維生素E與硒的抗氧化機(jī)理及應(yīng)用現(xiàn)狀

佘祿明 （松原職業(yè)技術(shù)學(xué)院 吉林 松原 138005）

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維生素E與硒的抗氧化機(jī)理及應(yīng)用現(xiàn)狀

佘祿明 （松原職業(yè)技術(shù)學(xué)院 吉林 松原 138005）

維生素E(VE)又稱生育酚，是一組具有生物活性的化學(xué)結(jié)構(gòu)式近似的酚類化合物，VE主要的生物學(xué)效應(yīng)是抗氧化，維持動(dòng)物正常生殖機(jī)能，促進(jìn)機(jī)體代謝。硒是畜禽必需的微量元素，與VE在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)中有很多相同之處，具有相似的抗氧化作用，二者在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)方面具有一定的協(xié)同作用。

硒和VE能消除自由基，降低脂質(zhì)過(guò)氧化物水平。自由基和脂質(zhì)過(guò)氧化物對(duì)生物膜有多種危害，破壞其結(jié)構(gòu)，使其通透性增高，繼而使這些部位或血清酶的活性改變，導(dǎo)致人和動(dòng)物體很多疾病的發(fā)生。因此尋找體內(nèi)重要的抗氧化劑和自由基清除劑越來(lái)越引起人們的重視。

1 維生素E的抗氧化機(jī)理

1.1 抗氧化，維護(hù)細(xì)胞膜脂質(zhì)雙層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定 細(xì)胞膜是由兩層類脂分子和嵌入其中的蛋白質(zhì)構(gòu)成，被稱作“液態(tài)鑲嵌模型”。磷脂是構(gòu)成生物膜的主要成分。如果細(xì)胞膜上的磷脂中的不飽和脂肪酸與自由基發(fā)生脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)，細(xì)胞膜的性質(zhì)就會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)而引起功能改變。正常條件下，自由基是體內(nèi)發(fā)揮細(xì)胞間信號(hào)和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)或抑制病毒和細(xì)菌作用的游離基團(tuán)，一旦機(jī)體出現(xiàn)應(yīng)激或疾病，自由基就會(huì)過(guò)量產(chǎn)生，這些過(guò)量的自由基就與生物膜中的不飽和脂類進(jìn)行反應(yīng)，從而誘發(fā)脂質(zhì)過(guò)氧化，對(duì)生物系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p害。

VE通過(guò)結(jié)合于生物膜上達(dá)到抑制過(guò)氧化反應(yīng)而保持膜的正常結(jié)構(gòu)，當(dāng)膜受自由基攻擊時(shí)，α-生育酚首先與自由基反應(yīng)生成生育酚自由基，然后與另一自由基進(jìn)一步反應(yīng)生成非自由基產(chǎn)物生育醌。這樣生物膜上的α-生育酚就起了盾牌的作用，保護(hù)了生物膜。雖然反應(yīng)所得產(chǎn)物仍具有活性，但相對(duì)于脂過(guò)氧自由基來(lái)說(shuō)，其對(duì)脂肪酸的攻擊作用弱得多。

1.2 提高機(jī)體免疫力 大量研究證明VE與免疫之間存在某種聯(lián)系。給動(dòng)物補(bǔ)飼高水平VE后，體內(nèi)抗體水平上升，吞噬細(xì)胞的吞噬作用加強(qiáng)，一些與免疫應(yīng)答有關(guān)的細(xì)胞因子水平上升。VE可通過(guò)阻止花生四烯酸的氧化反應(yīng)，影響氧化磷酸化關(guān)鍵酶(如干預(yù)輔酶Q和細(xì)胞色素的生物合成)和改變淋巴細(xì)胞膜受體功能來(lái)抑制環(huán)加氧酶通路中前列腺素的生物合成。通過(guò)刺激泛醌(又稱輔酶Q)的合成，VE還可增加網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)中的吞噬力，并保護(hù)巨噬細(xì)胞，防止自身?yè)p傷。

2 硒的抗氧化機(jī)理

有氧存在的情況下，自由基或由飼料引入的某些自由基能氧化細(xì)胞膜上豐富的不飽和脂肪酸發(fā)生脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)而產(chǎn)生過(guò)氧化物，結(jié)果使DNA、RNA、酶等產(chǎn)生種種生化異常變化(如異常聚合反應(yīng)、不溶解等)，干擾核酸、蛋白質(zhì)、粘多糖酶的合成、作用及代謝，直接影響細(xì)胞的分裂、生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖和遺傳。1973年Rotruek發(fā)現(xiàn)硒是谷胱甘肽過(guò)氧化物酶(GSH-Px)的成分。硒能通過(guò)GSH-px阻止自由基產(chǎn)生的脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)。關(guān)于GSH-px發(fā)揮這一作用機(jī)理是它利用谷光甘肽(GSH)將氫過(guò)氧化物還原成羥基脂酸(ROH)，使脂肪酸按照正常的β-氧化渠道進(jìn)行代謝。在這些天然具有抗過(guò)氧化反應(yīng)的物質(zhì)中，硒通過(guò)GSH-px利用谷胱甘肽的還原作用具有重要的作用。因?yàn)闄C(jī)體在正常情況下細(xì)胞內(nèi)過(guò)氧化物是不斷形成和清除的，因而能維持細(xì)胞膜的正常功能，而GSH-px正是抑制過(guò)氧化反應(yīng)、清除有害的自由基的有力武器。

