一、硒的形态与健康关系
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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。
纳米硒是一种具有很高生物活性的新型硒源,其尺寸小于100纳米,具有良好的溶解性和稳定性。
纳米硒的质量标准是确保其安全、有效和可控使用的重要依据。
以下是纳米硒的一些主要质量标准:
1.外观和形态:纳米硒应为黑色或深棕色粉末,无异味,无杂质。
纳
米硒的形态应为球形或类球形,平均粒径应在10-100纳米之间。
2.纯度:纳米硒的纯度应达到99.9%以上,其中硒的含量应在98.0%以
上。
高纯度的纳米硒有助于提高其生物利用度和安全性。
3.溶解性:纳米硒应具有良好的水溶性,在水中的溶解度应达到10毫
克/升以上。
良好的溶解性有助于纳米硒在生物体内的吸收和利用。
4.稳定性:纳米硒应具有良好的稳定性,在不同pH值、温度和光照条
件下,其化学结构和生物学活性应保持稳定。
稳定性是纳米硒长期
储存和使用的关键因素。
5.生物学活性:纳米硒应具有较高的生物学活性,能够有效地发挥抗
氧化、抗炎、抗肿瘤等生物效应。
生物学活性是衡量纳米硒质量和
效果的重要指标。
6.安全性:纳米硒应具有较低的毒性和副作用,对人体和环境无害。
安全性是纳米硒推广应用的前提和保障。
7.检测方法:纳米硒的质量标准应采用可靠的检测方法进行验证,如
原子吸收光谱法、电感耦合等离子体质谱法等。
检测方法的准确性
和可靠性是确保纳米硒质量标准实施的基础。
总之,纳米硒的质量标准涉及其外观、形态、纯度、溶解性、稳定性、生物学活性、安全性等多个方面。
只有严格遵循这些质量标准,才能确保纳米硒的安全、有效和可控使用,为人类健康和社会发展做出贡献。
食品科技硒的生理保健功能及富硒食品的相关标准廖禹东,郭 忠(赣南卫生健康职业学院,江西赣州 341000)摘 要:随着对营养物质研究的深入,硒作为一种重要的生理保健物质引起了人们的广泛关注。
本文简述硒的生理保健功能,归纳富硒食品的相关标准,提出富硒食品开发的方向。
关键词:硒;保健功能;富硒食品;标准Physiological Health Function of Selenium and RelatedStandards of Selenium-Rich FoodLIAO Yudong, GUO Zhong(Gannan Health V ocational College, Ganzhou 341000, China)Abstract: With the in-depth study of nutrients, organic selenium as an important physiological health substances has attracted wide attention. In this paper, the physiological health function of organic selenium is reviewed, the relevant standards of selenium-rich food are summarized, and the development direction of selenium-rich food is put forward.Keywords: selenium; health care function; selenium-rich food; standard硒作为一种关键的生理保健物质引起了人们的广泛关注。
为了满足人们对硒的需求,富硒食品的开发和富硒质量标准的制定变得尤为重要。
本文简述硒的生理保健功能,归纳目前我国现有的富硒食品标准、总硒与有机硒含量标准,提出富硒食品开发的方向,为推动健康产业的发展和确保消费者的健康提供有价值的参考。
