富硒平菇和壺瓶碎米薺中含硒化合物的研究

◎ 明 松，張 靜，孫雪娜，呂春美，關安奇，宗 帥

（1.江蘇中農科食品工程股份有限公司，江蘇 宿遷 223800；2.揚州大學 食品科學與工程學院，江蘇 揚州 225127）

早在1973 年，世界衛生組織就已將硒列入維持人類健康和動物生命活動所必需的微量元素之一，并且中國營養學協會在1988 年將其列入人體必需的15 種元素之一。硒在機體新陳代謝中具有重要作用，與人體健康息息相關，享有“天然解毒劑”“生命的火種”等美譽。補硒可提高機體免疫力、延緩衰老、解毒排毒和減少心血管疾病風險等[1]。人和動物不能合成硒，只能從食物中獲取。然而，超過1/3 的居民硒攝入量甚至低于中國營養學會推薦攝入量的一半，補硒成為一項艱巨任務[2]。硒在自然界中一般以無機硒和有機硒兩種形式存在。已有科學研究表明，無機硒因其毒性和致突變作用對人體存在安全風險，對劑量的控制要求極高。而有機硒在生物活性和安全性方面都明顯優于無機硒，并且有機硒因其有機化形態更容易被機體消化吸收，生物利用率更高，有機硒補充劑產品的研究開發備受關注[3]。因此，通過食物鏈途徑進行補硒，探究膳食中硒的形態特征，改善硒缺乏人群的營養狀況，已經成為當前的研究熱點。富硒食用菌和壺瓶碎米薺是目前最主要的富硒農產品，研究含硒化合物對其精深加工及產業產品的開發具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑以及儀器設備

富硒平菇，江蘇中農科食品工程股份有限公司；富硒壺瓶碎米薺，阿里巴巴購物平臺。

乙醇、正丁醇，國藥集團化學試劑有限公司；三氯甲烷，上海阿拉丁生化科技股份有限公司；NaOH，美國西格瑪奧德里奇公司；濃鹽酸，南京化學試劑股份有限公司。

旋轉蒸發儀，上海貝茵生物有限公司；真空干燥箱，上海丙林電子科技有限公司；超純水機，上海礫鼎水處理設備有限公司；超聲波清洗機，杭州法蘭特超聲波科技有限公司。

1.2 硒多糖制備

取10 g 樣品于600 mL 乙醇-水溶液（80%）冷凝回流3 h。反應結束冷卻，抽濾，收集濾渣于真空干燥箱50 ℃干燥。將濾渣稱重后，置入圓底燒瓶中，加入20 倍質量的去離子水，攪拌，85 ℃下浸提2 h后，冷卻，抽濾后收集濾液。濾渣加入同體積去離子水同條件下，重復提取2 次后，舍去濾渣。收集3 次的濾液，在65 ℃旋轉蒸發減少體積至大約100 mL，收集濃縮液。向濃縮濾液中加入無水乙醇（1 ∶3），攪拌均勻后放入4 ℃冰箱內冷卻沉淀過夜。通過離心（5 500 r·min-1，10 min）收集下層沉淀于真空干燥箱內45 ℃下烘干。醇沉后的固體加入80 mL 去離子水，65 ℃下溶解，加入20 mL Sevag 試劑（正丁醇∶三氯甲烷=1 ∶4），劇烈攪拌40 min 進行脫蛋白。5 500 r·min-1下離心10 min 后，收集第一層清液，加入Sevag試劑重復脫蛋白步驟約3次，至蛋白基本除凈。將上清液加入3 500 Da 截流量透析袋內，透析期間每日更換3 ～4 次外液的去離子水。透析48 h 后冷凍干燥得到硒多糖。硒多糖的測定參考茆廣華[4]的方法。

1.3 硒蛋白制備

取10 g 樣品于100 mL NaOH 溶液（0.09 mol·L-1）中，在50 ℃下超聲輔助提取120 min。提取液于4 000 r·min-1離心30 min，然后取上清液。不溶物重復上述步驟進行提取。合并所得上清液，逐滴滴加6 mol·L-1HCl 至溶液pH=2.5 進行酸沉，然后離心取沉淀物。沉淀先用200 mL 醇洗兩次，再用超純水洗兩次，然后用醇與超純水交替洗至pH=7，最后真空冷凍干燥得到硒蛋白樣品。硒蛋白含量的測定參考茆廣華[4]的方法。

