◎ 段亮亮
(陜西中醫藥大學公共衛生學院,陜西 咸陽 712046)
硒是人體必需的微量礦質元素,為人體提供營養,并具有解毒和抗氧化的功能,是維持生命正常生長代謝的重要元素。硒在人體無法長期貯存,也無法合成,人體必須從膳食中不斷獲得硒元素來供機體需要。人體攝入硒的量,受其生活中環境因素如土壤、水以及飲食中硒含量等因素的影響。有研究表明,我國居民普遍缺硒,日均硒的攝入量僅為43.3 μg,顯著低于《中國居民膳食指南》中適宜攝入量的下限50 μg/d。人體內缺硒會引發營養不良、克山病、大骨病、肝壞死、胰臟萎縮纖維化、白內障等多種疾病[1]。
硒在人體內具有抗氧化、提高人體免疫力、解毒、維持甲狀腺發揮正常功能、防癌抗癌、防止克山病和大骨節病等作用。
硒能夠清除人體內某些自由基,生物體內催化氧化還原反應的酶主要有谷胱甘肽還原酶、過氧化物酶、過氧化氫酶、超氧化物歧化酶,以及谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)和磷脂氫谷胱甘肽過氧化物酶(PHG-Px2)兩種含硒酶。兩種含硒酶,特別是GSHPx,常與其他抗氧化酶一起構成抑制脂質過氧化作用的系統,清除氧化過程產生的自由基,防止脂質氧化[2-3]。
另外,硒的含量與血液攜氧能力密切相關。血液中硒濃度降低,血紅蛋白被氧化,攜氧能力降低,硒含量升高,血紅蛋白主要處于還原狀態,攜氧能力就增強[4]。血液中硒含量與血液中血紅蛋白的攜氧能力密切相關。
硒能起到免疫佐劑的作用,提高血液中的抗體水平;同時,硒能促進巨噬細胞正常發揮吞噬殺菌作用[4],提高人體免疫力。
硒能結合重金屬離子,防止重金屬中毒。硒在人體內通常以帶負電荷的形態存在,可以與帶正電荷的有害重金屬離子結合,形成金屬-硒-蛋白質復合物,最終把有害重金屬離子排出體外,起到解毒作用[5]。
硒對甲狀腺發揮正常功能,起著重要作用。人體甲狀腺激素分泌不足或紊亂時,便會出現癡呆、骨骼發育不良等癥狀。甲狀腺激素的濃度受甲狀腺脫碘酶的影響,其能夠分解甲狀腺激素,降低甲狀腺激素的濃度,而硒的存在能夠抑制甲狀腺脫碘酶的活性[4],這種相互制約的平衡狀態能將甲狀腺激素控制在正常水平。
硒主要通過以下方式防癌抗癌:以GSH-Px形式消除體內自由基,將過氧化物還原為羥基化合物;降低羥化酶的活性和致突變性,這些酶類會激活機體致癌源;修復脫氧核糖核酸。這些過程能夠保護細胞膜的完整性,還具有抗細胞癌變的作用。由此可見,在癌癥的預防和治療方面,攝取足夠的硒尤為重要[6]。
人體組織細胞中,眼部組織細胞中硒含量很高,硒的補充對眼睛視力功能至關重要。GSH-Px和維生素E共同作用降低視網膜的氧化損傷,保護人體正常視功能。硒還能調節人體維生素A的代謝,缺硒會引起維生素A的吸收降低與代謝失調,維生素A參與視網膜上視紫紅質的形成,與人體暗適應密切相關[7]。
克山病是以心肌壞死為主要表現的一種地方性心肌病。大骨節病常表現為軟骨關節變形,在我國西北地區較流行。缺硒常常會誘發克山病或大骨節病。克山病患者體內脂質過氧化物產生增多,活性往往增強,進而誘發自由基代謝紊亂,心肌纖維壞死、心臟收縮能力減弱、心肌毛細血管和小動脈損傷,最終引起心力衰竭而死亡。另外,缺硒會引起軟骨內化骨過程發生障礙,誘發大骨節病。當補充足夠硒后,含硒的GSH-Px可誘使脂質過氧化物分解,避免該酶引起的一系列過氧化反應,維護心肌細胞膜的完整性,軟骨內化骨過程也能夠順利完成,避免心機壞死和骨關節變形[8]。
富硒植物食品種類多樣,包括富硒蛋白、富硒茶等。富硒大蒜蛋白質,有機硒含量能夠達到30~100 μg/g,被廣泛用于醫藥食品行業。我國安徽石臺、貴州開陽、陜西紫陽和湖北恩施等地分布有富硒土壤或巖層,盛產富硒茶[9],富硒茶中有機硒占80%以上,且浸出率高達25%~40%,水溶性好,容易被消化吸收,在抗氧化、抗突變、抗重金屬、抗癌、延緩衰老、美容祛斑等方面作用顯著[10-11]。
