食品中硒形態(tài)的研究進展

魏寧果，何 沖，范芳芳

（陜西省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院，陜西西安 710048）

硒是一種典型的雙功能元素，既是人體必需的微量元素，又具有毒性。硒具有抗癌、抗氧化、增強人體免疫力、拮抗有害重金屬等作用，還能調(diào)節(jié)維生素的吸收和利用、調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的合成。人體長期缺硒會導(dǎo)致克山病、大骨節(jié)病、糖尿病、心腦血管疾病等多種疾病。硒攝入量超過安全閾值則會對人體造成傷害，發(fā)生急性或慢性硒中毒。由此可見，科學、合理地攝入硒元素是至關(guān)重要的。但是硒化合物有多種形態(tài)，研究發(fā)現(xiàn)不同形態(tài)硒的功能、生物效應(yīng)和毒性不同。標準中提到的都是總硒含量。因此，僅僅測定總硒含量是不夠的，必須對食品中的硒進行形態(tài)分析。

1 硒在自然界的存在形式

硒是一種非金屬元素，在自然界以無機硒和有機硒（植物活性硒）2種形式存在。無機硒主要包括硒酸鹽（SeO42-）、亞硒酸鹽（SeO32-），有著較大的毒性，攝入量過大會引起中毒，對人體健康造成危害。有機硒包括硒蛋白、多糖等大分子硒和硒代胱氨酸（SeCys2）、硒代蛋氨酸（SeMet）、硒甲基硒代半胱氨酸（MeSeCys）、硒代乙硫氨酸（SeEt）等小分子硒化物[1-4]。有機硒的毒性遠低于無機硒，生物活性更高，富含營養(yǎng)，有利于人體吸收。

2 硒的現(xiàn)行有效的標準

整理對比硒的標準發(fā)現(xiàn)，目前的方法標準大多數(shù)集中在總硒含量的測定上。僅有極少數(shù)進出口標準（SN/T 4526—2016、SN/T 4060—2014） 和地方標準（DB3301/T 117—2007）中提到有機硒的測定。并且有機硒都是通過測定總硒和無機硒，最后差減法獲得。SN/T 4060—2014中采用HPLC-ICP-MS測定硒酸和亞硒酸2種無機硒含量。大多數(shù)的產(chǎn)品標準中只規(guī)定了總硒的限量，富硒茶的硒含量在0.15～5.0 mg/kg，糧食及其制品的硒含量基本≤0.30 mg/kg。只有DBS42/002—2014中規(guī)定了有機硒含量≥總硒的80%。因此，目前對于有機硒方面的方法標準和產(chǎn)品標準都較少。

市面上的富硒產(chǎn)品越來越多，為了消費者能夠吃上真正的富硒食品，享受到硒的保健效果，規(guī)范市場，對于硒形態(tài)分析標準的研究和制定勢在必行。

3 硒形態(tài)的提取技術(shù)

硒在自然界中含量甚微，存在形式多種多樣，而且硒的形態(tài)隨地域、植被、氣候等的不同而差異較大，同時硒形態(tài)本身也易變[5]。因此，樣品處理過程中要保持樣品原有形態(tài)不變，選擇適合的提取方法是分析硒形態(tài)的前提。硒形態(tài)的提取技術(shù)主要包括酸提取、堿提取和酶提取等。

硒形態(tài)提取技術(shù)的對比見表1。

不同的提取方法都有各自的優(yōu)缺點，水提法對水溶性的、非結(jié)合蛋白的硒形態(tài)提取效率較高，但對以蛋白形式結(jié)合的硒，回收率較差；酸提取法有很高的回收率，但酸易使硒形態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)變；酶提法條件溫和，可以減少硒形態(tài)之間相互轉(zhuǎn)化，而且對于蛋白硒有很好的提取效果，輔助以超聲、振蕩、萃取、離心等手段是目前應(yīng)用最廣泛的提取方法。

表1 硒形態(tài)提取技術(shù)的對比

4 硒形態(tài)的分離檢測技術(shù)

