L_硒甲基硒代半胱氨酸的化学合成_省略_法代谢途径及其生物活性的研究进展_姚昭
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硒的形态分析方法概述及其在生物有效性研究中的应用摘要:硒的形态研究是了解环境中硒的毒性、生物可利用性、迁移和生物地球化学循环等方面的基础。
本文总结了环境样品中硒形态的研究方法,及其形态分析在生物有效性研究中的应用。
关键词:硒;形态分析;方法;生物有效性;应用1前言硒位于第六主族, 是一种准金属元素。
地壳中硒的丰度仅为0.05-0.09 µg/g, 但由于人为因素与自然因素的影响使硒在自然界中分布日益广泛, 一般大气、水、土壤中硒水平为µg/g-ng/g级。
一定条件下, 各种形态的硒类化合物可相互转化。
有报道以葡萄糖作为外加碳源, 研究天然水体中亚硒酸钠通过微生物反应转化为单质硒和挥发态硒(如二甲基硒、二甲基二硒) 的实验。
1957年,Schwar首先证明硒作为谷胱甘肽过氧化物酶的活性中心, 是人体必需的微量元素。
近年来, 适量的硒摄入水平与癌症、心血管病、糖尿病、白内障、老年痴呆症等各种疾病的密切相关性日益引起人们的重视。
我们在贫硒地区通过口服亚硒酸钠来治疗预防克山病、大骨节病。
硒作为多种重金属元素(如Cd、Hg等)的天然解毒剂、可拮抗环境中多种有害物质的毒性。
硒化合物的生理、生物活性,及其在环境中的迁移转化规律,同硒存在的化学形态及不同化学形态下硒的浓度水平直接相关。
硒分析方法在研究生命科学、环境科学、材料科学等领域均具重要意义。
1 环境中硒的存在形式硒存在形式的早期研究主要集中于矿床学、矿物学和环境地球化学。
朱建明等[1]于2003年对已发现的107种硒矿物进行了总结和归类,概述了表生环境中硒的存在形式。
环境中硒主要以无机和有机硒形式存在(表1)[2-4,5],不同硒形态间会因pH、Eh和生物作用(如甲基化)等因素的影响而发生转变,其中pH-Eh是主要的影响因素。
图1给出了常温常压下不同形态硒稳定存在的pH-Eh范围。
表一环境中主要的硒化合物[2,5]Table 1 The major selenium compounds in the environment硒化合物化学式存在条件无机硒硒化氢(-Ⅱa) H2Se b气体,不稳定,水中易分解成Se0硒氢化物(-Ⅱ) Se2-还原环境,金属硒化物,土壤中元素硒(0) Se0还原环境稳定存在,水中不溶解亚硒酸盐(Ⅳ) SeO32-弱氧化条件,易溶解,如土壤或大气颗粒偏亚硒酸盐(Ⅳ) HSeO32-酸性或中性条件,易还原,如土壤中二氧化硒(Ⅳ) SeO2化石燃料燃烧放出的气体,易溶于水硒酸盐(Ⅵ) SeO42-弱氧化条件,易还原,易为植物利用硒酸根(Ⅵ) SeO42-,HSeO4-一般土壤环境有机硒二甲基硒化物(DMSe) (CH3)2Se b土壤中微生物、细菌形成的挥发组分二甲基二硒化物(DMDSe) (CH3)2Se2b植物形成的挥发组分二甲基硒砜(CH3)2SeO2b DMSe的前期还原挥发产物,由代谢形成三甲基硒(CH3)3Se+动物代谢产物,以尿形式排放注:a表示无机硒化合物中硒的价态;b表示该硒化合物具有挥发性。
l甲基硒代半胱氨酸制备工艺
L-硒-甲基硒代半胱氨酸的制备工艺主要包括以下步骤:
1. 起始原料准备:准备必要的起始原料,包括所需的氨基酸、硒粉、甲醇和其他可能的添加剂。
确保所有原料都符合质量标准,并处于合适的纯度水平。
2. 混合与反应:将起始原料按照一定的比例混合在一起,在适当的温度和pH值条件下进行反应。
这一步是整个制备过程中的关键,因为它决定了最终产品的结构和性质。
3. 分离和纯化:反应完成后,需对产物进行分离和纯化,以去除未反应的原料和副产物。
这一步骤通常涉及离心、过滤、萃取等操作,以确保最终产品的纯度和质量。
4. 结晶与干燥:经过纯化的产物可能以结晶形式存在,需要对其进行适当的处理以获得最佳的结晶形态。
干燥则是去除结晶中的残余水分,以保持其稳定性。
