陸曉奇，王 健，朱元元，劉 穎，袁林喜，高禮先，尹雪斌

?

典型富硒植物中硒形態(tài)和生物可給性研究①

陸曉奇1,2,3，王 健3，朱元元3，劉 穎3，袁林喜3，高禮先4，尹雪斌1,2*

(1 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院，合肥 230026；2 中國科技大學(xué)蘇州研究院功能農(nóng)業(yè)重點實驗室，江蘇蘇州 215123；3江蘇省硒生物工程技術(shù)研究中心，江蘇蘇州 215123；4 安徽省全椒縣西王鎮(zhèn)農(nóng)技站，安徽滁州 239553)

為了評估生物營養(yǎng)強化技術(shù)在富硒農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)中的應(yīng)用效果，本文對蘇州硒谷科技有限公司提供的生物營養(yǎng)強化所得富硒植物材料中硒的含量、形態(tài)和生物可給性進(jìn)行了測定。結(jié)果表明：生物營養(yǎng)強化技術(shù)可有效提高植物中硒的含量，檢測樣品中硒的含量達(dá)到0.91 ~ 110.8 mg/kg。富硒植物中硒的形態(tài)主要以硒代氨基酸形式的有機硒為主，其中富硒谷物和大豆中硒主要存在形態(tài)為硒代蛋氨酸(SeMet，44.2% ~ 80.4%)，富硒西蘭花中硒主要存在形態(tài)為SeMet(27.8%)硒代胱氨酸(SeCys2，25.9%)和硒甲基硒代半胱氨酸(MeSeCys，37.1%), 壺瓶碎米薺中硒主要存在形態(tài)為SeMet(73%)和SeCys2(23.8%)。富硒植物中硒具有較高的生物可給性，其中富硒小麥和大豆達(dá)到90%，富硒玉米和西蘭花達(dá)到80%，壺瓶碎米薺為50%。生物營養(yǎng)強化所得富硒植物具有硒含量高、有機硒比例大和較好的生物可給性，可作為人體補充硒的重要原料。

生物營養(yǎng)強化，富硒植物，硒形態(tài)，生物可給性

功能農(nóng)業(yè)是通過生物營養(yǎng)強化技術(shù)等方式提高農(nóng)產(chǎn)品中的營養(yǎng)、功能成分，以解決人們“隱性饑餓”的問題，富硒功能農(nóng)業(yè)是功能農(nóng)業(yè)的重要組成部分[1]。硒是動物和人體必需的微量元素之一[2-3]，硒缺乏會導(dǎo)致多種疾病的發(fā)生，如在我國東北硒缺乏區(qū)發(fā)現(xiàn)的一種地方性心肌病(克山病)和在我國某些土壤嚴(yán)重硒缺乏地區(qū)出現(xiàn)的一種關(guān)節(jié)變形性疾病(大骨節(jié)病)[4-6]。此外，硒缺乏還與機體的免疫功能、抗病毒感染能力、繁殖、心腦血管疾病、甲狀腺功能和癌癥有著密切的聯(lián)系[7-11]。中國72% 的地區(qū)屬于硒缺乏或低硒地區(qū)，存在著一條從東北到西南的低硒帶[12-14]，我國居民硒膳食攝入水平為36mg/d，遠(yuǎn)低于中國營養(yǎng)學(xué)會推薦的60mg/d[15]，因此中國居民具有較高的補硒需求。

隨著人們對硒的生理功能的認(rèn)識逐漸增強，居民對硒的補充需求日益迫切，為滿足此需求開發(fā)出了多種補硒產(chǎn)品，主要有無機硒鹽、富硒酵母、富硒食用菌和來自天然富硒區(qū)富硒農(nóng)產(chǎn)品[16-18]。近年來，隨著生物營養(yǎng)強化技術(shù)在我國的快速發(fā)展和應(yīng)用推廣，在缺硒地區(qū)利用硒生物營養(yǎng)強化技術(shù)開發(fā)出了多種富硒農(nóng)產(chǎn)品和富硒食品，廣泛應(yīng)用于我國居民的日常補硒。應(yīng)用生物營養(yǎng)強化技術(shù)生產(chǎn)富硒產(chǎn)品具有不受地域限制、產(chǎn)品中硒含量穩(wěn)定、有機硒比例高、易于被人體吸收等優(yōu)勢[19]，成為近年來我國主流的富硒農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)。

