梭子蟹中硒形態分析及其分布研究

魯丹，俞琰壘，張虹（.浙江出入境檢驗檢疫局，浙江杭州3006；.浙江工商大學食品與生物工程學院，浙江杭州3003）

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梭子蟹中硒形態分析及其分布研究

魯丹1，俞琰壘2，張虹2
（1.浙江出入境檢驗檢疫局，浙江杭州310016；2.浙江工商大學食品與生物工程學院，浙江杭州310013）

為研究梭子蟹中硒的賦存形態，并進一步探究梭子蟹硒蛋白組分中硒含量的分布，以梭子蟹為研究對象，采用透析法提取有機硒、連續提取法提取不同種類蛋白質、熱水浸提法提取多糖、原子熒光光譜法測定原料和各組分中的含硒量。結果表明：梭子蟹中64.5%的硒是以有機硒形態存在，并主要與蛋白結合（蛋白硒占總硒的48.8%）；堿溶性蛋白和水溶性蛋白是梭子蟹結合硒的主要蛋白，總結合硒量占蛋白硒含量的77.9%，按照結合硒量的多少，硒在蛋白中的分布依次是：堿溶性蛋白＞水溶性蛋白＞鹽溶性蛋白＞醇溶性蛋白；也有部分硒和多糖結合，占總硒含量的3.59%。

梭子蟹；有機硒；蛋白硒；多糖硒

硒是一種人體必需的具有抗氧化特性的微量元素，其預防人類癌癥的潛在作用已受到高度重視［1］。研究表明，硒的生物利用率與其化學形態和分布密切相關，因此，硒在天然產物中的形態分布極其重要［2］。隨著越來越多的硒的生理生化活性被發現，有關元素硒的研究逐漸延伸到生命科學領域。硒對人體健康的影響取決于其含量和所處的化學形態，研究證明，有機硒的生物醫學功能大于無機硒，而且毒性比無機硒小。有關硒的形態分析，有應用聯用技術連續測定無機硒、有機硒及多種硒化物［3］，還有硒的離線分離及檢測［4-7］。

硒可通過食物鏈富集，海洋生物能從海水中富集硒，故海產品中硒的含量一般較高，是人們獲得硒的一個重要飲食來源。海產品梭子蟹肉多味美，富含蛋白質及多種礦物質，營養豐富，目前有關梭子蟹中硒形態分析的研究未見報道。為獲得硒在梭子蟹中賦存形態及其分布信息，本研究運用現代生物學的原理和原子熒光光譜技術，采用分別分離純化蛋白質和多糖，細胞蛋白質在分離的基礎上，再按其與不同溶劑溶解性不同進行分離純化，然后對硒含量進行測定，研究了硒在梭子蟹中的賦存形態及分布規律，指導科學膳食。

1　材料與方法

1.1儀器與試劑

AFS-9130雙道原子熒光光度計：北京吉天儀器有限公司；MARS5微波消解儀：美國CEM公司；2100紫外分光光度計：尤尼科UNICO公司；SORVALL RC6超速冷凍離心機：美國Thermo公司；Labconco低溫真空冷凍干燥機：美國Labconco公司；恒溫水浴振蕩器。

丙酮；硫酸銨；氯化鋇；濃硫酸；濃硝酸；過氧化氫；濃鹽酸；透析袋（3 500 Da）：Solarbio進口分裝；Millipore超純水（電阻率18.2 MΩ·cm）；0.5 mol/L氯化鈉溶液；50 mmol/L Tris-HCl緩沖液（pH 8.0）；75%（v/v）乙醇溶液；0.1 mol/L氫氧化鈉溶液；胰蛋白酶：酶活力≥2 500 U/mg；除蛋白液：正丁醇∶三氯甲烷=1∶4（v/v）；濃鹽酸（ρ1.19 g/mL）：優級純。載流：鹽酸（2+98）：濃鹽酸20 mL，用水稀釋至1 000 mL。硼氫化鈉（10 g/L）-氫氧化鈉（5 g/L）溶液：稱取5.0 g氫氧化鈉溶于約200 mL水中，加入10 g硼氫化鈉，溶解后用水稀釋并定容至1 000 mL，搖勻。現用現配。鐵氰化鉀（100 g/L）：稱取10 g鐵氰化鉀用水溶解后以水稀釋到100 mL，搖勻。硒標準儲備溶液：1 000 mg/L（國家鋼鐵材料測試中心），硒標準使用液（1.0 μg/mL）：由硒標準儲備用以鹽酸（2+98）逐級稀釋而成。

