富硒蔬菜和谷物與人體健康分析

姚遠(yuǎn)溪，顧艷耿，呂 蒙，魏 欣，董曉芬，高振鵬，岳田利，胡仲秋

（西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室（楊凌），國家楊凌農(nóng)業(yè)綜合試驗(yàn)工程技術(shù)研究中心，陜西楊凌 712100）

硒是人體生命活動(dòng)中許多抗氧化酶的必要組成部分，硒是谷胱甘肽過氧化物酶的活性中心，在人體內(nèi)特異地催化還原型谷胱甘肽，與人體內(nèi)產(chǎn)生過氧化物進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，使人體細(xì)胞免受損害，維持細(xì)胞的正常生理功能[1-3]。因此，硒是人體必需的微量元素。研究表明，人體缺硒會(huì)引發(fā)癌癥、營養(yǎng)不良、心血管病、肝病、白內(nèi)障、胰臟疾病、生殖系統(tǒng)疾病等40多種疾病[4-6]。

營養(yǎng)學(xué)家經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)得出，人體血液中硒的標(biāo)準(zhǔn)值為0.08 mg/kg，低于該值就會(huì)發(fā)生缺硒癥[7]。人體不能自身合成硒，需要從食物中攝取[8]。植物性食物中的硒直接從含硒土壤中吸收，動(dòng)物性食物中的硒來自于飼料。因此，食物中的硒歸根結(jié)底來自于土壤。硒在我國的分布極不平衡，我國約有72%的地區(qū)缺硒，特別是從東北到西南的15個(gè)省、自治區(qū)的部分地區(qū)構(gòu)成了“貧硒地帶”。世界衛(wèi)生組織確定我國是40個(gè)缺硒的國家之一[9]。

我國土壤含硒調(diào)查結(jié)果的分布狀況圖見圖1。

圖1 我國土壤含硒調(diào)查結(jié)果的分布狀況圖

1 缺硒人群狀況

土壤中缺硒導(dǎo)致我國29%的地區(qū)人均血液中硒的含量低于0.02 mg/kg，這類人群為極度缺硒人群；43%的地區(qū)人均血液中硒的含量在0.03～0.04 mg/kg，為缺硒人群。因此，我國的營養(yǎng)學(xué)家提出，我國要像抓補(bǔ)碘那樣抓好補(bǔ)硒工作。中國營養(yǎng)學(xué)會(huì)推薦的成人每日攝入量為50～250 μg，美國政府推薦每人每天攝入200 μg。因此，我國食品補(bǔ)硒的形勢(shì)任重道遠(yuǎn)。按照我國人民群眾的飲食習(xí)慣，主要從蔬菜和谷物中補(bǔ)充身體所需要的硒。隨著人們生活水平的提高，一日三餐已經(jīng)離不開蔬菜，而且日平均消費(fèi)量不斷增加，蔬菜補(bǔ)硒成為一種主要的補(bǔ)硒方式。根據(jù)對(duì)全國蔬菜的檢測(cè)結(jié)果，一般的蔬菜含硒量在0.01 mg/kg以下，硒含量很低。按照我國每人每天100 g的蔬菜消費(fèi)量[10]，每天的平均補(bǔ)硒量在1 μg左右。谷物每人每天600 g的蔬菜消費(fèi)量計(jì)，其平均硒含量與蔬菜相當(dāng)，從谷物每天的平均補(bǔ)硒量在6 μg左右。因此，從一般的蔬菜和谷物補(bǔ)硒難以滿足補(bǔ)硒的標(biāo)準(zhǔn)和要求。然而富硒蔬菜和富硒谷物成為人們補(bǔ)硒的一種快捷途徑。

