以作为硒的生物储库，在硒摄入不足时为机体利用。
虽然硒代蛋氨酸是富硒酵母中硒的最主要存在形式，但是最近的研究表明酵母中含硒的物质超过60种，包括20多种先前从未报道过的代谢物。
有证据表明，这些不同的硒氨基酸中间物都被视为硒类物质，在细胞内用于合成硒蛋白。相反，通过小肠吸收的无机态硒要么被利用，要么被甲基化后被排出体外。
硒氨基酸的组织特异性分布可以提示有关累积硒所参与的生理功能，也可提示该硒源的代谢结果。
组织中的硒代半胱氨酸（Selenocysteine，SeCys）含量通常与硒酶的活性有关，因为SeCys可以构成所有含硒酶的功能核心。
组织中SeMet的累积量不仅预示着硒较高的摄入量和存留量，也是在硒摄入不足时或氧化挑战晨可以被利用的内源性硒储库。
作为一项额外的好处，被结合进肉品生产用动物组织中的硒蛋氨酸，不仅会增加组织的硒含量，而且还将能为食用这些动物产品的消费者提供更多的硒。
1 富硒酵母的功效
人们普遍认为，即使是亲缘关系很近的酵母菌株也有各自独特的生化和遗传特性，已发表的众多同行评审论文对这一论点进行了阐述。
一项该类研究测试了3种商用富硒酵母制剂，并根据硒在单个酵母组分中的硒沉积量评估了每一种产品的组成。每一种产品最初均用水萃取，随后用各种酶进行消化，目的是释放出与各种多糖和蛋白组分有关的硒化合物。
这些硒化合物随后用SEC-ICP MS（排阻色谱与电感耦合等离子体质谱检测）进行分离和提纯，随后对来自每一种酵母产品的各种组分中的硒回收率进行了相互比较（图1）。
图1列出了采用不同萃取技术获得的酵母中的硒化合物，并说明了硒酵母产品组成存在巨大差异。
虽然，人们普遍认为所有的富硒酵母制剂是完全一样的，但事实并非如此。
显然，酵母中沉积的硒在各种产品间是完全不同的。正如酵母菌株之间在基因水平上存在差异的那样，酵母在细胞内分配硒的方式似乎也存在根本的差异。
因此，有理由认为这些制剂在各种性能参数上也将有所不同，如保质期、生物利用率，甚至毒理学等。很明显这些硒制剂必须被视为完全不同的产品，而不是用完全相同的眼光去看待它们。
2 硒的代谢
无论何种硒源，硒在被吸收进入SeCys前需要经过代谢转化为硒化物，然后结合蛋白形成硒蛋白。SeMet与普通蛋白的结合则不经过类似的中间步骤。
因此，硒的生物学功能不仅取决于硒的数量，也取决于硒源的形态。
在以有机硒产品如富硒酵母这样形态存在时，硒生物效能的发挥主要取决于制剂中含蛋白和多肽的硒的可及性，图2概述了硒的主要代谢途径。
区分总SeMet和游离SeMet很重要，因为只有这种游离态的硒氨基酸才能够非特异性地结合蛋白质。除非SeMet像游离氨基酸一样被释放出，那么不考虑总硒的量和/或总硒蛋氨酸的量，该硒源在被吸收进普通硒储库前必须代谢为硒化物。
在饲料行业中，对富硒酵母中总SeMet含量的认识存在一种误解，即认为越多越好。
这些观点没有科学依据，且事实上没有证据显示单个产品中含蛋白和多肽的硒的此可利用率。这种错误观念是建立在SeMet是富硒酵母中活性成分的认识基础上的。
尽管不同产品间SeMet的含量可能不同，但可以预测可及性、消化率以及释放出的游离SeMet的量将也是不同的（图3）。
同行评审研究通过体外胃肠道消化后利用二维色谱分析法和质谱分析法评估含硒蛋白及多肽的消化率解决了这一问题。
出人意料的是，该作者的发现表明虽然经胃肠消化后总硒中近90 %硒被萃取出来，但是仅 34 %的硒以游离态SeMet的形式存在。其余的硒以低、中、高分子量的硒类物质存在，这些物质可利用二维色谱分析进行检测和进一步检定。
有趣的是，大部分硒类物质以通过模拟消化非特异性产生的硒多肽形式存在。
本质上，虽然胃肠道分解硒酵母中硒肽和硒蛋白的效率可能较高，但是将它们转化成游离SeMet的效率非常低。