1 材料與方法

1.1 富硒植物材料

本研究所使用富硒玉米、富硒小麥、富硒大米、富硒大豆和富硒西蘭花由蘇州硒谷科技有限公司提供，分別來自于山東(玉米和小麥)、蘇州(大米)、黑龍江(大豆)和浙江(西蘭花)。壺瓶碎米薺采集于湖北省恩施魚塘壩地區(qū)硒礦附近的溪流附近。壺瓶碎米薺屬于十字花科植物，是2000年發(fā)現(xiàn)的一種新的硒超積累植物，所使用樣品為采集的混合樣品。

1.2 樣品前處理

采集的富硒玉米、富硒小麥、富硒大米、富硒大豆、富硒西蘭花和壺瓶碎米薺在實驗室先用自來水沖洗掉表面灰塵和殘留土壤，再用蒸餾水潤洗后放在托盤中于55 ℃烘干48 h。烘干后用粉碎機粉碎，樣品分別過60目篩和100目篩用于測定總硒和硒形態(tài)，粉碎后樣品置于陰涼干燥處保存。

1.3 硒含量測定

采用濕法消解原子熒光光譜法檢測樣品總硒含量。檢測原理：試樣經(jīng)酸加熱消化后，在鹽酸介質(zhì)中，將試樣中的六價硒還原成四價硒，用硼氫化鈉或硼氫化鉀作還原劑，將四價硒在鹽酸介質(zhì)中還原成硒化氫(H2Se)，由載氣(氬氣)帶入原子化器中進(jìn)行原子化，在硒空心陰極燈照射下，基態(tài)硒原子被激發(fā)至高能態(tài)，再去活化回到基態(tài)時，發(fā)射出特征波長的熒光，其熒光強度與硒含量成正比，與標(biāo)準(zhǔn)系列比較后定量。

總硒測定的具體操作為：準(zhǔn)確稱取0.2 ~ 0.5 g樣品置于50 ml小錐形瓶中，加入10 ml混酸溶液(HNO3︰HClO4= 4︰1)，加歪頸小漏斗冷消解過夜。次日將小錐形瓶置于電熱板上，100 ℃加熱1 h，120 ℃加熱2 h，180 ℃加熱1 h后，于210 ℃加熱至冒高氯酸白煙后取下，加去離子水潤洗后于210 ℃第二次加熱至冒高氯酸白煙，取下冷卻后加5 ml HCl還原至少4 h后定容至25 ml，混勻后上機檢測?？偽鴾y定所使用儀器為原子熒光光度計(AFS-9230，北京吉天)，儀器參考條件：負(fù)高壓：270 V；燈電流：80 mA；原子化溫度：800 ℃；爐高：8 mm；載氣流速：400 ml/min；屏蔽氣流速：800 ml/min；測量方式：標(biāo)準(zhǔn)曲線法；讀數(shù)方式：峰面積；延遲時間：1 s；讀數(shù)時間：7 s。試驗所使用器皿均在10% HCl溶液中浸泡過夜后，去離子水清洗后烘干備用，所使用試劑均為分析純及以上。每批樣品檢測中均設(shè)置3個空白樣和3個標(biāo)準(zhǔn)樣用于質(zhì)量控制。

