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硒是人体必需的微量元素之一,具有多种生物活性功能。研究表明适量补充硒元素能提高机体免疫力、预防多种疾病。但由于无机硒对人体有较大的毒性,通过农作物富集作用使硒元素进入人类食品链是一个安全有效的补硒途径。本研究通过花生育苗过程将无机硒(亚硒酸钠)经过生物富集作用转化为有机硒,培育富含有机硒的富硒花生芽。并深入研究富硒过程花生幼苗的抗氧化体系和次生代谢状况,探讨花生芽的富硒机制。含硒氨基酸是富硒农作物中有机硒的主要形式,本文通过细胞生物学实验探讨了含硒氨基酸的抗氧化活性和免疫调节活性,旨在为富硒功能性蔬菜的开发和利用提供理论依据。结果如下:花生芽富硒过程对亚硒酸钠诱导的过氧化逆境有较强的调节作用。亚硒酸钠处理调控了花生幼苗相关抗氧化物酶基因的表达,并提高了GSH-Px、GR、GST和APX等抗氧化物酶的活性以及非酶类抗氧化物质如AsA、GSH等的含量。进而通过AsA-GSH循环体系提高了花生芽的抗氧化能力,最终提高了花生芽耐硒和富硒的能力。亚硒酸钠处理上调了花生幼苗根部苯丙烷代谢途径相关基因的表达水平,该过程涉及过氧化氢(H2O2)和一氧化氮(NO)等信号物质的调节作用。花生幼苗通过调控苯丙烷代谢途径提高苯丙烷类化合物如酚酸、木质素和黄酮类物质的产量。强化了花生幼苗根部细胞壁的结构,使根部内皮层增厚,在富硒过程中调节花生幼苗对外界亚硒酸钠的吸收量,避免从环境中摄入过多亚硒酸钠而引起对植株产生的毒害。花生幼苗对苯丙烷代谢途径的调控作用是花生芽调控富硒过程的机理之一。花生幼苗不同部位对硒的富集能力有所不同,根部和下胚轴对硒的富集能力强于子叶。使用6 mg/L亚硒酸钠富硒处理第6天,花生幼苗可将85%以上从培养基中吸收的无机硒转化为有机硒,根部和下胚轴中有机硒的含量达6.15 mg/kg DW。富硒花生芽中游离氨基酸的总含量显著增加,其细胞液提取物的抗氧化能力也显著强于对照组,硒代氨基酸是富硒植物中有机硒的主要形式,推测亚硒酸钠处理增加了花生芽中硒代氨基酸的合成代谢。红细胞抗氧化结果表明,农作物中最常见的几种硒代氨基酸(硒代蛋氨酸、硒代胱氨酸、L-硒-甲基硒代半胱氨酸)对红细胞的氧化溶血均起到显著的抑制效果,而无机硒处理对红细胞的溶血无任何保护作用。这三种硒代氨基酸处理均显著提高人红细胞中GSH的含量,并同时提高GSH-Px与SOD酶活性,降低MDA的产生,维持红细胞的正常形态,而其相应对照物(非含硒氨基酸)与无机硒(亚硒酸钠)处理均未能提高红细胞的抗氧化防御功能,证明了硒代氨基酸具有较强的细胞抗氧化活性功能。L-硒-甲基硒代半胱氨酸对小鼠巨噬细胞RAW264.7具有较强的免疫调节活性。单独对小鼠巨噬细胞进行预处理时,L-硒-甲基硒代半胱氨酸可上调巨噬细胞的免疫活性。但在LPS诱导的小鼠巨噬细胞RAW 264.7炎症模型中,L-硒-甲基硒代半胱氨酸表现出较强的免疫抑制活性。它能有效抑制LPS诱导的小鼠巨噬细胞RAW 264.7的活化,维持巨噬细胞的正常形态,显著抑制LPS诱导的炎症因子如NO、TNF-α、IL-6和IL-12等的分泌,并最终降低炎症介质如COX-2和PGE2的表达,从而减少机体炎症反应。本研究表明,使用无机硒通过花生幼苗生物转化作用富集有机硒是培育富硒花生芽的有效手段,其富硒的机理跟花生幼苗的抗氧化系统和次生代谢均存在密切联系。硒代氨基酸是富硒农作物中有机硒的主要形式,硒代氨基酸在人和动物细胞中具有很强的生物活性,可提高细胞抗氧化能力,并具有较强的免疫调节活性。本研究为富硒芽菜的培育和有机硒的生物活性开发提供了理论基础,在富硒功能性食品领域具有广阔的应用前景。