2 富硒蔬菜和谷物是最好的補(bǔ)硒方式

富硒蔬菜和谷物除具有補(bǔ)硒功能外，還可提供人體所必需的多種微量元素和維生素。根據(jù)前人研究和調(diào)查結(jié)果顯示，硒在富硒蔬菜和谷物中主要以2種方式存在，一種是無機(jī)方式，如以亞硒酸鈉和硒酸鈉形式存在；另一種是有機(jī)方式，如以硒胱氨酸或以硒蛋氨酸等形式存在[2]。研究發(fā)現(xiàn)[11]，在無機(jī)硒的存在形式中，亞硒酸鹽或硒酸鹽使谷胱甘肽過氧化物酶1（GPx1）上調(diào)5.5倍，而谷胱甘肽過氧化物酶4（GPx4）上調(diào)1.4倍。特別是這2種化合物參與調(diào)節(jié)細(xì)胞周期，影響細(xì)胞凋亡，硒酸鹽對(duì)于參與硒缺乏癥的基因的影響更大。亞硒酸鹽和硒酸鹽調(diào)節(jié)人體內(nèi)基因的比較顯示，硒酸鹽可能在保護(hù)肝臟方面具有額外功能，并且它可能在代謝調(diào)節(jié)中更具活性。亞硒酸鈉促進(jìn)形成了人體代謝過程需要的氫氧自由基，該自由基對(duì)異常生長(zhǎng)的腫瘤細(xì)胞有抑制和殺傷作用[12]。但是，硒酸鈉和亞硒酸鈉等無機(jī)硒含量在蔬菜中的含量不能過高，無機(jī)硒含量過高不僅人體難以吸收，而且會(huì)產(chǎn)生一定的毒性。這是因?yàn)闊o機(jī)硒吸收前必須先與腸道中的有機(jī)配體結(jié)合才能被機(jī)體吸收利用，而腸道中存在著多種元素與無機(jī)硒競(jìng)爭(zhēng)這些有機(jī)配體，而這些有機(jī)配體數(shù)量是有限的，過量的無機(jī)硒不僅難以被有限的有機(jī)配體吸收，而且會(huì)影響其他元素的吸收[13]，過剩的無機(jī)硒容易形成蓄積而危害人體健康[14]。富硒蔬菜和谷物中的有機(jī)硒存在形式主要為硒半胱氨酸或硒蛋氨酸2種。與無機(jī)硒在體內(nèi)代謝時(shí)的被動(dòng)吸收不同，硒蛋氨酸（SeMet）和硒半胱氨酸（SeCYS）在腸道中被積極通過氨基酸轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制主動(dòng)吸收。有證據(jù)表明硒蛋氨酸（SeMet）和蛋氨酸（Met）之間的結(jié)構(gòu)相似，它們?cè)隗w內(nèi)代謝時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA不能區(qū)分這2種氨基酸。因此在蛋白質(zhì)合成中互換[15]，這使得硒在體內(nèi)儲(chǔ)備成為可能。硒半胱氨酸（SeCYS）在體內(nèi)代謝也是如此。因此，有機(jī)硒在人體內(nèi)的生物利用度要好于無機(jī)硒，有機(jī)硒的生物學(xué)效應(yīng)一般要好于無機(jī)硒[16]。

無論無機(jī)硒還是有機(jī)硒，進(jìn)入人體后按照氨基酸的代謝途徑代謝，參與蛋白的合成，容易在人體組織內(nèi)吸收或儲(chǔ)存，人體吸收后可迅速被人體利用，有效改善人體內(nèi)血液中硒的含量狀況。根據(jù)硒風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究結(jié)果，在富硒蔬菜和谷物中無機(jī)硒和有機(jī)硒并存。無論是有機(jī)硒還是無機(jī)硒，只有在推薦攝入量范圍內(nèi)使用才是安全的。成年人每日的硒推薦攝入量為50～400 μg[17-18]。據(jù)報(bào)道，納米硒具有高比表面積面積小、粒徑小、腸道吸收好等特點(diǎn)，因此納米硒補(bǔ)充劑補(bǔ)硒效果要好于一般食物[19]。當(dāng)然，從富硒蔬菜和富硒谷物中補(bǔ)硒是天然補(bǔ)硒的自然常態(tài)行為。

3 天然的富硒蔬菜和谷物一般來源于富硒地區(qū)