1.4 硒形態(tài)測定

樣品硒形態(tài)測定方法為酶解法結(jié)合液相色譜-紫外消解-原子熒光光譜法(LC-UV-AFS，北京吉天)。檢測原理：試樣經(jīng)酶水解后，將與蛋白結(jié)合的硒氨基酸及游離的多肽中硒氨基酸等形態(tài)釋放在酶提取上清液中，再利用液相色譜的有效分離，紫外在線消解形成四價硒形態(tài)，四價硒在鹽酸介質(zhì)與硼氫化鈉反應(yīng)生成硒化氫(H2Se)，由載氣(氬氣)帶入原子化器中進(jìn)行原子化，在硒空心陰極燈照射下，基態(tài)硒原子被激發(fā)至高能態(tài)，再去活化回到基態(tài)時，發(fā)射出特征譜線，經(jīng)聚焦，得到的熒光信號被日盲光電倍增管接收，然后經(jīng)放大、解調(diào)，再由數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)得到結(jié)果。

硒形態(tài)測定的具體操作為：準(zhǔn)確稱取 0.1 ~ 0.2 g 過 100 目篩待測樣品于 10 ml 離心管中，向裝有樣品的離心管中加入5 ml Tris-HCl，搖勻后，超聲30 min，再加入0.2 ml 蛋白酶K(500 mg/L)，50 ℃，氣浴恒溫振蕩器中轉(zhuǎn)速為250 r/min，培養(yǎng)18 h 后，再加入0.2 ml 蛋白酶K(500 mg/L)，繼續(xù)培養(yǎng)6 h，再加入0.4 ml 蛋白酶XIV(500 mg/L)，37 ℃，培養(yǎng)18 h，再將離心管放入高速離心機，4 ℃，10 000 r/min，離心30 min。上清液過0.22mm 水系膜后待測。儀器參考條件：燈電流/輔陰極：100 mA，45 mA；光電倍增管負(fù)高壓：300 V；載氣流速：300 ml/min；屏蔽氣流速：700 ml/min；原子化溫度：800 ℃；爐高：8 mm；測量方式：標(biāo)準(zhǔn)曲線法；讀數(shù)方式：峰面積；峰采集時間：8 min。氧化劑：0.35% NaOH + 0.8% H2O2，還原劑：0.35% NaOH + 1.2% NaBH4，流動相：40 mmol/L (NH4)2HPO4, pH = 6.0。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)硒代胱氨酸(SeCys2)、硒代蛋氨酸(SeMet)、硒甲基硒代半胱氨酸(MeSeCys)和亞硒酸鹽(SeO2– 3)均購置于 Sigma 公司。試驗所使用器皿均在 10% HCl 溶液中浸泡過夜后，去離子水清洗后烘干備用。

1.5 富硒植物中硒的生物可給性

本研究通過人工模擬胃腸實驗研究富硒植物材料中硒的生物可給性，人工模擬胃腸實驗通過模擬食物在人體胃腸中消化過程測定食物中有效成分在胃腸中釋放進(jìn)入胃液或腸液的量，評價食物中有效成分潛在的吸收能力。本研究采用靜態(tài)胃腸模型，使用 RC-8 型藥物溶出儀(天津天光)小杯法模擬，具體操作步驟及參數(shù)如下：

試劑：胃蛋白酶(P7000，sigma)，胰酶(P7545，sigma)，膽鹽(69005236，國藥)，KHCO3，NaHCO3, NaCl。

胃液配制：準(zhǔn)確稱取 1 g 胃蛋白酶，3 g NaCl，5 g KHCO3溶解于純水中并定容至 1 000 ml。

腸液配制：準(zhǔn)確稱取 0.9 g 胰酶，6 g 膽鹽，0.9 g NaHCO3溶解于純水中并定容至 1 000 ml。

胃消化階段：準(zhǔn)確稱取 6 g 樣品和 120 ml 胃液置于溶出儀小杯中，玻璃棒混勻。于 37 ℃水浴中 200 r/min 攪拌，總反應(yīng)時間 2.0 h。分別在 0.5、1.0 和 2.0 h 時用注射器抽取 5 ml 混合液，5 000 r/min 離心 10 min 后取上清液過 0.45mm 水系膜，4 ℃保存用于總硒測定。

