了解不同類型的有機硒

Richard Murphy

（奧特奇生物制品有限公司，北京 朝陽區(qū) 100600）

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了解不同類型的有機硒

Richard Murphy

（奧特奇生物制品有限公司，北京 朝陽區(qū) 100600）

硒的吸收和利用主要取決于硒元素的存在形式，這是影響其生物利用率和有效性的重要原因。在飼料中添加硒源主要有兩種方式：一種是無機鹽類，比如亞硒酸鈉和硒酸鹽；另一種是有機形式，例如富硒酵母。

酵母硒是通過控制發(fā)酵過程，使硒元素結(jié)合到酵母中，這是生物利用率最高的有機硒源。盡管市面上很多產(chǎn)品都標榜是有機產(chǎn)品，但其生產(chǎn)方法和背后的化學(xué)原理所揭示事實并非如此。

硒在小腸中被吸收，含硒氨基酸的吸收要通過氨基酸和小肽的轉(zhuǎn)運機制，而亞硒酸鈉等無機硒主要是通過被動擴散吸收利用，因此其吸收效率較低。有機硒吸收后，硒代蛋氨酸等多種含硒氨基酸和含硒多肽可以通過非特異性方式替代蛋氨酸參與機體蛋白的合成，同時部分有機硒也能快速儲存于機體中，當需要時，機體能快速吸收利用。

盡管普遍認為硒代蛋氨酸是硒酵母中硒元素的主要存在方式，但近期研究表明，硒酵母中還包含了60多種含硒物質(zhì)，包括20多種之前從未報道過的代謝產(chǎn)物（Arnaudguilhem et al.， 2012）。研究表明這些不同的含硒氨基酸是細胞內(nèi)合成硒蛋白的重要來源。相比之下，無機硒在小腸中被吸收后，只有小部分直接被利用或被甲基化，隨后大部分被排出體外。

不同組織中的硒代氨基酸含量不盡相同，這表明硒在不同組織中發(fā)揮著不同功能，同時參與不同的代謝途徑（表1）。機體中硒代半胱氨酸的含量影響硒蛋白酶的活性，因為硒代半胱氨酸是硒蛋白酶活性中心的重要組成部分。

機體中硒代蛋氨酸含量的增加不僅是能夠增強硒的吸收和沉積，還能組成內(nèi)源性硒池，以便機體在硒吸收不足或在氧化應(yīng)激狀態(tài)下快速利用。另外一方面，畜禽可以將有機硒（如硒代蛋氨酸）儲存于組織（肉、蛋、奶等）中，不但能夠提高機體的硒水平，同時也能為消費者提供更富營養(yǎng)、更易吸收利用的功能性食品。

1 硒酵母的利用效率

眾所周知，即便同為耐硒酵母，不同酵母菌株也具有自己獨特的生化和遺傳特點，這方面的研究報告也不勝枚舉。其中一項試驗研究了市面上三種占有率較高的富硒酵母產(chǎn)品，通過測定每個產(chǎn)品的酵母組成成分，比較不同產(chǎn)品酵母中硒沉積的具體情況。

每個產(chǎn)品分別用多種水解和酶解手段使含硒成分從多糖和蛋白質(zhì)中分離出來，接著利用色譜-電感耦合等離子體質(zhì)譜法將不同分子大小的含硒成分分離出來，收集后比較不同酵母產(chǎn)品的差異（圖1）。測結(jié)果顯示，不同酵母硒產(chǎn)品的組成差異非常大。

盡管人們普遍認為，所有的硒酵母產(chǎn)品相差不大，然而事實上，不同酵母產(chǎn)品間的硒沉積量完全不同。因為從基因水平上來看，不同的酵母菌株差異很大，這也是不同的酵母細胞中硒的沉積規(guī)律和分布迥然而異的原因。因此，我們有理由相信，不同酵母菌株在不同層面（如保質(zhì)期、生物利用率、毒性等）的表現(xiàn)也不盡相同。所以我們應(yīng)該把它們看做是不同的硒產(chǎn)品，而不應(yīng)把所有的硒酵母產(chǎn)品混為一談。

2 硒的代謝

不管是有機硒還是無機硒都會先通過代謝轉(zhuǎn)化成硒化物，然后再轉(zhuǎn)化成硒代半胱氨酸參與機體硒蛋白的合成。但硒代蛋氨酸參與合成機體蛋白卻不需要這一中間步驟。因此硒的生物學(xué)作用不僅取決于硒的含量也取決于含硒化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu)。