因此，重要的是要考虑硒酵母中60多种其他硒氨基酸的利用率。这些物质将经历会影响主要硒类物质生物利用率的同一消化过程。
虽然按照硒酵母产品用作硒源的生物利用率对它们进行直接比较是难的，但我们可以比较已经发表的组织沉积数据，并以此作为单个产品的生物利用率的指标。
作为欧盟产品注册过程的一部分，每一家硒酵母产品制造商需要提供说明其产品功效、安全性和毒性的详细资料。随后，欧洲食品安全局（European Food Safety Authority，EFSA）会对所有硒类物质的产品有效性、安全性以及对用户、消费者和对环境的安全性进行评估。发表在“有关各种在欧盟获得授权使用的富硒酵母产品的EFSA官方意见”中的组织留存数据摘要见表1。
虽然，根据所用试验，该数据集没有对不同产品进行直接比较；然而，这些数据的确清晰地表明，每一种单独的产品均能在机体组织和产品特定方式中提高硒的含量和留存率。其实，所有可用的数据均证实每个富硒酵母产品都是不同的。
这种差别是由于硒在单个酵母产品内的众多多肽和蛋白质中的不同沉积量造成的，并表明在所有这些产品中，各个产品中的硒元素在组织中的沉积及其生物利用率是不同的。
3 结论
在比较硒酵母产品时，应考虑该菌株在硒向单个含蛋白和多肽的片段上沉积的特定方式。
这些差异最终将影响消化释放硒氨基酸的难易程度以及单个产品中硒的生物利用率。增加SeMet含量并不一定能增加硒源的相对生物利用率。
最后，不是所有的富硒酵母具有相同的含硒蛋白和多肽的可利用率。
中图分类号：S816.72 文献标识码：C 文章编号：1001-0769（2016）05-0099-03
硒的补充可以用二种形态，一种是无机态硒，即无机矿物盐，如硒酸钠和亚硒酸钠；另一种是有机态硒，如富硒酵母。
富硒酵母（在可控的发酵过程中硒被酵母吸收）是生物可利用率最高的有机态硒源。尽管其他许多产品也标称为有机硒产品，但鉴于这些声称背后的生产方法和基本的化学原理，事实并非如此。
硒在小肠内被吸收，而硒氨基酸通过氨基酸和肽的转运机制被机体吸收利用，无机态硒（如亚硒酸钠）的吸收效率很低，主要通过被动扩散被吸收。
吸收后，硒代蛋氨酸（Selenomethionine，SeMet）等硒氨基酸能够非特异性地与机体的普通蛋白质结合，取代其中的蛋氨酸；也可以作为硒的生物储库，在硒摄入不足时为机体利用。
虽然硒代蛋氨酸是富硒酵母中硒的最主要存在形式，但是最近的研究表明酵母中含硒的物质超过60种，包括20多种先前从未报道过的代谢物。
有证据表明，这些不同的硒氨基酸中间物都被视为硒类物质，在细胞内用于合成硒蛋白。相反，通过小肠吸收的无机态硒要么被利用，要么被甲基化后被排出体外。
硒氨基酸的组织特异性分布可以提示有关累积硒所参与的生理功能，也可提示该硒源的代谢结果。
组织中的硒代半胱氨酸（Selenocysteine，SeCys）含量通常与硒酶的活性有关，因为SeCys可以构成所有含硒酶的功能核心。
组织中SeMet的累积量不仅预示着硒较高的摄入量和存留量，也是在硒摄入不足时或氧化挑战晨可以被利用的内源性硒储库。
作为一项额外的好处，被结合进肉品生产用动物组织中的硒蛋氨酸，不仅会增加组织的硒含量，而且还将能为食用这些动物产品的消费者提供更多的硒。
1 富硒酵母的功效
人们普遍认为，即使是亲缘关系很近的酵母菌株也有各自独特的生化和遗传特性，已发表的众多同行评审论文对这一论点进行了阐述。
一项该类研究测试了3种商用富硒酵母制剂，并根据硒在单个酵母组分中的硒沉积量评估了每一种产品的组成。每一种产品最初均用水萃取，随后用各种酶进行消化，目的是释放出与各种多糖和蛋白组分有关的硒化合物。
这些硒化合物随后用SEC-ICP MS（排阻色谱与电感耦合等离子体质谱检测）进行分离和提纯，随后对来自每一种酵母产品的各种组分中的硒回收率进行了相互比较（图1）。