腸消化階段：胃階段結(jié)束時，用 NaOH 調(diào)節(jié) pH 至中性后加入 60 ml 腸液并繼續(xù)于 37 ℃水浴中 200 r/min 攪拌，總反應(yīng)時間 6.0 h。分別在 0.5、1.0、2.0、4.0 和 6.0 h 用注射器抽取 5 ml 混合液，5 000 r/min 離心 10 min 后取上清液過 0.45mm 水系膜，4 ℃保存用于總硒測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 典型富硒植物材料的硒含量

本研究中所使用富硒材料的硒含量見表1。富硒材料有富硒大米1種，富硒小麥1種，富硒玉米2種，富硒大豆3種，富硒西蘭花1種和壺平碎米薺1種。

富硒大米、小麥、玉米、大豆和西蘭花均由蘇州硒谷科技有限公司提供，其生產(chǎn)過程為在農(nóng)作物生長過程中向土壤中添加該公司特制硒植物營養(yǎng)劑強化劑，農(nóng)作物在生長過程中通過根部吸收轉(zhuǎn)化。壺瓶碎米薺采集自湖北省恩施市魚塘壩硒礦地區(qū)山間溪流附近，本文所使用材料為恩施考察期間采集壺瓶碎米薺樣品粉碎后的混合樣。

表1 典型富硒材料硒含量

2.2 典型富硒植物材料的硒形態(tài)

本研究中所使用富硒材料的硒形態(tài)見表2，對總硒含量達(dá)到2 mg/kg的樣品進(jìn)行了硒形態(tài)檢測，有富硒小麥1種，富硒玉米2種，富硒大豆2種，富硒西蘭花1種和壺瓶碎米薺1種。

表2 典型富硒材料硒形態(tài)

注：占比指每種硒形態(tài)占總硒含量的百分比，ND指未檢出。

富硒小麥硒形態(tài)檢測結(jié)果顯示主要的硒形態(tài)為硒代蛋氨酸(SeMet)，占樣品總硒的44.2%；硒代胱氨酸(SeCys2)和甲基硒代半胱氨酸(MeSeCys)少量檢出，分別占總硒的2.6% 和0.3%，亞硒酸鹽(SeO2– 3)未檢出。檢出各硒形態(tài)含量之和占樣品總硒47%，有一半左右的硒在樣品酶解時未進(jìn)入酶解液，說明這種樣品前處理方法在檢測小麥硒形態(tài)時存在一定的局限性，有待進(jìn)一步完善和優(yōu)化。富硒玉米A和富硒玉米B硒形態(tài)檢測結(jié)果顯示富硒玉米中硒的主要形態(tài)為SeMet，分別占樣品總硒63.5% 和80.4%；SeCys2和MeSeCys少量檢出，SeCys2分別為2.2% 和4.4%，MeSeCys分別為0.7% 和4.2%；亞硒酸鹽未檢出。檢出各硒形態(tài)含量之和占樣品總硒分別為66% 和89%，較富硒小麥有較好的提取率。富硒大豆A和富硒大豆B硒形態(tài)檢測結(jié)果顯示富硒大豆中硒的主要形態(tài)為SeMet，分別占樣品總硒的50.3% 和65.7%；SeCys2、MeSeCys和亞硒酸鹽均少量檢出，SeCys2分別為6.9% 和1.6%，MeSeCys分別為1.2% 和2.8%；亞硒酸鹽分別為3.3% 和0.9%。檢出各硒形態(tài)含量之和占樣品總硒分別為62% 和71%，具有較好的硒提取率，較富硒小麥有所提高。富硒西蘭花硒形態(tài)檢測顯示SeCys2占25.9%，MeSeCys占37.1%，SeMet占27.8%，亞硒酸鹽未見檢出。富硒西蘭花中檢出各形態(tài)硒含量之和占樣品總硒的比例為91%，具有極好的提取效率，原因可能是西蘭花中纖維素成分較高，而淀粉含量較谷物類少，在酶解的過程中硒更容易釋放進(jìn)入溶出液中。壺瓶碎米薺硒形態(tài)檢測結(jié)果顯示SeCys2占23.8%，SeMet占73.0%，MeSeCys和亞硒酸鹽未見檢出。與富硒西蘭花相比，壺瓶碎米薺同樣具有較高SeCys2，但未檢出MeSeCys，顯示西蘭花和壺瓶碎米薺雖然同屬于十字花科植物，但在硒的代謝和積累途徑方面仍然具有一定的差異性，壺瓶碎米薺積累了更多的SeMet而沒有MeSeCys。壺瓶碎米薺中檢出各形態(tài)硒含量之和占樣品總硒的比例為97%，具有極好的提取效率，原因與富硒西蘭花類似，主要是與谷物類的構(gòu)成存在較大差異，壺瓶碎米薺中的硒更容易在酶解液中釋放出來。

