富硒補(bǔ)充劑的生物有效率以及生物利用度

1、Selenium Bioaccessibility and Bioavailabilityin Se-Enriched Food Supplements富硒補(bǔ)充劑的生物有效性以及生富硒補(bǔ)充劑的生物有效性以及生物利用度研究物利用度研究2022-6-4文獻(xiàn)學(xué)習(xí)文獻(xiàn)學(xué)習(xí)目錄一、前言二、背景三、主要材料四、技術(shù)路線、方法五、結(jié)果六、結(jié)論前言u(píng)硒是一種化學(xué)元素，1957 年以前, 微量元素硒是作為毒物進(jìn)行研究的,1957 年硒首次被證實(shí)為動(dòng)物及人體必需的微量元素后,國內(nèi)外許多學(xué)者已對(duì)其進(jìn)行了廣泛的研究，如1973年Rotruck和Flohe等人證實(shí)硒是谷胱甘肽的組成部分。u隨著研究的深入，各國進(jìn)而制定了

2、有關(guān)硒的RDA，如英國60-75ug/d【2】，然而根據(jù)世界衛(wèi)生組織WHO)和國際糧農(nóng)組織(FAO)的標(biāo)準(zhǔn),全球嚴(yán)重缺硒人群(日攝入量711g)達(dá)5億10億以上,缺硒人群遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于硒過量的人群【1】.2022-6-4研究背景u食物中的硒濃度取決于土壤中硒的濃度，進(jìn)而通過食物鏈影響人體中硒的濃度，因此，人群硒狀態(tài)呈地理分布。u1984年芬蘭實(shí)施作物施肥強(qiáng)化硒政策后，到2001年，居民硒的攝入量由之前的38ug/d上升到80ug/d ,表明了強(qiáng)化硒的有效性。u然而，對(duì)于比利時(shí)這個(gè)國家而言，人們更依賴于富硒的膳食補(bǔ)充劑來改善他們的硒狀態(tài)。u本研究作者將比利時(shí)市場(chǎng)上的富硒補(bǔ)充劑歸為三大類，通過體外消化模

3、型比較研究三種不同類別的硒補(bǔ)充劑的生物有效性以及生物利用度。主要實(shí)驗(yàn)材料 Se-enriched yeast （167ug/g se)；多維多礦sodium selenate(30ug/g)；多維多礦sodium selenite(35ug/g)；pepsinI; bile salt; Tris; pancreatin; ICP-MS; HPLC; Caco-2 cell ；DMEM; FBS, six-well plate ;HBSS; PE trancewell。主要材料 ICP-MS: 是電感耦合等離子體質(zhì)譜儀，主要用途是進(jìn)行化學(xué)元素分析檢測(cè)，特別是對(duì)金屬元素分析,檢出限比較低。 cac

4、o-2細(xì)胞，人克隆結(jié)腸腺癌細(xì)胞，結(jié)構(gòu)和功能類似分化的小腸上皮細(xì)胞，可用來模擬體內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)的實(shí)驗(yàn).transewell技術(shù) 這是一類有通透性的杯狀的裝置，根據(jù)Corning公司的Transwell說明書中的介紹，可以認(rèn)為這是一種膜濾器（Membrane filters），也可認(rèn)為是一種有通透性的支架（permeable supports）。將Transwell小室放入培養(yǎng)板中，小室內(nèi)稱上室，培養(yǎng)板內(nèi)稱下室，上室內(nèi)盛裝上層培養(yǎng)液，下室內(nèi)盛裝下層培養(yǎng)液，上下層培養(yǎng)液以PET膜相隔。將細(xì)胞種在上室內(nèi)，上室與下室加入同樣的培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)胞直至分化后，上室再加入需要研究的物質(zhì)的溶液，通過caco-2單層細(xì)胞以及

5、濾膜器，進(jìn)而可以研究該物質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)吸收。嵌套的多孔底部使研究者可以從上層或下層接觸到細(xì)胞，從而為體外的細(xì)胞運(yùn)輸和其他代謝活性研究提供通用的工具。技術(shù)路線公式方法：硒的分析u 50%硝酸微波消化后進(jìn)入ICP-MS系統(tǒng)測(cè)得原始硒的濃度。u酶法提取后進(jìn)入ICP-MS系統(tǒng)可得到總硒濃度u 酶法提取后，進(jìn)入反相HPLC與ICP-MS聯(lián)用系統(tǒng)測(cè)得原始不同形式硒的濃度（05 min 100 % HFBA, 510 min 70 % HFBA-30 % methanol）u 酶法提?。悍椒ǎ何敢约澳c內(nèi)消化u胃內(nèi)消化：用100ml錐形瓶稱量樣品，用40mlHBSS稀釋(PH=2)，加入2ml胃蛋白酶，充入氮?dú)庠跓o