1.4 硒代氨基酸測定

參照《富硒農產品》（GH/T 1135—2017）進行測定。

1.5 有機硒含量測定

參照《食品安全國家標準 食品營養強化劑 富硒食用菌粉》（GB 1903.22—2016）進行測定。

1.6 數據分析

采用SPSS 22.0 軟件進行數據處理和統計分析，并表示為平均值±標準差。

2 結果與分析

2.1 有機硒含量

由表1 可知，兩種樣品都含有豐富的有機硒，其中富硒壺瓶碎米薺有機硒含量達到（1 607.81±24.66）mg·kg-1。富硒壺瓶碎米薺的有機硒含量明顯高于富硒平菇，這可能與食用菌與植物對無機硒的富集原理和耐受性不同有關[5]。需要注意的是，富硒壺瓶碎米薺還含有部分無機硒，導致其有機硒比例低于富硒平菇。研究結果表明，有機硒對動物的毒性明顯低于無機硒，而天然有機硒在動物組織中的保留量大于無機硒[6]。因此，推測富硒平菇的有機硒生物利用度更高，且不容易造成硒中毒。據統計，平菇是我國目前栽培產量最高的四大食用菌之一，具有抗氧化、抗腫瘤、延緩衰老、增強免疫等多種生理功能。平菇是良好的有機硒載體，且與金針菇等食用菌相比，其耐硒富硒能力更強[7]，具有更廣闊的應用前景。

表1 樣品中有機硒含量測定結果表

2.2 硒蛋白與硒多糖含量測定

由表2 可知，富硒平菇中的硒蛋白和硒多糖含量均高于富硒壺瓶碎米薺，這與食用菌蛋白、多糖成分高于植物的普遍認識一致[8]。富硒平菇硒蛋白有機硒比例和硒多糖有機硒比例高于富硒壺瓶碎米薺，這可能是食用菌蛋白和多糖更容易溶出的原因。已有研究表明，富硒平菇多糖是一種高分子多糖類的功能物質，因含硒，其生物活性較普通平菇多糖顯著提高[9-10]，并且能顯著促進副干酪乳桿菌和植物乳桿菌等益生菌的生長及短鏈脂肪酸的生成，展現出更強的益生作用[11]。

表2 樣品中硒蛋白和硒多糖含量測定結果表

2.3 硒代氨基酸測定

由表3 可知，富硒壺瓶碎米薺含有少量的+4 和+6 價硒，并且硒代氨基酸主要是硒代胱氨酸，含量達到173.56 mg·kg-1。富硒平菇幾乎不含+4 和+6 價硒，并且硒代蛋氨酸是其主要的硒代氨基酸類型。通過硒代氨基酸計算所得硒蛋白有機硒含量（富硒壺瓶碎米薺和富硒平菇有機硒含量分別為219.76 mg·kg-1和46.64 mg·kg-1）低于表2 中硒蛋白有機硒含量（計算可得富硒壺瓶碎米薺和富硒平菇有機硒含量分別為3.32 g·kg-1和24.78 g·kg-1），原因可能是酸水解效率低，蛋白質未能全部轉化為氨基酸，以及硒代氨基酸發生降解或存在其他有機硒形態。另外，蛋氨酸是人體必需氨基酸之一，且必須從食物中獲取，富硒平菇中硒代蛋氨酸的含量為23.37 g·kg-1，高于富硒壺瓶碎米薺。因此，相較于富硒壺瓶碎米薺而言，富硒平菇硒蛋白可作為更優良的蛋氨酸來源。

表3 樣品中硒代氨基酸含量測定結果表

3 結論

本文對比了市場上常見的兩種富硒農產品中有機硒的含量，并初步研究了其含硒有機化合物的類別及硒代氨基酸的組成。富硒壺瓶碎米薺和富硒平菇的有機硒含量分別為（1 607.81±24.66） mg·kg-1和（240.1±8.96） mg·kg-1，但富硒食用菌的有機硒占總硒的比例更高。硒代胱氨酸和硒代蛋氨酸分別是富硒壺瓶碎米薺和富硒平菇的主要硒代氨基酸，均具有較高的營養價值，而蛋氨酸是必需氨基酸，因此從必需氨基酸的攝入角度考慮，富硒平菇中的硒蛋白是更優良的蛋氨酸來源且具有更高的營養價值。