2.3 典型富硒植物材料中硒的生物可給性

選取經(jīng)膨化加工熟制后富硒小麥粉進(jìn)行人工模擬胃腸試驗測定富硒小麥中硒的生物可給性，所選富硒小麥經(jīng)膨化加工后總硒濃度為 26.4 mg/kg，根據(jù)前述研究結(jié)果所述本法硒生物營養(yǎng)強化所得富硒小麥中主要的硒形態(tài)為SeMet。分別在人工模擬胃腸試驗的胃階段的0.5、1.0 和2.0 h，腸階段的0.5、1.0、2.0、4.0 和6.0 h取樣測定溶解于消化液中的硒含量。每組設(shè)置3個平行試驗組，結(jié)果顯示富硒小麥人工模擬胃腸試驗中硒的生物可給性在胃階段呈現(xiàn)隨時間線性上升的趨勢(圖1)，胃階段0.5、1.0、和2.0 h的生物可給性分別為37.3%、47.2% 和55.1%。富硒小麥中硒生物可給性在進(jìn)入腸階段后迅速上升為76.5%，整個腸階段變化不大，在86.5% ~ 93.2% 之間波動，模擬腸消化階段結(jié)束，即腸6.0 h時富硒小麥的生物可給性為89.1%。

圖1 富硒小麥在人工模擬胃腸試驗中硒的溶出

選取富硒玉米、富硒小麥、富硒大豆、富硒西蘭花和壺瓶碎米薺各1種進(jìn)行人工模擬胃腸試驗，比較了腸階段6 h各富硒材料中硒的生物可給性(圖2)。結(jié)果顯示，富硒小麥和富硒大豆中硒的生物可給性顯著高于富硒西蘭花和壺瓶碎米薺，富硒西蘭花中硒的生物可給性顯著高于壺瓶碎米薺。

3 討論

硒是一種分散元素，在地球表面的含量極低且分布不均勻[20-21]。由于硒在全球土壤分布的不均勻性導(dǎo)致了不同地區(qū)作物中硒的含量具有很大的差異性，而動物和人體中硒的主要來源為食物中硒的攝入，因此最終造成不同地區(qū)動物和人體硒攝入量的巨大差異[22]。在南北半球30度以上的高緯度地區(qū)均存在一條緯向的低硒帶，涵蓋全球40多個國家和地區(qū)。中國是一個典型的低硒國家，東北到西南存在一條地理上的低硒帶，全國72% 的國土屬于缺硒或低硒區(qū)域[23]。本研究中采用硒生物營養(yǎng)強化技術(shù)所得富硒植物性材料的硒含量達(dá)到0.91 ~ 110.8 mg/kg，顯著高于先前在我國采集的市售產(chǎn)品中硒的含量，如大米硒含量為10 ~ 55mg/kg[24]，小麥22 ~ 49mg/kg[25]。通過生物營養(yǎng)強化所得富硒植物材料具有硒含量高、便于大規(guī)模農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的特點，可作為我國缺硒人群膳食補充硒元素的重要原材料，亦可將高含量的富硒植物材料經(jīng)過加工作為食品添加劑應(yīng)用于食品工業(yè)，開發(fā)各類富硒食品。

(圖中小寫字母不同表示樣品間差異達(dá)到P<0.05顯著水平)