微量元素硒与人体健康的论文微量元素硒与人体健康的论文作者:左钱飞,沈香琴,万仁玲摘要:硒是人体必需的微量元素之一。
硒通过生物的地球化学营养链给人以影响。
其与机体的抗氧化能力、免疫功能、抗癌作用等有着重要的关系。
文章从硒在机体的存在及对机体的生化功能出发,探讨微量元素硒与人体的健康关系。
关键词:硒;癌症;纳米硒硒在地球中的丰度为0.00 009%,几乎没有含硒量高的矿物。
天然存在的硒的同位素由:80se(49.8%)78se(2 3.5%),76s e(9.0%),82se(9.2%),77se(7.6%),74se(0.87%)75se是一种很有用的核反应或中子活化制得的放射性同位素,它广泛应用于生物示踪实验和疾病诊断,在硒的生命科学的研究中是不可缺少的。
硒作为一种必需微量元素的发现过程,大致经历以下阶段:①s chwarz发现某些天然物质能够防止大鼠食饵性坏死。
②schwarz和fo ltz均证明,硒是防止食饵性肝坏死的一种保护因子。
③roctrack 和hoekstra证明,硒是谷胱甘肽过氧化物酶(gsh-px)的活性成分。
④20世纪70年代初,中国克山病研究工作者发现克山病与人群处于贫硒状态有关采用硒盐之后,对克山病有预防作用。
wWw..co M⑤世界卫生组织(who)1973年确认硒是人类生命必须14种微量元素的第一种微量元素,缺硒会严重影响人的身体健康。
在后来的生命科学研究中逐渐阐明了硒在机体的作用及与相关疾病的机理。
1 硒与衰老1.1衰老的机理在生物体内,细胞的衰老是最常见的现象,而机体的衰老是细胞衰老的宏观现象。
目前得到大家普遍认识的有:①基因表达出错及代谢物的积累;②衰老基因与抗衰老基因的调节;③活性氧基团导致的衰老:在正常的生命过程中,细胞会产生自由基,当自由基与其他分子反应时,产生的活性氧基团(r os)能够导致细胞发生氧化性损伤而导致细胞老化。
量范围可在<0.1μg/g─>0.8μg/g;在海洋生物中,硒类的含量也比植物多,但由于鱼类(尤其是体内含汞的鱼类)会形成汞─硒复合体,造成对硒的生物利用性极低,故虽然硒在鱼类的含量多但对于鱼类本身的利用性极低;至于肉类会提供0.1-0.4μg/g;乳制品的硒含量则为<0.3μg/g。
另外,全谷物和核果种子也是好的来源。
在饮水中提供的硒摄取量十分有限,除非水流经含硒量高的土壤地区才可能有较高的含量。
植物中的硒是因硒取代硫而进入植物体,硒型态有甲硒胺酸、硒胺酸与其代谢产物等。
动物生长需要硒,在摄食植物时获得甲硒胺酸。
饮食中硒的形式取决于动植物食品的组合。
建议量民众的实际硒摄取量会因地而异,美国平均每日81μg、加拿大每日113–220μg ,高于RDA。
均饮食估计可提供约104-124 μg的硒。
成人之上限摄取量(UL)订为400μg。
硒的建议量在1980年只能根据估计而得,称为Estimated safe and adequate dietary intake(ESADDI);2000年则根据需要量之科学研究而订定每日建议摄取量(RDA)。
过去曾有关于台湾境内硒之饮食摄取量的研究[3],分析结果六日饮食的硒摄取范围在104~124μg(1.3~1.6μmol)/day,平均值为112μg(1.4μmol)/day,加上台湾非低硒区域,且食品贸易进出口抹去食品在硒含量上的地域性限制,推测台湾境内应无硒营养缺乏的问题。
∙RDA(建议摄取量Recommanded Dietary Allowances):美国原始的饮食标准,代表同年龄层中,97~98%人的营养需求量。
∙AI(足够摄取量Adequate Intake):未能有足够的实验资讯建立EAR的情形下,所推估维持健康状态的量,常用在一岁以下的婴儿。
∙UL(Tolerable Upper Intake Level 上限摄取量):对于97~98%的人不可能产生不良健康影响之每日最大营养摄取量对硒的特殊需求者∙以全静脉注射营养(TPN,Total Parenteral Nutrition)为唯一营养来源者,需要硒的营养补充剂。