富硒動物食品常常是由于當地植物和水中硒含量較高,動物在飲食后,不僅能提高自身的硒含量,其生產的牛奶和雞蛋中硒含量也會隨著增高。海洋具有豐富的硒資源,但我國目前對海洋富硒產品的開發研究相對較少,具有較大潛力空間[8]。因此,可以在富硒地區大力開發動物食品,特別是海洋富硒食品。
富硒營養強化劑是富硒食品的重要類型之一,可通過添加到食品中的方式來增加食品中硒元素的含量。無機硒營養劑和有機硒營養劑是目前市場上普遍使用的兩大類型營養強化劑。有研究表明,人體攝入的無機硒在增加GSH-PX活性的效果顯著優于有機硒,但有機硒的毒副作用顯著低于無機硒,且在動物組織中的保留量和保留時間顯著大于無機硒,因此有機硒營養劑的開發是保健食品開發的熱點[12]。
2.3.1 無機硒營養劑
亞硒酸鈉和硒酸鈉是目前被廣泛用來治療缺硒疾病的無機硒營養劑。日常生活中,常將15 mg/L的亞硒酸鈉溶液加入食鹽中,該方法可以方便缺硒居民補硒。
2.3.2 有機硒營養劑
有機硒的獲得可以通過人工合成和生物轉化法。
人工合成的有機硒主要包括硒代氨基酸、硒代含硫氨基酸(屬于甲硫基丁氨酸類型)和輕硒基酸代氨基酸。另外,人工可合成類似硒酶的化合物Ebselen,其抗氧化能力與GSH-Px相當,抗氧化能力較強[13]。也有研究人員將硒與海藻中提取的角叉菜膠相結合,生成了硒化角叉菜膠,其含硒量較高,可高達 200 ~ 2 500 mg/g[14]。
生物轉化法包括3種轉化方法:植物轉化法、動物轉化法、微生物轉化法[4]。采用植物進行轉化,稱為植物轉化法。植物吸收土壤中的硒肥,以及吸收栽培處理時噴硒氣霧劑里的硒,使農作物產品中富含硒。動物轉化法,主要采用含硒量較高的飼料飼喂動物,以生產富硒蛋、奶、富硒蜂蜜等產品。微生物轉化法主要采用酵母和真菌對硒元素進行吸收和轉化。
如采用納米技術,生產的粒子尺寸介于20~60 nm的“硒旺膠囊”,由于粒徑較小,可以較好地被吸收;如采用太空誘變技術,誘變天曲母菌,制成的“富硒他汀”,對心血管疾病的預防和治療效果顯著[15]。
我國硒資源豐富,富硒保健品多樣,但存在開發起步晚、規范化制度欠缺、產品的質量和層次與國外先進國家有一定差距。①產品富硒標準的制定不夠具體。許多產品都標貼了“富硒”的標識,但是硒含量多少并不清楚,也沒有注明是屬于合成硒還是天然硒。這些現象主要是由于國家和相關地方行業未制定相應的規范標準,國家衛生部門對富硒保健食品也并未設定下限標準,這在一定程度上誘發了市場“富硒”產品的混亂。②有關部門缺乏監管也是造成產品檔次低的因素。因為缺乏相應標準的約束,許多富硒保健產品處于無人監管的狀態,消費者辨別不出產品是否合格。提高相關部門的監管能力,敦促建立產品質量保障體系,對產品規范化生產以及提升檔次起到重要的作用。
我國關于人體硒攝入量的研究成果已被國際組織FAO/WHO/IAEA采用,具體如下:硒的最低需要量為17 μg/d,攝入低于該值,易患克山病;生理需要量為40 μg/d,低于該值,體內谷胱甘肽過氧化物不能達到飽和,容易誘發癌癥等;膳食硒供給量為50~250 μg/d;膳食硒最高安全攝入量為400 μg/d;中毒劑量為800 μg/d,高于該值,會引起甲變形等中毒癥狀。
我國各地區硒含量差異大,既有高硒區如湖北恩施和陜西紫陽,又有缺硒和低硒地區,占地70%以上,硒資源分布極其不均衡。因此,有研究依據《中國居民膳食指南》中硒的參考攝入量、人體需要量和安全攝入量范圍[16],制定富硒食品中硒含量為:糧食類,主糧0.1~0.4 mg/kg、雜糧0.1~0.5 mg/kg;蔬菜類,0.03~0.25 mg/kg;食用菌,鮮品0.1~1.0 mg/kg、干品0.5~5.0 mg/kg;畜禽類產品0.2~1.0 mg/kg;干鮮果,鮮果0.03~0.5 mg/kg、干果0.1~1.0 mg/kg;飲品類,代用茶0.2~5.0 mg/kg、其他飲料0.03~0.3 mg/kg[17]。