從食物中攝入的硒是人體硒的主要來源，人體對于硒的吸收和利用效率與食物中硒的形態(tài)緊密相關(guān)。本研究對5類共7個富硒植物樣品中硒的形態(tài)分析顯示，谷物(小麥、玉米)和大豆中硒主要以硒代蛋氨酸(SeMet)形式存在，分析結(jié)果與天然富硒區(qū)或其他方式強化的富硒谷物中硒的形態(tài)相吻合[26]。西蘭花中硒的形態(tài)除SeMet以外，還有較高比例的硒代胱氨酸(SeCys2)和硒甲基硒代半胱氨酸(SeMeCys)。造成西蘭花硒形態(tài)分布與谷物和豆類硒形態(tài)分布差別的主要原因可能是西蘭花屬于十字花科植物，其硒的代謝途徑與谷物和豆類植物存在一定的差異，硒被西蘭花在根系吸收后轉(zhuǎn)化為SeCys，部分的硒被直接以SeCys2或甲基化后形成MeSeCys的形式儲存起來，而不像谷物和豆類植物繼續(xù)轉(zhuǎn)化為SeMet。而同屬于十字花科類植物壺瓶碎米薺中硒的形態(tài)分布中卻沒有MeSeCys，體現(xiàn)了作為硒的超積累植物在硒的代謝途徑上可能與西蘭花不同。此外，本研究中壺瓶碎米薺中硒主要以SeMet(73%)形式存在，與先前研究以SeCys2為主的結(jié)果存在差異[27]，其原因可能是本研究采集的壺瓶碎米薺中硒的含量較低僅為14.3 mg/kg，而先前研究中則達(dá)到幾百至幾千mg/kg。壺瓶碎米薺作為硒的超積累植物在低硒生長環(huán)境中將吸收的硒以SeMet形式存儲，在高硒環(huán)境下更多地轉(zhuǎn)化為SeCys2。

生物可給性是指食物經(jīng)過消化系統(tǒng)消化后產(chǎn)生可溶解性的營養(yǎng)物質(zhì)。通過動物或人體的進(jìn)行活體試驗進(jìn)行評估，因研究時間長、費用高和存在一定的風(fēng)險和倫理道德問題，目前此方面的研究較少進(jìn)行。通過模擬配制人體的消化液，如唾液、胃液、腸液等和人體消化道的相關(guān)消化過程，如口、食管、胃和小腸等。將被檢測的食物加入到消化液中，在模擬人體消化的條件下反應(yīng)對應(yīng)時間，反應(yīng)結(jié)束后釋放到消化液中的營養(yǎng)物質(zhì)的量和加入的總量之比即為該營養(yǎng)物質(zhì)的生物可給性。此方法具有簡便、快速和費用低等優(yōu)點，是評價生物可給性的重要方法。人體內(nèi)硒的含量取決于食物中攝入硒的總量和硒的可吸收水平，人工模擬胃腸試驗可有效評估食物中硒的生物可給性。以富硒小麥的人工模擬胃腸試驗為例，在胃消化階段的2 h內(nèi)硒的生物可給性由35% 逐步上升至55%，進(jìn)入腸階段后迅速上升并維持在90%，另4種富硒植物硒的生物可給性也存在類似的變化規(guī)律。從腸階段6 h的最終生物可給性數(shù)值比較來看，富硒玉米、小麥、大豆和西蘭花均達(dá)到80% 以上，而壺瓶碎米薺只有50%。壺瓶碎米薺中硒的生物可利用性較低的原因可能與其獨特的硒形態(tài)分布有關(guān)。此外，本研究中所使用的壺瓶碎米薺采集于湖北省恩施市魚塘壩硒礦地區(qū)，采集時已處于生長階段尾期，所采得莖稈纖維化較為嚴(yán)重，處于生長晚期的壺瓶碎米薺中難被消化液所分解的纖維可能是阻止其中硒釋放進(jìn)入消化液的一個重要原因。