目前對于硒形態(tài)的分離檢測技術(shù)很多，有氣相色譜、液相色譜、體積排阻色譜、毛細管電泳、反相離子對色譜等。

4.1 氣相色譜

氣相色譜（GC）可以直接分離檢測易揮發(fā)的甲基硒、二甲基硒等硒形態(tài)化合物，而對于難揮發(fā)的化合物，如硒酸鹽、亞硒酸鹽和硒代氨基酸等，應(yīng)先經(jīng)過衍生化反應(yīng)（?；?、烷基化）得到易揮發(fā)的產(chǎn)物，再通過GC分離檢測。一些學者[16-17]采用一些衍生試劑（如異丙醇、七氟丁酸酐、氯甲酸乙酯）將硒形態(tài)衍生后采用GC或GC-MS進行測定。處理步驟復(fù)雜繁瑣，也有硒形態(tài)變化的風險。

4.2 體積排阻色譜（凝膠色譜）

體積排阻色譜（SEC-HPLC）能夠分析一些高分子化合物。對一些生物大分子（蛋白質(zhì)）的分離，通常能保持其天然構(gòu)象和生物活性。但其分辨力較差，許多分子量相近的化合物很難分離[18]。因此目前主要應(yīng)用于初步篩選分離方面。

4.3 反相離子對色譜

反相離子對色譜（RP-IP-HPLC）能夠同時分離帶電和不帶電化合物，廣泛應(yīng)用含硒化合物的分離。張濤等人[19]用RPLC-ICP-MS法證實了大米中的硒主要為SeCys。Jian Zheng等人[20]用反向離子對色譜和ICP-MS聯(lián)用分離檢測了9種含硒化合物，并且具有較低的方法檢出限。

4.4 毛細管電泳

毛細管電泳（CE）是元素形態(tài)分析中極具潛力的分離技術(shù)，具有分離高、成本低等優(yōu)點。與GC/HPLC相比，CE無需衍生反應(yīng)，也不需要固定相，避免了硒形態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)變的問題。一些學者將CE與ICP-MS聯(lián)用對食品中的硒形態(tài)進行分析[21-22]。

4.5 液相色譜-原子熒光光譜

液相色譜-原子熒光光譜（LC-AFS） 法是近幾年來發(fā)展起來的一種元素形態(tài)分析技術(shù)。氫化物發(fā)生-原子熒光光譜法（HG-AFS）具有靈敏度高、線性范圍寬、準確度高、儀器操作方便、檢測成本低等優(yōu)點，被廣泛用于硒的測定，更易于普及應(yīng)用。

液相色譜-原子熒光光譜分離檢測硒形態(tài)實例見表2。

4.6 高效液相色譜電感耦合等離子體質(zhì)譜

HPLC-ICP-MS聯(lián)用分析技術(shù)是以高分離能力的色譜來實現(xiàn)硒形態(tài)的分離，以高靈敏度、高選擇性的ICP-MS輸出信號，而且形態(tài)分析時不需要復(fù)雜的樣品前處理和復(fù)雜的接口，與其他分析方法相比，HPLC-ICP-MS聯(lián)用技術(shù)使用的接口簡單、分離模式靈活且適用范圍廣。

液相色譜電感耦合等離子體質(zhì)譜分離檢測硒形態(tài)實例見表3。

5 展望

硒的生物活性和毒性與其形態(tài)密切相關(guān)，僅測定總硒遠遠不夠，建立硒形態(tài)的分析方法有著非常重要的意義。由于硒含量低且不穩(wěn)定，因此硒的形態(tài)分析較復(fù)雜。這就需要科研工作者從各個方面進行改進，以實現(xiàn)對不同食品中的硒形態(tài)進行高效準確的定性定量分析。從目前的國內(nèi)外研究動態(tài)可以看出，色譜分離與光譜檢測技術(shù)聯(lián)用是硒形態(tài)分析的發(fā)展趨勢。

表2 液相色譜-原子熒光光譜分離檢測硒形態(tài)實例

表3 液相色譜電感耦合等離子體質(zhì)譜分離檢測硒形態(tài)實例