1.2儀器工作條件

1.2.1微波消解條件

功率1 600 W，120℃，升溫時間5 min，保持時間5 min；180℃，升溫時間5 min，保持時間15 min。

1.2.2順序注射-氫化物發生-原子熒光光度儀測定條件

光電倍增管負高壓：300 V；載氣流量：400 mL/min；屏蔽氣流量：800 mL/min；燈電流：80 mA；原子化器高度：8 mm；原子化溫度：200℃；進樣量：1 mL；測量方法：標準曲線法；讀數方式：峰面積；延遲時間：1.5 s；讀數時間：7 s。

1.3方法

1.3.1有機硒的提取與測定

采用持續透析法，稱取20 g梭子蟹試樣（精確到0.1 mg）裝入透析袋中，加入300 mL水在燒杯中透析96 h，每隔12小時換一次水，直至用10%BaCl2檢驗透析外液中無SO42-。將透析后樣品真空冷凍干燥，測定硒含量［8-9］。

1.3.2不同種類硒蛋白的提取及其結合態硒含量的測定

1.3.2.1總可溶性硒蛋白的提取［10］及其結合態硒含量測定

準確稱取15 g梭子蟹試樣（精確至0.1 mg）至燒杯中，加入0.25mol/L NaOH450 mL，室溫下攪拌提取4 h，過濾，得到上清液。濾渣加0.25 mol/L NaOH溶液200 mL反復提取2次，合并3次濾液，加入硫酸銨至飽和度為95%，4℃靜置12 h。8 000 r/min離心10 min沉淀以pH8.0 Tris-HCl緩沖液50 mL溶解。4℃下用50 mmol/L Tris-HCl緩沖液1 L透析3次（至用10% BaCl2檢驗呈陰性后）。所得蛋白質溶液真空冷凍干燥，測定硒含量。

1.3.2.2水溶性硒蛋白的提取及其結合態硒含量測定

準確稱取梭子蟹試樣15 g（精確至0.1 mg），加入90 mL經-40℃預冷的丙酮，冰上攪拌脫脂3 h，4℃8 500 r/min離心15 min，棄上清，揮干丙酮。沉淀加入450 mL水，室溫下攪拌提取4 h，4℃8 500 r/min離心15 min，取上清液。重復2次，合并3次所得上清液，加入硫酸銨至飽和度為95%，4℃靜置過夜，離心收集沉淀，用少量去離子水溶解，4℃下依次用50 mmol/L Tris-HCl緩沖液、去離子水透析（3.5 kDa），至質量分數為10%BaCl2檢驗呈陰性。所得蛋白質溶液真空冷凍干燥，測定硒含量。

1.3.2.3鹽溶性硒蛋白的提取及其結合態硒含量測定

在提取水溶性蛋白后的殘渣中，加入0.5 mol/L氯化鈉溶液450 mL，室溫下攪拌提取4 h，4℃8 500 r/min離心15 min，取上清液。重復2次，合并3次所得上清液，加入硫酸銨至飽和度為95%，4℃靜置過夜，離心收集沉淀，用0.5 mol/L氯化鈉溶液溶解、透析。所得蛋白質溶液真空冷凍干燥，測定硒含量。

1.3.2.4醇溶性硒蛋白的提取及其結合態硒含量測定

在提取鹽溶性蛋白后的殘渣中，加入75%（v/v）乙醇溶液450 mL，室溫下攪拌提取4 h，4℃8 500 r/min離心15 min，取上清液。重復2次，合并3次所得上清液，加入硫酸銨至飽和度為95%，4℃靜置過夜，離心收集沉淀，用75%（體積分數）乙醇溶解、透析。所得蛋白質溶液真空冷凍干燥，測定硒含量。

1.3.2.5堿溶性硒蛋白的提取及其結合態硒含量測定

在提取醇溶性蛋白后的殘渣中，加入0.1mol/L氫氧化鈉溶液450mL，室溫下攪拌提取4 h，4℃8 500 r/min離心15 min，取上清液。重復2次，合并3次所得上清液，加入硫酸銨至飽和度為95%，4℃靜置過夜，離心收集沉淀，用0.1 mol/L氫氧化鈉溶液溶解、透析。所得蛋白質溶液真空冷凍干燥，測定硒含量。