4 結(jié)論

通過對所選取的生物營養(yǎng)強化富硒植物的硒含量和形態(tài)分析的結(jié)果表明，生物營養(yǎng)強化可獲得高硒含量的富硒植物材料。生物營養(yǎng)強化富硒植物中硒主要以硒代氨基酸的形式存在，但分布規(guī)律上存在一定的差異性，其中在谷物和大豆中主要以硒代蛋氨酸存在，十字花科類植物中另有一定含量的硒代胱氨酸或硒甲基硒代半胱氨酸存在。通過人工模擬胃腸試驗評估結(jié)果顯示小麥、玉米、大豆和西蘭花中硒的生物可給性超過80%，建議可作為富硒農(nóng)產(chǎn)品或富硒食品用于居民的日常補硒。

[1] 趙其國, 尹雪斌. 功能農(nóng)業(yè)[M]. 北京: 科學(xué)出版社, 2016: 82

[2] Rayman M P. The importance of selenium to human health[J]. Lancrt, 2000, 356(9225): 233–241

[3] Brown K M, Arthur J R. Selenium, selenoproteins and human health: A review[J]. Public Health Nutrition, 2001, 4(2B): 593–599

[4] 范明慧, 范杰. 微量元素硒與克山病[J]. 中國地方病防治雜志, 2015, 30(6): 472–474

[5] 李海蓉, 楊林生, 譚見安, 等. 我國地理環(huán)境硒缺乏與健康研究進(jìn)展[J]. 生物技術(shù)進(jìn)展, 2017, 7(5): 381–386

[6] 朋玲龍, 王先良, 陳霞, 等. 我國硒的環(huán)境分布及其健康影響[J]. 安徽預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志, 2015, 21(1): 33–36

[7] Hatfield D L, Tsuji P A, Carlson B A, et al. Selenium and selenocysteine: Roles in cancer, health, and development[J]. Trends in Biochemical Sciences, 2015, 39(3): 112–120

[8] Roman M, Jitaru P, Barbante C. Selenium biochemistry and its role for human health[J]. Metallomics, 2014, 6(1): 25–54

[9] Fernandes A P, Gandin V. Selenium compounds as therapeutic agents in cancer[J]. Biochimica et Biophysica Acta-general Subjects, 2015, 1850(8): 1642–1660

[10] Duntas L H, Benvenga S. Selenium: An element for life[J]. Endocrine, 2015, 48(3): 756–775

[11] Reich H J, Hondal R J. Why nature chose selenium[J]. ACS Chemical Biology, 2016, 11(4): 821–841

[12] Gao J, Liu Y, Huang Y, et al. Daily selenium intake in a moderate selenium deficiency area of Suzhou, China[J]. Food Chemistry, 2011, 126(3): 1088–1093

[13] 羅友進(jìn), 韓國輝, 孫協(xié)平, 等. 三峽庫區(qū)(重慶段)土壤硒分布特征及影響因素[J]. 土壤, 2018, 50(1): 131–138

[14] 徐強, 遲鳳琴, 匡恩俊, 等. 基于通徑分析的土壤性質(zhì)與硒形態(tài)的關(guān)系——以黑龍江省主要類型土壤為例[J]. 土壤, 2016, 48(5): 993–999

[15] 中國硒景觀與硒研究團(tuán)隊分布圖[J]. 生物技術(shù)進(jìn)展, 2017, 7(5): 349–350

[16] 婁興丹, 張根林, 葉邦策. 高富硒酵母的篩選及富硒強化研究[J]. 生物技術(shù)通報, 2017, 33(12): 132–137

[17] 劉書暢, 馬布平, 周忠發(fā), 等. 富硒食用菌的研究進(jìn)展(綜述) [J]. 食藥用菌, 2018, 26(2): 74–78

[18] 彭祚全. 恩施州富有機硒食品現(xiàn)狀及評價[J]. 微量元素與健康研究, 2018, 35(2): 45–46, 48

[19] Lu X Q, He Z S, Lin Z Q, et al. Effects of Chinese cooking methods on the content and speciation of selenium in selenium bio-fortified cereals and soybean[J]. Nutrients, 2018, 10(3): 317