图1列出了采用不同萃取技术获得的酵母中的硒化合物，并说明了硒酵母产品组成存在巨大差异。
虽然，人们普遍认为所有的富硒酵母制剂是完全一样的，但事实并非如此。
显然，酵母中沉积的硒在各种产品间是完全不同的。正如酵母菌株之间在基因水平上存在差异的那样，酵母在细胞内分配硒的方式似乎也存在根本的差异。
因此，有理由认为这些制剂在各种性能参数上也将有所不同，如保质期、生物利用率，甚至毒理学等。很明显这些硒制剂必须被视为完全不同的产品，而不是用完全相同的眼光去看待它们。
2 硒的代谢
无论何种硒源，硒在被吸收进入SeCys前需要经过代谢转化为硒化物，然后结合蛋白形成硒蛋白。SeMet与普通蛋白的结合则不经过类似的中间步骤。
因此，硒的生物学功能不仅取决于硒的数量，也取决于硒源的形态。
在以有机硒产品如富硒酵母这样形态存在时，硒生物效能的发挥主要取决于制剂中含蛋白和多肽的硒的可及性，图2概述了硒的主要代谢途径。
区分总SeMet和游离SeMet很重要，因为只有这种游离态的硒氨基酸才能够非特异性地结合蛋白质。除非SeMet像游离氨基酸一样被释放出，那么不考虑总硒的量和/或总硒蛋氨酸的量，该硒源在被吸收进普通硒储库前必须代谢为硒化物。
在饲料行业中，对富硒酵母中总SeMet含量的认识存在一种误解，即认为越多越好。
这些观点没有科学依据，且事实上没有证据显示单个产品中含蛋白和多肽的硒的此可利用率。这种错误观念是建立在SeMet是富硒酵母中活性成分的认识基础上的。
尽管不同产品间SeMet的含量可能不同，但可以预测可及性、消化率以及释放出的游离SeMet的量将也是不同的（图3）。
同行评审研究通过体外胃肠道消化后利用二维色谱分析法和质谱分析法评估含硒蛋白及多肽的消化率解决了这一问题。
出人意料的是，该作者的发现表明虽然经胃肠消化后总硒中近90 %硒被萃取出来，但是仅 34 %的硒以游离态SeMet的形式存在。其余的硒以低、中、高分子量的硒类物质存在，这些物质可利用二维色谱分析进行检测和进一步检定。
有趣的是，大部分硒类物质以通过模拟消化非特异性产生的硒多肽形式存在。
本质上，虽然胃肠道分解硒酵母中硒肽和硒蛋白的效率可能较高，但是将它们转化成游离SeMet的效率非常低。
因此，重要的是要考虑硒酵母中60多种其他硒氨基酸的利用率。这些物质将经历会影响主要硒类物质生物利用率的同一消化过程。
虽然按照硒酵母产品用作硒源的生物利用率对它们进行直接比较是难的，但我们可以比较已经发表的组织沉积数据，并以此作为单个产品的生物利用率的指标。
作为欧盟产品注册过程的一部分，每一家硒酵母产品制造商需要提供说明其产品功效、安全性和毒性的详细资料。随后，欧洲食品安全局（European Food Safety Authority，EFSA）会对所有硒类物质的产品有效性、安全性以及对用户、消费者和对环境的安全性进行评估。发表在“有关各种在欧盟获得授权使用的富硒酵母产品的EFSA官方意见”中的组织留存数据摘要见表1。
虽然，根据所用试验，该数据集没有对不同产品进行直接比较；然而，这些数据的确清晰地表明，每一种单独的产品均能在机体组织和产品特定方式中提高硒的含量和留存率。其实，所有可用的数据均证实每个富硒酵母产品都是不同的。
这种差别是由于硒在单个酵母产品内的众多多肽和蛋白质中的不同沉积量造成的，并表明在所有这些产品中，各个产品中的硒元素在组织中的沉积及其生物利用率是不同的。
3 结论
在比较硒酵母产品时，应考虑该菌株在硒向单个含蛋白和多肽的片段上沉积的特定方式。
这些差异最终将影响消化释放硒氨基酸的难易程度以及单个产品中硒的生物利用率。增加SeMet含量并不一定能增加硒源的相对生物利用率。
最后，不是所有的富硒酵母具有相同的含硒蛋白和多肽的可利用率。