對于酵母硒這一類的有機硒產(chǎn)品，其生物利用率主要取決于產(chǎn)品中含硒蛋白或多肽的吸收和利用情況。圖2列舉了硒的主要代謝途徑。

區(qū)分總硒代蛋氨酸和游離的硒代蛋氨酸是非常重要的，因為只有游離的硒代蛋氨酸才能非特異性的用于合成蛋白。無論總硒含量還是總硒代蛋氨酸含量多高，除了游離的硒代蛋氨酸形式，其他形式的硒都必須先轉(zhuǎn)化為硒化物，才能參與到整個機體的硒代謝。

飼料行業(yè)中一直存在一個誤解：富硒酵母中的總硒代蛋氨酸含量越高越好。這一觀點目前尚無科學(xué)根據(jù)，且沒有商業(yè)產(chǎn)品中含硒蛋白利用率和消化率的數(shù)據(jù)發(fā)表。這種錯誤觀點是基于人們對硒代蛋氨酸是硒酵母的活性組成部分的認知。不同產(chǎn)品中硒代蛋氨酸的含量不盡相同，同時由于酵母菌株的差異，其利用率和消化率也有明顯不同，而且不同產(chǎn)品中所釋放的游離硒代蛋氨酸也是不同的（圖3）。

行業(yè)中的研究也通過測定富硒酵母中的含硒蛋白和多肽的消化率解釋了這一疑問，他們用二維色譜和質(zhì)譜在體外胃腸消化實驗條件下進行了測定（Reyes et al.，2006）。結(jié)果顯示，大約90 %的總硒是在胃腸道消化后吸收的，但只有34 %是游離的硒代蛋氨酸。其余的硒分別存在于小、中、大分子的含硒多肽中，這些蛋白可以通過二維色譜-質(zhì)譜的方法進一步進行檢測和鑒定。有趣的是，大多數(shù)含硒化合物在模擬消化后以含硒小肽的形式存在。

事實上，雖然胃腸道消化硒酵母中的含硒蛋白和多肽的效率很高，但是把這些消化產(chǎn)物轉(zhuǎn)化成可直接利用的游離硒代蛋氨酸的效率卻非常低。而且，值得關(guān)注的是硒酵母中另外的60多種含硒化合物的有效性，它們經(jīng)歷了同樣的消化過程，也是影響硒生物利用效率的主要因素。

雖然以硒源的生物有效性為基準直接比較不同的硒酵母產(chǎn)品不太現(xiàn)實，但是我們可以通過已發(fā)表的組織沉積數(shù)據(jù)來比較，并以此為依據(jù)來評估個別產(chǎn)品的消化率和生物有效性。

作為歐盟產(chǎn)品注冊過程的一部分，每一家硒酵母生產(chǎn)公司都需要提交詳細的申報材料，包括其產(chǎn)品的效力、安全性和毒性。隨后歐洲食品安全局會從各個方面評估該產(chǎn)品的效力和安全性，不僅是對使用者的安全，還有對消費者和環(huán)境的安全性。歐洲食品安全局公布了一組官方認可的組織沉積數(shù)據(jù)，每一種歐盟允許使用的硒酵母產(chǎn)品都包含其中。盡管這組數(shù)據(jù)沒有直接比較不同產(chǎn)品的試驗結(jié)果，但我們可以從中看出酵母硒提高硒沉積量的程度有著明顯的組織特異性和菌種特異性。

事實上，這組數(shù)據(jù)也揭示了硒酵母產(chǎn)品截然不同，不可混為一談。不同酵母菌株沉積含硒蛋白和多肽的位置和效率不同，因此其消化率以及生物利用率也大相徑庭，這也是是導(dǎo)致使用不同產(chǎn)品動物硒沉積量差異的主要原因。

3 結(jié)論

比較不同的硒酵母產(chǎn)品時，我們應(yīng)該考慮到不同產(chǎn)品中酵母菌株的不同，因為這是硒在單個蛋白和多肽中沉積量和沉積部位不同的主要原因。這些差異最終會影響到含硒代氨基酸的消化和釋放以及不同產(chǎn)品生物利用率的差異。硒代蛋氨酸的含量并不是提高硒源相對生物利用率的必要因素。

最后，由于含硒蛋白質(zhì)和多肽利用效率差異，不同的酵母硒產(chǎn)品不可混為一談?！酢?/p>

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1001-0769（2016）09-0076-03