5. 质量检查与包装:最后,应对制备得到的L-硒-甲基硒代半胱氨酸进行质量检查,确保其符合预设的标准。
一旦满足质量要求,就可以进行适当的包装,以便于储存和运输。
整个制备工艺需要严格控制温度、pH值、原料配比等参数,以确保最终产品的质量和一致性。
新型营养强化剂L-硒-甲基硒代半胱氨酸的研究进展刘建群;赵元;张锐;舒积成;张小平【期刊名称】《中国食品添加剂》【年(卷),期】2011(000)002【摘要】L-硒-甲基硒代半胱氨酸是一种天然含硒氨基酸,具有防治癌症、抗氧化、抗衰老、治疗心脑血管疾病、解重金属毒等作用,已于2009年被卫生部批准为新型营养强化剂.现代药理学研究表明不同形式的硒具有不同的抗癌效果,L-硒-甲基硒代半胱氨酸被证明是有效的化学抗癌剂之一.本文对L-硒-甲基硒代半胱氨酸的来源、抗癌作用机理、测定方法及其应用进行了综述.【总页数】5页(P152-156)【作者】刘建群;赵元;张锐;舒积成;张小平【作者单位】江西中医学院现代中药制剂教育部重点实验室,南昌,330004;江西中医学院现代中药制剂教育部重点实验室,南昌,330004;江西中医学院现代中药制剂教育部重点实验室,南昌,330004;江西中医学院现代中药制剂教育部重点实验室,南昌,330004;江西川奇药业有限公司,南昌,330029【正文语种】中文【中图分类】TS202.3【相关文献】1.手性柱高效液相色谱拆分测定营养强化剂硒-甲基硒代半胱氨酸对映体 [J], 刘建群;王亚莉;张小平2.柱前衍生高效液相色谱荧光检测法测定奶粉中L-硒-甲基硒代半胱氨酸 [J], 刘建群;赵元;舒积成;张锐;张小平3.液相色谱串联质谱法定量检测青花菜中L-硒甲基硒代半胱氨酸 [J], 张明;杜业刚;林少彬;杨文婕4.L-硒甲基硒代半胱氨酸的化学合成方法代谢途径及其生物活性的研究进展 [J], 姚昭;张小平;邓泽元;李红艳5.硒甲基硒代半胱氨酸对神经母细胞瘤细胞增殖及凋亡的影响 [J], 刘慧纯;王从平;刘群会;李文静;贾敏因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
微量元素硒的研究进展曾静,罗海吉(第一军医大学热卫系军队卫生学教研室,广东广州510515)摘要:硒是一种人体不可缺少的微量矿物质,在生物体内,尤其是人体内发挥着十分重要的生物学功能和免疫功能,通过对硒营养状态的评价,对大多数人而言,适量补充硒的摄入量对维持身体健康,防治某些疾病具有重要的意义。
关键词:微量元素;硒;免疫;营养中图分类号:O613.52 文献标识码: B 文章编号:1005-5320(2003)02-0052-05微量元素是相对宏观元素而言的,它虽然只占人体重量的0.05%,但与人体的生理功能关系密切,微量元素的缺乏会导致多种疾病。
硒有多种免疫与生物学功能,尤其是它的预防心血管病、抗肿瘤、对抗病毒性疾病以及抗衰老等的作用问题,近年来特别引起人们的关注。
硒是人体必需的微量元素之一,硒对人体的营养作用以及补硒对某些疾病的防治作用显得愈发重要。
1. 硒的存在形式硒在生物体内主要以有机硒化合物的形式存在,主要有两类,一类是含硒氨基酸,另一类是含硒蛋白质。
硒代氨基酸最主要的是硒代胱氨酸(Se-Cys)和硒代蛋氨酸(Se-Met),含硒蛋白质中最主要的是谷胱甘肽过氧化物酶(GSH—Px),Se以两种形式存在于蛋白质中,一种是可以离解的因子存在,在哺乳动物中硒是以共价键形式存在[1]。
Se-Met在蛋白质中可代替蛋氨酸的存在,而Se-Cys只在蛋白质的特定位点发挥特殊的功能,主要是催化氧化—还原反应。
2.硒的生物学功能硒代半胱氨酸是多种酶辅基的必需成分,特别是谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)在对抗体内有氧代谢过程中所产生过氧化氢对细胞的破坏作用时硒必不可少。
硒是GSH-Px的重要组分,每个酶分子含有4个硒原子。
谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)是抗过氧化物的重要酶,其主要功能是阻止过氧化物和自由基的形成。
