郭胡津,趙振軍 (長江大學園藝園林學院,湖北 荊州434025)
茶葉富集硒的能力很強,通過茶樹生物富集和轉化作用,能把非生物活性和毒性高的無機硒轉化為安全有效、毒性低的有機硒,是天然的理想硒源[1]。中國的茶葉幾乎都含有硒,但硒的總量隨土壤環境及品種等因素的影響非常大,變化幅度為0.017~6.590mg/kg,而富硒茶含硒標準為0.5~2mg/kg[2-4]。硒是人體中影響免疫能力的30多種酶的重要組成部分,所以富硒茶具有重要的保健作用[5]。
茶葉是人體攝入硒元素的重要來源,但茶葉中硒的可利用性、保健功能的發揮甚至可能會導致的毒性都取決于硒在茶葉中的存在形態。杜琪珍等[6]、鐘顏麟等[7]對茶葉中硒的成分進行了分析,認為茶葉中硒主要有無機硒和有機硒2種形態,其中無機硒約占8%,有機硒約占80%左右。
研究表明,植物體中硒存在的化學形態有20多種,主要有硒酸鹽 (Selenate)、亞硒酸鹽 (Selenite)、硒代半胱氨酸 (Se-cys)、硒代甲硫氨酸 (Se-met)、硒高半胱氨酸 (Selenohomocysteine)、硒-甲基硒代半胱氨酸 (Se-methylselenocysteine)、γ-谷氨酰硒-甲基硒代半胱氨酸 (γ-glutamyl-Se-methylselenocysteine)等[8-10]。Emese等[11]研究表明γ-谷氨酰硒-甲基硒代半胱氨酸等形態的有機硒化合物的抗腫瘤、抗氧化與可吸收性都高于硒代甲硫氨酸 (Se-met)等形態的硒化合物。在茶葉中,不同種類的硒化合物不僅生物利用效率和保健功能的差異很大,而且部分硒化合物可能會造成生物毒性,因為杜琪珍等推測茶葉中的蛋白硒主要是以硒與氨基酸結合的化合物形態存在,而氨基酸分子通常具有手性中心(甘氨酸除外),這樣就會導致硒的存在形態可能出現右旋 (D型)氨基酸硒和左旋 (L型)氨基酸硒的對映體,通常認為左旋氨基酸對人體是安全無毒性的,右旋氨基酸及其衍生物是對生命有害的,會產生毒性[12]。目前,人們對茶葉中硒的存在形態的認識仍然比較籠統,因此,為了科學、安全地利用茶葉中的硒化合物,對茶葉中硒元素的存在形態與手性進行鑒定是非常必要的。
茶葉加工方法會影響茶葉中硒的存在。顧謙等[3]研究認為,高溫等因素會導致茶葉中硒總量的減少;Moreno[13]研究也表明,植物體中有機硒在酶促水解等作用下,其存在形態會發生轉化,而茶葉加工過程中存在著豐富的酶促化學反應,那么茶葉中有機硒的存在形態與構型會不會隨著加工過程而發生變化?如何變化?非常有必要進行深入的研究。研究的結果將會為科學地加工富硒茶提供理論依據,具有較高生物利用率和更高保健價值的硒的化學形態如γ-谷氨酰硒-甲基硒代半胱氨酸等的含量以及安全無毒的氨基酸硒的手性結構,將可能成為衡量富硒茶加工工藝優劣的重要指標。
茶多酚具有很強的抗氧化性,茶多酚與硒元素具有協同作用使得富硒茶的抗氧化能力更強。袁成福[14]的研究結果顯示,硒茶可提高小鼠血清、肝、腦組織的總抗氧化能力。
硒元素是谷胱甘肽過氧化物酶 (GSH-Px)的重要組成部分,較高的硒含量能夠增加該酶的活性,增加抗氧化能力,減少脂質過氧化的產物丙二醛 (MDA)的含量,同時也能增強超氧化物過氧化酶(SOD)和過氧化氫酶 (POD)的活力,增加清除自由基的能力,在延緩衰老和預防老年癡呆方面的作用顯著[1]。胡秋輝等[15]發現富硒茶能大大增加血液和肝臟中的富硒含量,顯著提高谷胱甘肽過氧物酶(GSH-Px)和SOD的活性,降低脂質過氧化產物MDA的含量,證明富硒茶具有減少脂質過氧化物和清除自由基的能力,延緩衰老,且效果優于單純的亞硒酸鈉鹽。同時他們又對天然富硒茶和人工富硒茶的抗氧化功能進行試驗,得到相同的結果。劉家蘭[16]研究恩施富硒茶對氧化損傷紅細胞的保護作用。利用自氧化、H2O2及-OH激活氧化的方法誘導紅細胞產生溶血,觀察硒茶對溶血度及其產物MDA的影響,結果顯示硒茶能顯著抑制自氧化、H2O2及-OH激活氧化所致的紅細胞溶血作用,并降低自氧化MDA的含量。證明恩施富硒茶對氧化損傷紅細胞有保護作用。譚志鑫等[17]的研究表明富硒茶能夠降低受低氧、復氧損傷的小鼠體內活性氧 (ROS)、MDA的含量,增加SOD、CAT的活力,增加清除自由基的能力,預防老年癡呆以及延緩衰老。
