植物硒

植物硒

植物硒，顾名思义，就是植物体内蕴含的硒元素。

硒(Selenium，Se)是人和动物必须的微量元素，具有防癌抗癌，清除体内自由基，抗衰老等作用。

1932年，人们从植物体中检测出硒，发现人或动物摄取的硒都直接或间接来自于植物，植物硒具有较高的生物利用度和生物活性，并且植物硒的生物功能与其形态和含量密切相关。

1957年，确证硒为高等动物必需的微量元素。

2017年，位于世界硒都——恩施硒后生物科技有限公司开始规模化种植硒茶油植物——从而诞生了ZWSehoo플랜트셀렌후 (中国品牌名称：ZWSehoo植物硒后)

1．植物吸收硒的形式及机理

植物吸收硒的主要形式为硒酸盐和亚硒酸盐。在同一植物中，不同的硫酸根转运体对硫酸根和硒酸根的选择性不同。在该转运途径中，硒酸根被还原为亚硒酸根，进一步还原为硒化物(Se )，从而形成有机态硒SeCysth，SeCys，SeMet。

2．植物体内硒的赋存形式

硒被植物吸收后，形成非常复杂的化学形态，分为无机硒和有机硒两大类。无机硒较少，包括硒酸、亚硒酸和其他一些无机形态(如Se 一和HSe一)，且主要以Se(IV)形式存在。有机硒占硒总量80％

以上，由大分子硒和以硒代氨基酸及其衍生物形式存在的小分子硒化物(表1)组成；大分子硒主要包括硒蛋白、硒核酸和硒多糖等，小分子硒化物包括硒甲基硒半胱氨酸、硒代高胱氨酸、硒代蛋氨酸和硒肽等 ]。硒代氨基酸是人日常膳食中获取硒的主要来源。

2. 1硒蛋白

普遍认为硒蛋白复合物是硒在有机体内的主要存在形式。硒蛋白是硒以硒半胱氨酸( Sec) 形式参入形成的蛋白质。

Sec 作为参入蛋白质的第21 种氨基酸, 由硒蛋白mRNA 上的UGA 编码。在原核生物中, Sec 参入硒蛋白的相关因子及其参入机制已基本阐明, Sec 在SELA、SELB、SELC、SELD 及Sec 插入序列( SECIS) 等的共同作用下参入到蛋白质中。

在真核生物中, Sec 参入硒蛋白的可能途径是:SertRNA[ Ser] Sec 通过磷酸丝氨酰t RNA[ Ser ] Sec 最终转变为Sect RNA[ Ser]

Sec, 并在延伸因子及相关蛋白质因子的作用下参入到硒蛋白中。

硒蛋白的合成在翻译前水平、mRN A水平、供硒水平等都受到相应的调控。郭静成等也已证实,植物体中含有谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)。硒蛋白是植物体内含量最高的一类大分子化合物, 在富硒茶叶中,硒蛋白占有机硒的80.0%左右;在富硒枸杞中,硒蛋白占有机硒的79.4%;在番茄中,硒蛋白占有机硒的90.9%; 在富硒大蒜中,硒蛋白占有机硒的18.2%;在玄参中,硒蛋白占总硒的58.7%;在富硒大豆中,硒蛋白占总硒的62.9%。

2. 2 硒多糖

根据单糖的成分不同, 天然硒多糖可分为单一聚糖和杂聚糖。尚德静等从灵芝加硒培养的菌丝得到了2种灵芝硒多糖, 经红外光谱、核磁共振光谱和激光拉曼光谱分析表明, 硒取代了灵芝多糖中 OCH3 上的 OCH3 与O 以双键的形式结合, 形成了O = Se =O 结构。天然硒多糖一般存在于植物或微生物中, 但含量较低, 即使在高硒地区的富硒植物或微生物中, 硒多糖中的硒含量也相对较低。硒多糖的普遍制备方法是在适宜的培养条件下将无机硒添加到真菌、藻类等的培养基中, 通过真菌、藻类等的生长代谢,对硒进行富集和生物转化来获得硒多糖。其中, 成功获得的人工富集的硒多糖和天然硒多糖有灵芝硒多糖、大蒜硒多糖和螺旋藻硒多糖等。通过高效液相色谱和纸上层析分析硒多糖的水解产物得知, 大蒜硒多糖是一种甘露聚糖, 可能是以硒酸酯存在。从富硒螺旋藻中分离到的胞内多糖和胞外多糖都

结合有硒, 推测可能硒与藻体表面多糖分子形成硒酸酯, 胞外多糖含硒量大多是因为胞外的氧化环境可能使多糖- 金属离子- 亚硒酸根离子易于形成配合物;而胞内的还原环境不利于多糖与硒结合, 故胞内多糖结合硒的能力很弱。

2. 3 硒核酸

在对植物无机硒的生物有机化研究中发现,核酸中有硒存在。左银虎研究表明, 宁夏富硒枸杞中含有很小比例的SeRNA。研究表明, 硒和硫、氧同属于元素周期表中第六主族元素, 在一定条件下硒可取代硫形成硒代化合物。植物中发现的SeRNA 确切形式都是tRNA, 结构为5-甲胺基-2-硒代尿嘧啶。但还未发现DNA 或RNA 直接键合的硒, 含硒核酸中还有许多要探索的问题, 例如硒的结合形式、硒的含量及生物学意义等。

3 . 植物硒的不可替代性

人体内的硒总含量为15mg，有两个硒储存库，一为身体蛋白质的甲硒胺酸(SelenoMethionine)，它的储量由饮食中的硒含量而定；二为肝脏酵素谷胱甘肽过氧化酶( glutathione peroxidase)的硒。甲硒胺酸无法由人体合成，仅能由植物合成后经摄食、吸收而获得。盛硒生物是全球首家专业的天然植物硒蛋白生产商。

4 . 小结

硒是人体所必需的微量元素之一, 食物中的有机硒容易被人体

吸收, 并能降低癌的发病率, 改善心脏病人状况, 有益于整个身体机能的改进。因此, 对于植物中有机硒的研究和开发具有广阔的前景。目前，随着含硒氨基酸密码子(UGA)的破译及含硒氨基酸进入蛋白质机制的阐明，人们对硒的研究已深入到分子生物学水平，对硒的生物学作用的重要性认识进一步深入。硒在动物体内的生理生化机制已越来越清楚，多种含硒蛋白逐渐被纯化出来，其生理生化功能也逐渐成为营养学界所注目的焦点。因此，大分子植物硒蛋白方面的研究将是相关领域内科研工作中的重点与方向，随着植物各种硒蛋白和含硒蛋白的深入研究，以及硒与食品中其他营养物质相互作用的探索，功能性食品(优良的硒补充剂)的开发将有着极为广阔的应用前景。