可见,硒最主要的生物学功能是构成谷胱甘肽过氧化物酶的重要成分催化还原型谷胱甘肽变成氧化型谷胱甘肽,使有毒的过氧化物变成无毒的羟基化物。
食品添加剂L-硒-甲基硒代半胱氨酸1 生产工艺以α-乙酰氨基丙烯酸甲酯和甲硒醇钠为主要原料,经加成、酶法拆分制得食品添加剂L-硒-甲基硒代半胱氨酸(简称L-SeMC)。
2 性状本品外观为白色粉末状或颗粒状固体,具蒜样气味。
本品易溶于水,微溶于甲醇,熔点174-176°C (分解)。
3 技术要求:附录A检验方法A.1 L-硒-甲基硒代半胱氨酸含量(以L-SeMC计)的测定A.1.1 方法原理采用高效液相色谱法测定,用紫外吸收检测器检测,外标法定量计算样品中L-硒-甲基硒代半胱氨酸的含量。
A.1.2 试剂和材料A.1.2.1 L-硒-甲基硒代半胱氨酸对照品,纯度大于98%。
A.1.2.2甲醇,色谱纯。
A.1.2.3磷酸,分析纯。
A.1.3 仪器和设备A.1.3.1 高效液相色谱仪:带有紫外检测器。
A.1.3.2 色谱柱:长为300mm,内径为4.6mm的不锈钢柱,固定相为C4、粒径5μm。
A.1.4 色谱分析条件A.1.4.1 流动相:水溶液:甲醇=95:5(v:v),水溶液配制:每3000mL水中加入约1mL浓磷酸,调节pH为2.50。
A.1.4.2 流量:1mL/min。
A.1.4.3 检测波长:235nm。
A.1.4.4 柱温:25℃A.1.4.5 进样量:20μL。
A.1.5 对照品溶液的配制精密称取对照品10mg,置50mL容量瓶中,用水溶解,定容至50mL,用移液管精密吸取该溶液2mL,用流动相稀释至10mL,摇匀,用0.45μm滤膜过滤,得对照品溶液。
A.1.6 供试品溶液的配制精密称取供试品10mg,置50mL容量瓶中,用水溶解,定容至50mL,用移液管精密吸取该溶液2mL,用流动相稀释至10mL,摇匀,用0.45μm滤膜过滤,得供试品溶液。
A.1.7分析步骤A.1.7.1 系统适用性试验在A.1.4规定的色谱分析条件下,理论塔板数按L-硒-甲基硒代半胱氨酸计算不应低于3000,L-硒-甲基硒代半胱氨酸与相邻杂质峰间的分离度应符合要求。
硒的生物转化研究进展硒的生物转化研究进展来源:《中国兽医杂志》硒是人和动物所必需的微量元素,具有多种重要的生物学功能。
硒的有机态和无机态相比,具有吸收率高、生物活性强、环境污染小等特点。
因此硒的有机化研究是目前硒研究的一个热点。
通过生物进行硒的转化为获取有机硒提供一条简便经济的途径,有利于实际生产中大量应用。
许多学者对此进行了研究。
本文就此方面作一简要概述。
1 有机硒和无机硒:微量元素的环境行为,生态效应,生理作用,特由此表可以看出,生物体内存在的低分子量有机硒化合物种类繁多。
除此之外,生物体内还有高分子量有机硒化合物,如各种酶类以及不具有酶功能的含硒蛋白,硒酸脂多糖等。
另外尚有一些人工合成的有机硒化合物,如晒化二乙酸,硒代丙酸等。
有机硒与无机硒相比具有以下特点:一些有机硒的生物利用率明显高于亚硒酸钠(高于160%),这主要决定于硒的有机形态;从提高人体血硒水平来看,有机硒比无机硒更有效;一些有机硒的毒性比无机硒小;有机硒,特别是植物中存在的有机硒主要是硒蛋氨酸,需要时可合成人体所需要的硒酶;植物中的有机硒的种类很多,可望从中筛选出更有效的药物或添加剂。
硒的摄入不足给人和动物造成多种伤害影响别是它对人和动物机体的健康影响都与其存在的形态密切相关。
硒元素也是如此。
它对生物界的营养性和毒性,在环境中的迁移和变化规律不仅取决于硒的总量,同时也取决于它的形态。
自然界中硒的存在价态形式有如下几种,-2,0,+4,+6。
0价态是单质硒,难以被生物吸收利用,生物学作用极低。
无机硒中的硒的价态是+4,+6,常见的这类物因如Na2SeO3,Na2SeO4。
有机硒中硒的价态通常是-2价存在,或者是与其他物质以络合态存在,常见的存在于生物体内重要的低分子量有机硒化合物见表1。
生物体的正常功能,损害机体免疫力,引起诸如克山病、大骨节病、地方性甲状腺肿等多种疾病。