6、氧狀態(tài)下37C,350rpm水浴振搖2h。u腸內(nèi)消化：用NaHCO3 調(diào)整上述得到的消化液的PH到5.3然后加入膽汁以及胰酶，充入氮?dú)?7C,350rpm水浴振搖2h，消化結(jié)束后80C,10min滅活酶類，然后3000rpm離心15min,取上清液進(jìn)行分析。方法：細(xì)胞培養(yǎng)以及處理 caco-2細(xì)胞復(fù)蘇后，在DMEM培養(yǎng)基培養(yǎng)，并加入10%熱滅活FBS以及1%非必須氨基酸，以及200mm谷胱甘肽后，37攝氏度5%二氧化碳孵箱里培養(yǎng),傳代后以細(xì)胞密度約為4105接種于有滲透性的PE Ttranswell細(xì)胞培養(yǎng)室里，trasewell放置于六孔板里，上室和下室分別加入1.5和2.5ml培養(yǎng)液培養(yǎng)直

7、至細(xì)胞完全分化（21天），再將從消化過程得到的可溶性硒溶液加入上室里（下室加入1%的白蛋白），3小時(shí)后收集下室液體以及細(xì)胞，作進(jìn)一步的檢測(cè)分析。結(jié)果1.1.樣品中硒的分析檢測(cè)結(jié)果樣品中硒的分析檢測(cè)結(jié)果N=3，n=3富硒酵母硒酸鈉亞硒酸鈉硒標(biāo)準(zhǔn)曲線結(jié)果表2表明：1 硝酸消化后100%還原了提供的樣品里面的硒，并且確認(rèn)了供應(yīng)商的提供樣品的信息。2 經(jīng)酶法提取后，富硒酵母里的硒變?yōu)榱嗽嘉鴿舛鹊?6%，無機(jī)硒的濃度保持不變。3 根據(jù)反相HPLC-ICP-MS得出的圖譜，保留時(shí)間定性，富硒酵母里主要含有3種不同形式的硒，無機(jī)硒樣品中只含有單一形式的硒。結(jié)果2三種FSFS中硒的生物有效性以及生物利用度富

8、硒酵母硒酸鈉亞硒酸鈉6%+1%57%14%80%1%N=3，n=3結(jié)果2 由圖表3可以看出，富硒酵母中的硒生物有效性僅僅只有57%，根據(jù)公式，富硒酵母的生物有利用度應(yīng)該是細(xì)胞內(nèi)的硒（1%原始硒濃度）與基底里的硒（6%原始硒濃度）的總和； 硒酸鈉和亞硒酸鈉的生物有效性各自為100%和80%，生物利用度各自為14%和1%，無機(jī)硒的生物利用度僅由下室液里的硒構(gòu)成，因?yàn)樵赾aco-2細(xì)胞里沒有檢測(cè)到硒。結(jié)果3Fig. 4 Percentage of original Se species from yeast-FS that were released in gastrointestinal juic

9、e (i.e., bioaccessible Se), and absorbed through Caco-2 monolayer or accumulated in cells during a 3-h period (i.e., bioavailable Se). Black bar SeMet dotted bar Se(IV), and hatched bar MeSeCys. Results are given as meansstandard deviations(N=3, n=3)3 富硒酵母富硒酵母里不同形式里不同形式硒的生物有硒的生物有效性以及生效性以及生物利用度物利用度se

10、metMesecysse(IV)24%70%結(jié)果3說明： 富硒酵母里三種主要形式的硒分別為硒蛋氨酸、四價(jià)硒以及甲基硒代半胱氨酸，由圖表可以看出富硒酵母不同形式的硒釋放到小腸里的濃度以及被caco-2細(xì)胞利用的程度，由圖可以看出，硒蛋氨酸的生物有效性要低于其余兩種形式的硒，但是卻是富硒酵母FS里唯一種可以在下室液里以及細(xì)胞內(nèi)檢測(cè)到的形式。討論 由于比利時(shí)大多數(shù)的食物硒含量都比較低，因此大多數(shù)比利時(shí)居民硒攝入量不足，而補(bǔ)充硒膳食補(bǔ)充劑似乎成為了增加硒攝入量的一種可行的方式，本研究了三種不同類別的硒補(bǔ)充劑，模擬了從胃內(nèi)消化到最終吸收入血液的過程，模擬體外實(shí)驗(yàn)比監(jiān)測(cè)人體更加方便，迅速，簡便的優(yōu)勢(shì)。討論