硒的作用
1、硒对人体的作用
有机硒能清除体内自由基,能有效的抑制过氧化脂质的产生,防止血凝块,清除胆固醇,增强人体免疫功能;硒是构成谷胱甘肽过氧化物酶的活性成分,它能防止胰岛β细胞氧化破坏,所以硒能改善和预防糖尿病;硒对心脏肌体有保护和修复的作用,硒是维持心脏正常功能的重要元素,是心脏保护神;硒可以防止克山病、大骨节病及关节炎;硒与金属的结合力很强,能抵抗镉对肾、生殖腺和中枢神经的毒害,硒与体内的汞、铅、锡、铊等重金属结合,形成金属硒蛋白复合而解毒、排毒;硒被科学家称之为人体微量元素中的“防癌之王”。
科学界研究发现,血硒水平的高低与癌的发生息息相关。
大量的调查资料说明,一个地区食物和土壤中硒含量的高低与癌症的发病率有直接关系,例如:此地区的食物和土壤中的硒含量高,癌症的发病率和死亡率就低,反之,这个地区的癌症发病率和死亡率就高,事实说明硒与癌症的发生有着密切关系。
2、人体摄取硒的途径
人体内不能产生硒元素。
根据中国营养学会推荐的成人摄入量为每日50-250微克。
通过食物补硒是一种人体最佳补硒途径。
食物
中硒元素来自于作物吸收土壤中的硒,而我国2/3地区土壤是贫硒的,导致食物中硒含量很低。
因此,将硒作为饲料添加剂,可以提高家畜的含硒量;或作物营养剂,可以生产出富硒农产品。
3、硒对家禽的作用
动物在饲料中添加微量硒,可以达到如下功效:
1)、提高机体抗氧化能力。
有机硒能与谷胱甘肽过氧化酶(GSH-PX)高效结合,增强肝脏总抗氧化力,减少自由基粒子产生和对生物膜的攻击,保护细胞膜及内容物免受损伤。
还可避免体内脂肪氧化,减少黄膘产生。
2)、增强动物免疫功能。
有机硒能提高动物血液中免疫球蛋白水平,增高对疫苗或其它抗原产生抗体的能力,并增强巨噬细胞的吞噬作用。
对动物可以减少或完全不使用抗生素。
3)、消除胃肠道炎症。
有机硒不但能够清除胃肠内的过氧化物、自由基、还能直接抑制肠道致病菌群,调节胃肠道内环境平衡,修复和保护粘膜,减少胃肠道炎症发生。
4)、促进动物生长发育。
有机硒还可使动物体内的含硒功能性蛋白I型脱碘酶水平提高,将无活性的甲状腺素原(T4)转变成活性形式的T3,促进动物生长发育。
5)、提高畜禽繁殖性能。
有机硒能增强GSH-Px活性,降低一氧化氮合酶活性,减少自由基生成和膜脂质过氧化,保持精子尾部结构完整性,从而有效提高精子活动力,提高动物繁殖性能。
6)、改善肉品质量。
有机硒可降低脂质与肌红蛋白的氧化,稳定肉色,降低肉类滴水损失。
所以,在饲料中添加微量硒,是非常必要的。
4、硒的形态
从硒的存在形态来讲,可分为有无机硒和有机硒。
无机硒是指硒的单质、氧化物、亚硒酸及其盐。
典型的无机硒化合物是二氧化硒、三氧化硒、亚硒酸、硒酸、亚西酸钠、硒酸钠等。
有机硒是指含硒化合物中存在有机基团。
有机基团直接与硒结合(即通过C-Se-C键)的物质称之为硒醚,硒代蛋氨酸、硒代胱氨酸是硒醚;另外一种是间接作用,通过另外一个原子将硒与有机基团连接起来,如典型的是通过氧原子(即C-O-Se-O-C),这样一类物质是硒酸酯。
硒多糖是亚硒酸酯。
有机硒由于具有亲脂的有机基团,比无机硒具有高的亲脂性,易通过细胞膜。
所以,有机硒易被作物及动物吸收,具有高的生物利用度。
长期以来,人们采用无机硒——亚硒酸钠作为畜禽的主要硒源添加剂。
其价格便宜,但亚硒酸钠在使用过程中存在许多不足:①对饲料厂工人的身体健康具有潜在危害;②使用不当,动物易发生中毒;③同许多无机微量元素一样,不易被肠道吸收,未被吸收的硒通过粪便排出,会污染环境。
有机硒同无机硒相比,具有吸收率高、生物活性强、毒性低、环境污染小等特点。
目前,欧美许多国家已大力提倡使用有机硒。
瑞典要求乳猪料中必须使用有机硒;日本已规定饲料中禁止使用无机硒。
目前国内主要以亚硒酸钠作为饲料添加剂。
酵母硒生物率高,毒性少,但价格高。
所以,开发生物利用率高、毒性小、成本低的有机硒具有重要意义。