在动物引起牛和羊的白肌病,家禽的胰腺坏死和渗出性素质。
硒在地壳中的丰度为0.000005%,且分布极不均衡,仅就我国来说低硒面积占全部国土面积的70%左右。
硒代半胱氨酸生物合成研究进展何家伟,杜馨,蔡俊*收稿日期:2019-04-09修回日期:019-07-22基金项目:国家自然科学基金(31401807)作者简介:何家伟(1996-),男,硕士研究生,研究方向为硒代半胱氨酸生物合成。
*通讯作者:蔡俊(1968-),男,教授,博士,研究方向为发酵过程的优化与放大,生物再生资源的微生物转化,农副产品加工。
(湖北工业大学生物工程与食品学院发酵工程教育部重点实验室工业发酵湖北省协同创新中心工业微生物湖北省重点实验室b湖北 武汉430068)摘 要:硒代半胱氨酸是蛋白质中硒的主要存在形式,也是多种有机硒化物的前体物质,在硒蛋白的合成中起到关键作用,在合成高活性硒化物,生产富硒食品,医药保健方面有着巨大潜力。
文探讨了硒代半胱氨酸的生物合成,总结了硒代半胱氨酸的检测提取方 ,并比较了各类检测方法的优点。
介绍了硒代半胱氨酸的微生物发酵生产方法及其在合成高活性硒化物中的用,以期为今后 的硒代半胱氨酸研究提供参考。
关键词:硒代半胱氨酸;生物来源?提取?检测?发酵?高活性硒化物中图分类号:Q591.2 文章编号:0254-5071 (2019) 11-0011-05 doi:10.11882/j.issn.0254-5071.2019.11.003引文格式:何家伟,杜馨,蔡俊•硒代半胱氨酸生物合成研究进展[J].中国酿造,2019,38(11):11-15.Progress in biosynthesis of selenocysteineHE Jiawei, DU Xin, CAI Jun *(Key Laboratory of F ermentation Engineering (MGnGstry of E ducation), Hubei Provincial Cooperative Innovation Center of I ndustrialFermentation, Hubei Key Laboratory of I ndustrial Microbiology, Hubei University of Technology, Wuhan 430068, China)Abstract : Selenocysteine is the main existence form of selenium in protein and the precursor of various organic selenides. It plays a key role in the syn thesis of selenoproteins and has great potential in the synthesis of highly active selenoides, production of selenium-rich foods, and medicine and healthcare. The biosynthesis of selenocysteine was studied, the methods for the detection and extraction of selenium cysteine were summarized, and their ad vantages and disadvantages were compared. The methods of microbial fermentation of selenocysteine and its application in the synthesis of highly activeselenides were introduced, in order to provide reference for the research of selenocysteine in the future.Keywords : selenocysteine; biological sources; extraction; detection; fermentation; highly reactive selenides硒代半胱氨酸(selenocysteine ,Sec )是蛋白质中硒的 主要存在形式,也是唯一含有准金属元素的氨基酸叫Sec 被称为第21种氨基酸倒,作为活性中心存在于谷胱甘肽过 氧化酶、硫氧还蛋白还原酶、甘氨酸还原酶、甲酸脱氢酶 等含硒酶中。