硒是人體生命的保護劑,具有抗氧化、提高人體免疫力、解毒、保護甲狀腺功能、抗癌防癌、防止克山病和保護心血管等生理功能。利用富硒地區資源開發的富硒保健食品主要有富硒植物和動物食品、富硒營養強化劑、富硒高新技術保健食品等。但是,目前我國在富硒保健產品開發、行業標準的制定以及行政部門的監管中存在一些問題,這些方面的改進,都能為富硒產業的發展起到積極的推動作用。
[1]寧嬋娟,吳國良.微量元素硒與人體健康及我國富硒食品的開發狀況[J].山西農業科學,2009(5):88-90.
[2]黃 峙,鄭文杰,郭寶江.含硒生物大分子化合物研究進展[J].南大學學報,2001,19(2):169-175.
[3]Balasundram N,Sundram K,Samman S. Phenolic compounds in plants and agri-industrial byproducts: Antioxidant activity, occurrence,and potential uses[J].Food Chem.,2006(99):191-203.
[4]吳正奇,劉建林.硒的生理保健功能和富硒食品的相關標準[J].中國食物與營養,2005(5):43-46.
[5]張俊杰.硒的生理功能及富硒強化食品的研究進展[J].微量元素與健康研究,2006,23(3):58-60.
[6]陳志榮,古 鋒,馬 青,等.硒的生物醫學功效及茶葉富硒研究進展[J].湖南林業科技,2010,37(2):82-84.
[7]姚 莉.微量元素硒與生物體健康[J].廣東微量元素科學,2004,11(2):8-13.
[8]陳丹碩,杜 艷,梁 鋒,等.國內富硒食品研究開發現狀及發展趨勢分析[J].微量元素與健康研究,2014,31(1):76-78.
[9]張興國,梅紫青,熊昆利.從硒的生物地球化學分布看富硒中藥材[J].世界元素醫學,2005,12(1):1-3.
[10]溫麗香,郭雅玲.富硒茶的研究進展[J].熱帶作物學報,2013,34(1):201-206.
[11]Hu QH,Pan GX,An XX,et al. Physiologieal function of Se-enriehed tea fertilized with sodium selenite and naturally high-Se tea in rats[J].Sci. Food Agric.,2001(81):202-204.
[12]姚 昭,李紅艷,張云龍,等.有機硒、無機硒、VE單獨使用及有機硒與VE聯用對大鼠體內抗氧化能力的影響[J].食品科學,2013,34(15):272-276.
[13]張立偉.硒的營養功能與富硒食品開發[J].武漢食品工業學院學報,1994(3):8-14.
[14]唐家駿.硒化角叉菜膠的制備及其理化性質和生化活性的研究[J].生物化學與生物物理學報,1988,20(3):259.
[15]上海泰運科技有限公司.硒酸酯多糖在食品工業中的應用[N].中國食品報食品添加劑周刊,2003-06-18.
[16]楊光圻,顧履珍.微量元素硒的人體需要量和安全攝入量范圍[J].生理科學進展,1992,23(2):184.
[17]彭祚全,張 欣,牟 敏,等.富硒食品含硒量范圍標準的研究[J].微量元素與健康研究,2013,30(1):41-43.