在我國湖北恩施和陜西安康地區(qū)為中國的富硒地帶[2]，這里盛產(chǎn)天然的富硒蔬菜和谷物。人工種植的富硒蔬菜和谷物需要對(duì)蔬菜或谷物的根部施以硒肥或葉面噴施硒肥[20]。富硒蔬菜和谷物中的硒含量達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)才能是富硒蔬菜和谷物。根據(jù)安康地區(qū)地方標(biāo)準(zhǔn)DB 6124.01，鮮蔬菜中的總硒（無機(jī)硒和有機(jī)硒） 含量達(dá)到0.01～0.10 mg/kg的蔬菜方可標(biāo)識(shí)為富硒蔬菜。為了確保適當(dāng)?shù)奈鴶z入量和消費(fèi)者信心，富硒蔬菜和谷物應(yīng)有準(zhǔn)確的標(biāo)簽聲明。應(yīng)注明食品所含總硒的平均濃度范圍，如果能夠標(biāo)示硒酸鹽、亞硒酸鹽、硒氨基酸的平均含量范圍則更好[21]。總硒和硒形態(tài)的準(zhǔn)確檢測(cè)是一個(gè)難點(diǎn)。總硒的檢測(cè)可采用國標(biāo)方法GB 5009.93—2010食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中硒的測(cè)定，首推的方法為氫化物原子熒光光譜法。硒形態(tài)（如硒酸鈉、亞硒酸鈉、硒半胱氨酸和硒蛋氨酸等）的檢測(cè)需要采用高壓液相與電感耦合等離子體質(zhì)譜儀聯(lián)用的方法（HPLC-ICP-MS）[21]。在進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的過程中發(fā)現(xiàn)，檢測(cè)樣品的前處理過程對(duì)檢測(cè)結(jié)果有著至關(guān)重要的作用。尤其是樣品的消化過程應(yīng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化的操作處理。在樣品消化前應(yīng)進(jìn)行10 min左右的均質(zhì)化，微波消解應(yīng)該消化完全[22-23]。

另外一個(gè)重要的問題是富硒蔬菜和谷物的烹調(diào)方式對(duì)人體吸收其中硒的利用度的影響問題。一些學(xué)者研究了蒸、煮、油炸、打漿等食物加工方式對(duì)硒含量及利用度的影響。Lu X Q等人[24]認(rèn)為，采用蒸和油炸的加工方式對(duì)于富硒谷物保持高含量的有機(jī)硒最為有利，硒含量損失最小。煮熟谷物的加工方式對(duì)硒的損失較大[24]。García-Sartal C等人[25]研究分析海藻的水煮加工方式對(duì)硒利用度的影響后認(rèn)為，硒的利用度最高可達(dá)61.3%。Goenaga Infante H等人[26]研究番茄的加工處理方式后認(rèn)為，水煮番茄條件下果肉中的硒占總硒73%，果皮中占總硒的21%。水煮效率還是比較高的。因此，對(duì)于富硒蔬菜來說，從提高硒的生物利用度方面來說強(qiáng)烈推薦采用沙拉和炒菜的加工方式。對(duì)于富硒谷物來說強(qiáng)烈推薦蒸和油炸的加工方式，這些能大大提高人體對(duì)其中硒的生物利用度。

4 結(jié)語

總之，我國的缺硒地區(qū)比較廣，根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)我國的人體補(bǔ)硒水平處于亞健康狀態(tài)。在低硒且發(fā)達(dá)的地區(qū)（如北京），人均硒日攝入量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于推薦攝入量下限50 μg。因此，通過蔬菜補(bǔ)硒勢(shì)在必行。有研究發(fā)現(xiàn)，一些主要食品農(nóng)作物吸收土壤硒的能力為大白菜＞油菜＞白蘿卜＞玉米＞馬鈴薯＞甘薯＞水稻，因此人體補(bǔ)硒應(yīng)多吃綠葉蔬菜，每天吃500 g富硒蔬菜為宜。當(dāng)然，對(duì)于一些疾病患者則慎重補(bǔ)硒。近期的研究結(jié)果表明對(duì)一些病人長(zhǎng)期補(bǔ)充安全劑量的硒也可能帶來健康隱患，如促進(jìn)肥胖、胰島素抵抗和Ⅱ型糖尿病的發(fā)生。在美國和加拿大開展的2項(xiàng)人群試驗(yàn)中，以200 μg/d的標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)硒數(shù)年后，補(bǔ)硒組的Ⅱ型糖尿病發(fā)病率高于對(duì)照組。因此，對(duì)于肥胖及糖尿病患者應(yīng)控制硒的攝入量。但是，對(duì)于一般消費(fèi)者或癌癥病人，補(bǔ)充足量的硒是必要的，能夠提高身體的抗病能力。針對(duì)不同硒營養(yǎng)狀態(tài)人群可以采取梯度補(bǔ)硒方式，適當(dāng)調(diào)整硒的安全攝入劑量，提高人民健康水平。隨著消費(fèi)者和政府對(duì)富硒蔬菜和富硒谷物產(chǎn)業(yè)的逐年重視，我國的補(bǔ)硒水平在未來幾年將發(fā)展到新的水平。