茶树硒代半胱氨酸甲基转移酶基因生物信息学分析刘声传;鄢东海;魏杰【摘要】为揭示茶树(Camellia sinensis)硒代半胱氨酸甲基转移酶(Selenocysteine methyltransferase,SMT)基因CsSMT的生物学功能及其分子调控机理,利用生物基因组学数据库和生物信息学分析软件,对CsSMT进行生物信息学分析,预测该基因编码产物的理化性质、结构与功能,同时构建CsSMT同源基因的系统进化树.结果表明:CsSMT基因cDNA全长1368 bp,开放阅读框位于50~l105 bp处.编码产物为稳定的亲水性蛋白,分子式为C11670 H2645 N459 O532 S15,无跨膜结构,无信号肽,定位于细胞质基质.二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主,三维建模成功.系统进化分析表明,CsSMT基因mRNA与拟南芥同型半胱氨酸S-甲基转移酶基因(Homocysteine S-methyltransferase,HMT)聚为一组.【期刊名称】《西南农业学报》【年(卷),期】2013(026)006【总页数】6页(P2221-2226)【关键词】茶树;CsSMT基因;生物信息学【作者】刘声传;鄢东海;魏杰【作者单位】贵州省茶叶研究所,贵州贵阳550006;贵州省茶叶研究所,贵州贵阳550006;贵州省茶叶研究所,贵州贵阳550006【正文语种】中文【中图分类】S571.1硒(Se)是人体最重要的微量元素,具有抗氧化、改善免疫力、提高抵抗力等功能,被美国医学家称为至今发现最强烈也最具潜力的抗癌营养素[1]。
据地质学家考证,我国72%的地区属于缺硒地区,2/3 的人口存在不同程度的硒摄入量不足[2]。
茶叶是我国最受欢迎的饮品,硒含量比一般食品高,可以通过富硒茶的形式补充人体硒营养[3]。
然而,当前我国只在陕西紫阳、湖北恩施及贵州凤冈等少数富硒茶园生产出天然富硒茶,不能满足消费需求。
培育和推广富硒茶树良种,成为生产天然富硒茶的关键技术手段。
pdi酶中的硒代半胱氨酸概述及解释说明1. 引言1.1 概述PDI酶(Protein Disulfide Isomerase enzyme)是一种重要的蛋白质催化剂,参与细胞中蛋白质的折叠和修复过程。
其功能主要通过催化硫氧还原反应来调节二硫键的形成和断裂,从而影响蛋白质的折叠状态以及功能。
硒代半胱氨酸(Selenocysteine)作为PDI酶关键活性位点之一,在这个过程中发挥着重要的作用。
1.2 文章结构本文将首先介绍PDI酶的基本概念、定义和功能,并探讨其在生物体内的来源和分布情况。
接着会详细描述硒代半胱氨酸在PDI酶中的作用机制及其与蛋白质折叠过程之间的关系。
进一步地,我们将探讨PDI酶活性中硒代半胱氨酸功能与调控机制,并讲解硒代半胱氨酸相关疾病及临床意义。
最后,我们将总结对于PDI酶中硒代半胱氨酸的研究成果,并展望未来研究的发展方向与建议。
1.3 目的本文旨在全面概述PDI酶中硒代半胱氨酸的作用机制及其在蛋白质折叠、细胞功能和相关疾病中的重要性。
通过深入了解硒代半胱氨酸与PDI酶之间的相互作用关系,有助于揭示细胞内蛋白质折叠与活性调控的分子机制,并为疾病的治疗与药物开发提供新思路。
同时,我们希望为未来进一步研究和应用硒代半胱氨酸于生物医学领域提供有价值的参考。
2. PDI酶介绍:2.1 定义和功能:PDI酶(Protein Disulfide Isomerase)是一种在细胞质膜、内质网和高尔基小体等细胞亚结构中广泛存在的酶类。