1.3.3可溶性硒多糖的提取及其結合態硒含量測定

準確稱取梭子蟹試樣15 g（精確至0.1 mg），加入90 mL經-40℃預冷的丙酮，冰上攪拌脫脂3 h，4℃8 500 r/min離心15 min，棄上清液，揮干丙酮。沉淀加入水375 mL，75℃水浴浸提5 h，8 500 r/min離心15 min，收集上清液。加入3倍體積乙醇，4℃靜置過夜，離心收集沉淀。沉淀用去離子水溶解，冷凍干燥得到粗多糖。采用胰蛋白酶+Sevag法脫蛋白，用3倍體積乙醇沉淀多糖，沉淀用去離子水溶解后，透析［11］。所得多糖溶液真空冷凍干燥，測定硒含量。

1.3.4蛋白質含量的測定

考馬斯亮藍G-250染色法［12］。

1.3.5多糖含量的測定

苯酚-硫酸比色法［13］。

1.3.6總硒含量的測定

微波消解-氫化物原子熒光法［14］。

2　結果與討論

2.1梭子蟹中水分、粗蛋白、總糖的測定

本試驗測得新鮮梭子蟹肉中水分、粗蛋白、總糖含量見表1。

表1　梭子蟹中水分、粗蛋白、總糖的測定結果（n=3）Table 1　Determination results of moisture，crude protein，total sugar in swimming crab（n=3）

2.2梭子蟹中硒的分布

將梭子蟹中有機硒提取后測定其中硒含量，總硒與有機硒之差即為無機硒含量，結果見表2。

表2　梭子蟹中總硒、有機硒、無機硒含量的測定結果（n=5）Table 2　Determination results of Contents of total Se，organic Se and inorganic Se in swimming crab（n=5）

由表2可知，梭子蟹是富硒食品［15］，且梭子蟹中有機硒占總硒的64.5%，無機硒占總硒的35.5%。由此可見，有機硒是梭子蟹中硒的主要賦存形態。

2.3梭子蟹中有機硒的分布

將梭子蟹中的蛋白質和多糖分別提取、純化后測定其中硒含量，結果見表3。

表3　梭子蟹中有機硒的分布（n=5）Table 3　Distribution of organic Se in swimming crab（n=5）

由表3可知，梭子蟹中與蛋白質結合的硒占有機硒的75.7%、總硒的48.8%，與多糖結合的硒占有機硒的5.57%、總硒的3.59%，其他形態結合的占有機硒的18.7%，包括脂肪硒和一些小分子硒化合物。按照結合硒量的多少，有機硒和總硒在蛋白質和多糖中的分布為蛋白質硒＞多糖硒。這說明蛋白質硒是梭子蟹中硒的主要賦存形態，但也有部分硒與多糖等非蛋白質形式存在。

2.4梭子蟹中蛋白硒的分布

為進一步獲得梭子蟹中蛋白硒的分布信息，根據蛋白質在不同溶劑中的溶解性不同，采用連續提取法依次用水、氯化鈉溶液、乙醇溶液和氫氧化鈉溶液為溶劑提取梭子蟹中的水溶性蛋白、鹽溶性蛋白、醇溶性蛋白和堿溶性蛋白，蛋白質溶液經透析、真空冷凍干燥后，測定其中硒含量。結果見表4。

表4　梭子蟹中蛋白硒的分布（n=5）Table 4　Distribution of protein-bound Se in swimming crab（n=5）

由表4可知，硒在四種不同溶解性的蛋白質中的分布不等。堿溶性蛋白中硒的含量最高（占總有機硒的41.1%），而鹽溶性蛋白質最少（占總有機硒的7.92%）。而以75%乙醇提取的蛋白未檢測到硒。這一結論和巴西堅果的測定一致［16］。按照結合硒量由大到小依次為：堿溶性蛋白結合硒（占蛋白硒54.3%）＞水溶性蛋白結合硒（占蛋白硒23.6%）＞鹽溶性蛋白結合硒（占蛋白硒10.5%）＞醇溶性蛋白結合硒（未檢出）。由此可見，堿溶性蛋白和水溶性蛋白是梭子蟹結合硒的主要蛋白，總結合硒量占總蛋白硒含量的77.9%、占總有機硒含量的59.0%、占總硒含量的38.0%。開發利用梭子蟹中蛋白硒，主要以堿溶性蛋白和水溶性蛋白為主。

2.5回收率和精密度試驗

采用添加法在總硒本底含量為0.529 mg/kg的梭子蟹肉中添加0.100、1.00、2.00 mg/kg 3個不同濃度水平的硒標準溶液，進行回收率和精密度測定。每個濃度水平單獨測定6次，結果回收率為94.0%～102%、相對標準偏差為1.80%～2.61%，提示本法具有良好的準確性和重現性。