11、1：生物有效性l 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們得知富硒酵母的生物有效性要低于無機(jī)硒，分析其原因可能為 可能是由于有機(jī)硒本身存在于混合物中，不像無機(jī)硒相對(duì)簡單而容易提取。 也有可能是由于富硒酵母里含有一些未知的沒有生物有效性形式的硒（不穩(wěn)定，易揮發(fā)）， 還有可能是因?yàn)槿缥鞍彼崤c食物中大蛋白質(zhì)結(jié)合，不容易被分離提取。討論：生物有效性 之前也有研究表明，體外消化8H后，生物有效性可高達(dá)89%，這可能與時(shí)間有關(guān)，因?yàn)檠芯恐?h的生物有效率為35%，4h達(dá)到了45%，這些數(shù)據(jù)提示酵母硒FS的硒生物有效性的是受富硒酵母在消化道中的運(yùn)輸速度影響的。生物利用度 先前有研究通過caco-2細(xì)胞模型得出的結(jié)果，就單一形式

12、的硒來說，它們的生物利用度大致為，Se(IV)(121 %)Se(VI) (332 %)MeSeCys (462 %)SeMet(564 %），這些值比本實(shí)驗(yàn)觀察得到的值要高，可能是因?yàn)橐恍〧S里基質(zhì)或消化酶的存在，會(huì)阻礙或者減緩細(xì)胞對(duì)FS中硒的吸收。生物利用度 雖然本實(shí)驗(yàn)結(jié)果富硒酵母硒的生物利用度并不是很高，但是本實(shí)驗(yàn)中只有源于富硒酵母FS的硒才可以在細(xì)胞中積累。因此可以考慮作為長期補(bǔ)充膳食硒的來源。而硒酸鹽FS具有獨(dú)特的較高生物利用率，并且比硒蛋氨酸更容易從機(jī)體排泄，因而可作為急性或者臨時(shí)缺硒的補(bǔ)充來源。國內(nèi)情況u由于我國湖北省恩施縣在1960年初期地方性硒中毒病爆發(fā)，所以我國對(duì)硒元素的研

13、究還比較早，以楊光圻教授為首。當(dāng)時(shí)硒中毒地區(qū)玉米硒的含量高達(dá)4mg /kg ,為正常地區(qū)的5001000倍，導(dǎo)致該地區(qū)居民脫發(fā)掉指甲，后證實(shí)湖北恩施以及安康等地為高硒區(qū)。國內(nèi)現(xiàn)狀u另一個(gè)方面，1972-1973年間測(cè)知黑龍江及陜西省克山病區(qū)居民的血和發(fā)中硒含量及每日硒攝入量均處于世界罕見的低水平。u總體來說，我國是個(gè)缺硒國家， 1982年在營養(yǎng)學(xué)報(bào)上首次公開披露我國72%的地區(qū)屬于缺硒或低硒地區(qū)，2/3 的人口存在不同程度的硒攝入不足。我國現(xiàn)狀 我國人群硒的攝入量為16.28-40.17ug/d，平均36ug/d，低于中國營養(yǎng)協(xié)會(huì)提出的50-250ug/d的推薦攝入量。2000年李立媛在富硒食

14、品硒含量標(biāo)準(zhǔn)的探討中提出，膳食硒的攝入量在66. 4 169ug/ d 時(shí), 血硒水平為人體最佳狀態(tài), 即穩(wěn)定在0.146 0.157 ug/ ml 范圍內(nèi), 低于和高于該攝入量范圍,血硒均不夠穩(wěn)定。富硒食品生物利用動(dòng)物實(shí)驗(yàn)2012四棱豆硒蛋白與其它硒源的生物利用研究，SD（2個(gè)月）大鼠低硒飼料(0,029ug/g)喂養(yǎng)至血硒0.2ug/ml建立低硒模型，四棱豆硒蛋白和富硒酵母增加大鼠的硒含量高于亞硒酸鈉組（P0.05），硒蛋白能更好地被低硒大鼠吸收利用2010三種硒強(qiáng)化劑（亞硒酸鈉，富硒酵母，L-硒甲基硒代半胱氨酸）在大鼠中吸收利用的比較，SD大鼠104只（體重40-60g）低硒飼料（硒含量0.027ug/