它主要参与了细胞内蛋白质折叠的过程,并且在保持蛋白质结构和功能方面起着重要的调节作用。
PDI酶是一种催化性酶,其主要功能是催化无机盐对于蛋白质-二硫键和巯基之间的氧化还原反应。
具体而言,PDI酶能够促使形成或解除蛋白质中的二硫键,并通过转移巯基来促进蛋白质发生正确的折叠。
这个过程对于确保细胞内的蛋白质处于正确的三维结构中至关重要,从而保证它们能够正常地完成生物学功能。
甲基硒半胱氨酸的生物利用率和毒性的研究
王华丽;张劲松;王旭芳;俞汉青
【期刊名称】《营养学报》
【年(卷),期】2007(29)6
【摘要】目的:以硒蛋氨酸为参照,研究甲基硒半胱氨酸的生物利用率和毒性。
方法:通过硒积累、谷胱甘肽过氧化物酶和硫氧还蛋白还原酶活力比较生物利用率,通过急性毒性和短期硒耐受实验比较毒性。
结果:两者对含硒酶的影响相同。
硒蛋氨酸产生更高的硒积累,尤其是在高剂量硒水平。
急性致死作用和短期硒耐受试验均显示硒蛋氨酸毒性低。
结论:与硒蛋氨酸相比,甲基硒半胱氨酸有相等的含硒酶调节能力,特点是硒积累少,但具有较高的毒性。
【总页数】3页(P544-546)
【关键词】硒蛋氨酸;甲基硒半胱氨酸;生物利用;毒性
【作者】王华丽;张劲松;王旭芳;俞汉青
【作者单位】中国科学技术大学化学与材料科学学院
【正文语种】中文
【中图分类】R151.2
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1.新型营养强化剂L-硒-甲基硒代半胱氨酸的研究进展 [J], 刘建群;赵元;张锐;舒积成;张小平
2.硒-甲基硒代半胱氨酸通过缝隙连接蛋白43抑制前列腺癌DU145细胞生长的研
究 [J], 钟明珠;尧凯;董培;郭胜杰;周芳坚;韩辉
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5.手性色谱法测定L-硒-甲基硒代半胱氨酸含量的研究 [J], 黄晓婉;王杉;揭琴丰;邱伟华;何悦铭;邓泽元
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植物硒代谢积累及相关酶的研究进展杜玉潇1,李亚男1,陈大清1,2*(1.长江大学生命科学学院,湖北荆州434025;2.武汉大学生命科学学院,武汉430072)摘要:阐述了植物硒代谢的基本途径及其积累的分子机制,详细介绍了几种参与硒代谢的关键性酶的分子生物学特性。
并展望了有关植物硒代谢的发展趋势。
关键词:植物;硒;代谢;ATP硫酸化酶;谷光甘肽过氧化物酶;硒代半胱氨酸甲基转移酶;综述中国分类号:Q945.12文献标识码:A文章编号:1005-3395(2007)03-0269-08ProgressinSeleniumMetabolismandAccumulationandKeyEnzymesinPlantsDUYu-xiao1,LIYa-nan1,CHENDa-qing1,2*(1.CollegeofLifeScience,YangtzeUniversity,Jingzhou434025,China;2.CollegeofLifeScience,WuhanUniversity,Wuhan430072,China)Abstract:Seleniummetabolicfateandaccumulationofmolecularmechanismarebrieflyreviewedinplants.Keyenzymesinvolvedinthepathwayarediscribed.Trendsinseleniummetabolismresearchareprovided.Keywords:Plant;Se;Metablism;ATPsulfurylase;Glutathioneperoxidase;Selenocysteinemethyltransferase;Review微量元素硒(Se)不仅是人、动物和微生物的必需营养元素,也是植物生长发育的有益元素。
植物中的硒含量在几个μgkg-1到几千mgkg-1,因植物种类而异。