[20] 遲鳳琴, 徐強, 匡恩俊, 等. 黑龍江省土壤硒分布及其影響因素研究[J]. 土壤學(xué)報, 2016, 53(5): 1262–1274

[21] 戴慧, 宮傳東, 董北, 等. 東北平原土壤硒分布特征及影響因素[J]. 土壤學(xué)報, 2015, 52(6): 1356–1364

[22] 胡秋輝, 朱建春, 潘根興. 硒的土壤生態(tài)環(huán)境、生物地球化學(xué)與食物鏈的研究現(xiàn)狀[J]. 農(nóng)村生態(tài)環(huán)境, 2000, 16(4): 54–57

[23] 蔣彬, 李志剛, 葉正錢, 等. 硒從土壤向食物鏈的遷移[J]. 土壤通報, 2002, 33(2): 149–152

[24] 陳歷程, 楊方美, 張艷玲, 等. 我國部分大米含硒量分析及生物硒肥對籽粒硒水平的影響[J]. 中國水稻科學(xué), 2002(4): 48–52

[25] 魯璐, 季英苗, 李莉蓉, 等. 不同地區(qū)、不同品種(系)小麥鋅、鐵和硒含量分析[J]. 應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報, 2010,16(5): 646–649

[26] Huerta V D, Reyes L H, Marchante-Gayon J M, et al. Total determination and quantitative speciation analysis of selenium in yeast and wheat flour by isotope dilution analysis ICP-MS[J]. Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 2003, 18 (10): 1243–1247

[27] Yuan L X, Zhu Y Y, Lin Z Q, et al. A novel selenocystine-accumulating plant in selenium-mine drainage area in Enshi, China[J]. Plos ONE, 2013, 8(6): e65615

Study on Se Speciation and Bioaccessibility of Typical Se-enriched Plants

LU Xiaoqi1,2,3, WANG Jian3, ZHU Yuanyuan3, LIU Ying3, YUAN Linxi3, GAO Lixian4, YIN Xuebin1,2*

(1 School of Earth and Space Sciences, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China; 2 Key Laboratoryof Functional Agriculture, Suzhou Institute for Advanced Study, University of Science and Technology of China, Suzhou, Jiangsu 215123, China; 3 Jiangsu Bio-Engineering Research Center for Selenium, Suzhou, Jiangsu 215123, China; 4 Xiwang Town Agrotechnical Station, Chuzhou, Anhui 239553, China)

In order to evaluate the effects of bio-fortification on producing Se-enriched agricultural products, the content, speciation and bioaccessibility of selenium in Se-enriched plant materials supplied by Suzhou Setek Co., Ltd. were determined. The results showed that bio-fortification could effectively improve the selenium contents in plants. Selenium content in the tested samples was 0.91–110.8 mg/kg. The main speciation of selenium was selenium amino acid. Selenium in grains and soybeans mainly existed in the form of SeMet (44.2%–80.4%). The main forms of selenium in broccoli were SeMet (27.8%), SeCys2(25.9%) and MeSeCys (37.1%). The main forms of Se inwere SeMet (73%) and SeCys2 (23.8%). Selenium in Se-enriched plants has high bioaccessibility. The bioaccessibilities were 90% for Se-enriched wheat and soybean, 80% for Se-enriched maize and broccoli, and 50% for, respectively. Se-enriched plants produced by bio-fortification have high selenium content, high organic selenium ratio and good bioaccessibility, thus could be used as important materials for human selenium dietary supplement.

Bio-fortification; Se-enriched plant; Se speciation; Bioaccessibility

山西省重點研發(fā)計劃重點項目(201703D211001)、山西農(nóng)谷建設(shè)科研專項(SXNGJSKYZX201706)、廣西創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展專項資金項目(桂科AA17202019-2，桂科AA17202026-6，桂科AA17202026-7，桂科AA17202038-1，桂科AA17202044-1，桂科AA17202010，AA17202027-3)

(xbyin@ustc.edu.cn)

陸曉奇(1988—)，男，安徽無為人，博士，主要研究方向為微量元素硒與人體健康。E-mail: lusokey@163.com

10.13758/j.cnki.tr.2018.06.027

Q946.91；S184

A