硒是人體必需的微量元素具有防止腫瘤發生,抑制腫瘤生長,促進腫瘤細胞分化,抑制分裂使惡性表型逆轉等作用,在癌癥的 “引發”、“促癌”、“增殖”階段都有不同的抑制作用。特別是對肝癌、胃癌等消化道的癌癥有顯著的改善作用。大量的實驗研究表明硒含量的高低與癌癥的發病率呈負相關[1]。張建軍[18]的研究結果表明,恩施富硒綠茶藥物血清能抑制肝癌細胞該細胞生長,減少甲胎球蛋白 (AFP)和γ-谷氨酰轉肽酶 (r-GT)的合成和分泌,促進白蛋白的合成,且呈現一定的濃度、時間依賴關系。結果證實,富硒綠茶對人肝癌細胞株惡性表型有逆轉作用,能誘導人肝癌細胞株Bel-7402向正常方向分化,具有預防原發性肝癌發生的作用。黃育華等[19]的研究表明富硒綠茶對人肝癌細胞株Bel-7402的生長、分化及其克隆具有抑制作用,其抑制率達60%以上,能顯著減少肝癌細胞病變時分化的AFP的產生,抑制肝癌細胞逆分化的γ-GT的活性,促進白蛋白的合成和分泌,證明富硒綠茶能使肝癌細胞惡性表型逆轉,誘導肝癌細胞株Bel-7402向正常方向分化的作用,具有預防原發性肝癌發生的功能。程良斌[20]的研究表明紫陽富硒綠茶能使人喉癌細胞大量死亡,抑瘤率為34.4%~67.4%,且作用大小與茶葉劑量密切相關,同時還表明富硒綠茶還能阻斷致癌物質亞硝胺的形成。
心血管疾病一直是威脅人類健康的一大疾病,其中高血脂癥和脂蛋白代謝異常是其重要的相關因素。有研究[1]表明,硒的含量與總膽固醇 (TC)、甘油三脂 (TG)、低密度脂蛋白 (LDL-C)成負相關,硒對降低血脂、預防高脂血癥的效果十分明顯,且能提高脂蛋白的比率,改善脂蛋白的代謝。薛慧等[21]的研究表明,長期飲用富硒茶能顯著改善高膽固醇、血脂及脂蛋白代謝狀況,且效果十分明顯。吳少平等[22]對由二硫化碳所致的動脈粥樣硬化的小鼠進行實驗得到相同的結果。硒可清除人體代謝中產生的氫過氧化物及廢物,破壞沉積在動脈血管壁的膽固醇,因而及時補硒可防止心腦血管病、冠心病、動脈硬化等疾病,硒含量高地區人群的心腦血管發病率低[23-24]。
張躍林等[25]研究結果證明,糖尿病模型大鼠在無任何干預措施的條件下病情呈進行性惡化,FBG水平逐漸升高,經過長期灌胃紫陽富硒茶后,糖尿病模型大鼠的血糖水平明顯降低。表明紫陽富硒茶有減低糖尿病患者血糖濃度的作用。
薛慧等[26]研究證明,富硒茶對老年老鼠的免疫力具有增強的作用。硒是構成谷胱甘肽過氧化物酶的重要成分、刺激免疫蛋白和抗體產生,增強抵抗力,缺硒與多種心血管疾病的發生相關[27]。胡秋輝等[28]研究表明,大鼠飲用富硒茶能顯著提高血液和肝組織的含硒量,顯著提高大鼠體內吞噬細胞和吞噬指數,增強機體非特異性免疫功能。
薛慧等[29]研究表明,富硒茶可以加速血乳酸的清除,改善代謝,從而發揮耐缺氧作用,提高機體對運動負荷的適應能力,延緩疲勞產生和加速疲勞消除的效應。陳國風等[3]的實驗表明硒還能拮抗由鉛引起的脂質過氧化、染色體畸變和免疫力降低等癥狀,促進尿鉛的排泄,對與鉛有接觸人群的身體健康有很好的保護作用。
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