3 二者的相互關(guān)系

VE是一種非特異性的生物抗氧化劑，VE結(jié)合在細(xì)胞膜上使細(xì)胞免受自由基進(jìn)攻和過(guò)氧化損傷，而硒通過(guò)GSH-Px等阻斷自由基對(duì)機(jī)體的損傷，而且硒又是GSH-Px的必需成分。VE和硒在防止過(guò)氧化損害方面具有互補(bǔ)作用。共同保護(hù)細(xì)胞膜的質(zhì)膜結(jié)構(gòu)的完整性。飼料中VE不足時(shí)，易出現(xiàn)缺硒癥狀，也只有硒充足，VE才能在體組織內(nèi)起作用。在硒不足時(shí)盡管VE足量，也會(huì)有過(guò)量的過(guò)氧化物與不飽和脂類起化學(xué)反應(yīng)而損害細(xì)胞，VE和硒兩者任一種處于臨界缺乏的情況下，可通過(guò)補(bǔ)充另一種來(lái)克服；但如果兩者中有一種供給量低于臨界值，則另一種即使過(guò)量也不能預(yù)防臨床癥狀的發(fā)生。因此，在生產(chǎn)實(shí)踐中，當(dāng)向飼料中添加硒時(shí)，應(yīng)同時(shí)添加VE。硒是動(dòng)物的必需微量元素，硒與VE有密切的關(guān)系，其營(yíng)養(yǎng)作用有相似之處，但二者又不能完全互相代替。

4 維生素E與硒的應(yīng)用現(xiàn)狀

4.1 在養(yǎng)牛業(yè)中的應(yīng)用 VE和硒對(duì)于奶牛的保健具有非常重要的意義，可以減少某些繁殖異常和奶牛乳房炎的發(fā)生，大量試驗(yàn)證明，當(dāng)VE和硒被添加給飼喂缺硒和VE的奶牛是，繁殖率低、胎衣不下、卵巢囊腫 等情況大量減少。

奶牛乳房炎是奶牛乳腺發(fā)生的一種炎癥，是一種導(dǎo)致奶牛業(yè)遭受最嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失的疾病。乳房炎是由多種微生物、多種傳播途徑引起的疾病，同時(shí)又受多種因素如管理因素和環(huán)境因素的影響，這就決定了乳房炎防制研究的復(fù)雜性。傳統(tǒng)的應(yīng)用抗生素治療勢(shì)必產(chǎn)生耐藥性、抗藥性、藥物殘留、牛奶品質(zhì)下降等諸多問(wèn)題。近年來(lái)的研究顯示，乳房炎的發(fā)病率和嚴(yán)重性與牛群中的VE和硒的狀況有關(guān)。奶牛日糧中補(bǔ)充VE和硒能降低臨床型乳房炎的發(fā)病率，并縮短臨床癥狀持續(xù)時(shí)間。應(yīng)用VE和硒可以增強(qiáng)奶牛對(duì)乳房炎的抗病力，VE和硒的作用可能涉及奶牛的非特異性防御機(jī)制。同時(shí)，VE和硒在改善肉牛品質(zhì)方面也有一定的作用，據(jù)報(bào)道，在荷斯坦閹牛日糧中添加VE，可使牛肉顏色保持時(shí)間延長(zhǎng)4天，原因是VE延緩了氧化作用。

4.2 在養(yǎng)豬業(yè)中的應(yīng)用 目前。隨著豬品種選育工作的不斷深入和進(jìn)步以及飼養(yǎng)水平的不斷提高，商品豬的生長(zhǎng)周期日趨縮短。瘦肉率不斷提高，但肉質(zhì)卻不斷下降，豬肉的滴水損失嚴(yán)重。據(jù)報(bào)道，VE和硒作為抗氧化劑，添加于生長(zhǎng)育肥豬飼糧中可提高豬肉中VE的含量，延緩豬肉中脂質(zhì)氧化的速度，也具有減少豬肉滴水損失的功能。硒在保持細(xì)胞膜免受氧化損傷方面，對(duì)VE起著補(bǔ)償和協(xié)調(diào)作用。大量研究表明，有機(jī)硒、VE均能減少豬肉的滴水損失，且二者組合效果更好。VE還能有效抑制豬肉中高鐵血紅蛋白的形成，增強(qiáng)氧合血紅蛋白的穩(wěn)定性，從而延長(zhǎng)鮮肉理想肉色的保存時(shí)間。生長(zhǎng)豬和肥育豬的VE用量在斷奶后應(yīng)達(dá)到40~60mg/kg，以后再逐步降至20~30mg/kg。增加其用量可以改進(jìn)宰后豬肉貯存的質(zhì)量，降低滴損率井保持鮮肉應(yīng)有的色澤。Cheah等研究表明：飼糧中添加VE和硒可提高肌肉的系水力。并可明顯降低鈣離子的釋放量。降低糖酵解速度，抑制線粒體中磷脂酶A2的活性，從而防止PSE肉的產(chǎn)生。

4.3 其他方面 動(dòng)物缺乏硒與VE的癥狀很相似。但有些疾病只能用補(bǔ)硒治療，例如，牛和羊的白肌病和雛雞胰腺萎縮、生長(zhǎng)受阻，是缺硒所引起的，在日糧中補(bǔ)加硒即可治療；有些疾病只能補(bǔ)充VE治療，大鼠胚胎吸收等癥是缺乏VE所引起的，補(bǔ)加VE有效；而有些疾病則用硒和VE有協(xié)同作用，雛雞滲出性素質(zhì)、大鼠和小鼠的肝壞死、兔肌肉營(yíng)養(yǎng)不良等癥狀，用補(bǔ)加硒和VE可得到治療。同時(shí)，硒和VE對(duì)心肌的保護(hù)作用近年來(lái)受到人們的關(guān)注，臨床上給予心肌梗塞患者硒和VE作為輔助治療，發(fā)現(xiàn)能夠改善心功能。

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（2011–06–06）

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