3　結論

有機硒是梭子蟹中硒的主要賦存形態，且主要是蛋白硒，其結合的硒量占有機硒的75.7%、總硒量的48.8%。按照結合硒量的多少，有機硒和總硒在蛋白質和多糖中的分布為蛋白質硒＞多糖硒。堿溶性蛋白和水溶性蛋白是梭子蟹結合硒的主要蛋白，總結合硒量占總蛋白硒含量的77.9%、占總有機硒含量的59.0%、占總硒含量的38.0%。表明梭子蟹中大多數的含硒蛋白可能是酸性的或極性較強的蛋白。本研究為合理開發利用富硒海產品，幫助人們合理選擇健康的富硒產品，科學膳食和選擇補硒產品及完善富硒海產品標準提供了重要的理論依據。

［1］Berry，M J.Insights into the hierarchy of selenium incorporation［J］. Nature，2005，37（11）:1162-1163

［2］Chassaigne H，Chery C C，Bordin G，et al.Development of new analytical methods for selenium speciation in selenium-enriched yeast material［J］.Journal of Chromatography A，2002，976（1/2）:409-422

［3］鄧桂春，侯松嵋，鐵梅，等.富硒蛹蟲草試樣中硒的形態分析［J］.分析科學學報，2006，22（1）:21-24

［4］武蕓.富硒黑木耳中硒的分布規律及賦存形態的初探［J］.食用菌，2008（5）:5-6

［5］張馳.富硒蟲草中硒的賦存形態及分布特點［J］.食品科學，2009，30（29）:193-195

［6］方建軍，祝華明，方芳，等.富硒大米中硒形態分析［J］.食品研究與開發，2012，33（9）:146-150

［7］趙鐳，杜明，張美莉，等.硒在富硒靈子中的分布［J］.中國食品學報，2005，5（4）:119-123

［8］郝素娥，騰冰.硒酵母中有機硒及硒代氨基酸含量的測定方法［J］.分析測試學報，1999，18（3）:72-74

［9］左銀虎.富硒枸杞中硒形態分析［J］.中國食物與營養，2008（7）:55-56

［10］吳瑤慶，孟昭榮，李莉，等.藍莓中蛋白硒形態的富集分離及測定方法［J］.營養學報，2011，33（5）:463-471

［11］Tao Zhu，Hyo Jung Heo，Kyung Ho Row.Optimization of crude polysaccharides extraction from Hizikia fusiformis using response surface methodology［J］.Carbohydrate Polymers，2010，82:106-110

［12］張龍翔，張庭芳，李令媛.生化實驗方法和技巧［M］.2版，北京:高等教育出版社，1996:138

［13］李合生.植物生理生化試驗原理與技巧［M］.北京:高等教育出版社，2001:197-199

［14］徐慶兵，魯丹，張虹.微波消解-氫化物原子熒光法分析水產品中硒的含量及其分布［J］.營養學報，2011，33（1）:95-98

［15］安康市質量技術監督局.DB6124.01-2010富硒食品硒含量分類標準［S］.安康:安康市質量技術監督局，2010:2-4

［16］Chunhieng T，Petritis K，Elfakir C，et al.Study of selenium distribution in the protein fractions of the Brazil nut，Bertholletia excelsa［J］. Journal of Agricultural Food Chemistry，2004，52（13）:4318-4322

Study on Distribution and Combined Forms of Selenium in Swimming Crab

LU Dan1，YU Yan-lei2，ZHANG Hong2
（1.Zhejiang Entry Exit Inspection and Quarantine Bureau，Hangzhou 310016，Zhejiang，China；2.College of Food Science and Biotechnology Engineering，Zhejiang Gongshang University，Hangzhou 310013，Zhejiang China）

For studying the combined form of selenium in swimming crab，and further Exploreing the distribution of swimming crab selenium content in selenium protein components，organic selenium was extracted by dialysis method，different proteins were extracted by continuous extraction method，and polysaccharides were extracted with hot water，the contents of selenium were determined by atomic fluorescence spectrometry.The results showed that 64.5%of total Se were in the organic form，and mainly associated with the protein in swimming crab.Se bound to the protein extracts accounted for 48.8%of total Se.Moreover，77.9%of Se bound to protein was incorporated with alkali-soluble and water-soluble protein extracts.The amount of Se existed in the different protein fractions decreased in the order of alkali-soluble，water-soluble，sodium chloride-soluble and ethanol-soluble protein extracts，and 3.59%of selenium was observed to be bound to polysaccharides.

swimming crab；organic selenium；protein selenium；polysaccharide selenium

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.13.026

國家質檢總局科技計劃項目（2011IK247）

魯丹（1964—），女（漢），研究員，學士，研究方向：食品元素及其形態分析。

2015-03-30