大米中硒的赋存形态及其生物可利用度研究

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目的:硒是一种人体必需的微量元素,可参与人体中许多重要酶的构成。大米是人群日常硒摄入的重要来源,且大米中硒的含量及其赋存形态决定了人体硒的利用效率及其营养水平。本文通过对比长寿区和邻近自然村大米样品硒的赋存形态及其生物可利用度,同时,利用根箱实验比较外源硒添加与否大米硒的赋存形态及其生物利用度的差异,此外,还探讨了烹饪处理对大米硒损失及生物利用的影响,为适当提高人体硒营养水平、增强人群补硒效果提供一定的科学依据。方法:本研究通过现场调查与温室根箱实验相结合方法对大米样品进行采集、处理,并分析样品中硒的形态及其生物可利用度。现场调查与取样工作主要在宜春典型长寿区温汤镇及相邻自然村(对照)开展。水稻根箱实验场地位于广东省农科院,根箱实验共设置4个施硒水平:0.0、0.5、1.0和5.0 mg/kg,硒肥形式为亚硒酸钠,供试材料为富硒水稻品种。所有大米样品经脱壳(未抛光)、粉碎等处理后进行硒相关指标的测定。大米硒含量均采用氢化物发生-原子荧光法(HG-AFS)进行测定,有机硒采用透析袋(截留分子量为8000~14000Da)连续浸提法测定。大米蛋白质利用双缩脲法测定,并采用碱提酸沉法提取大米谷蛋白。通过液相-原子荧光联用(LC-HG-AFS)方法对酶解后的大米及其谷蛋白中的硒形态进行测定,同时,利用体外模拟的方法测定大米硒的生物可利用度。此外,还对烹饪前后富硒大米样品中的硒的含量、形态及其生物利用度的变化进行了研究。结果:(1)与对照组相比,宜春长寿区大米总硒含量并无明显差异(P>0.05)。大米中的硒主要以有机硒(约占50%)的形态存在,且有机硒的比例(78.67±13.52%)明显高于对照组(65.19±8.73%)。虽然宜春大米谷蛋白硒的比例(53.73±8.27%)低于对照组(66.42±12.48%),但是,大米谷蛋白中硒代蛋氨酸(Selenomethionine,SeMet)的比例(65.29±14.54%)却显著高于对照组(38.50±6.83%)(P<0.05)。体外胃肠模拟结果表明,宜春长寿区和对照组大米硒的生物可利用度分别为55.58±10.53%和37.42±9.13%,前者显著高于后者(P<0.05)。(2)随土壤施硒水平(0.0、0.5、1.0和5.0 mg/kg)的增加,大米有机硒、谷蛋白硒及SeMet含量逐步升高。SeMet在大米谷蛋白中的比例随土壤施硒水平的增加逐步升高,而有机硒占总硒的比例则略有降低。同时,大米谷蛋白硒的比例同大米蛋白的比例密切,两者均随外源硒水平的升高呈现先增高后下降的倒“U”型变化规律。不同施硒水平下大米硒的生物可利用度范围为42.08%~76.16%,其中,能够被人体吸收利用的硒形态包括SeMet、亚硒酸盐(Selenite,Se(IV))及其它未知硒形态。SeMet在大米的比例和硒的生物可利用度均随土壤施硒水平的增加呈现出逐步升高的趋势。(3)根箱实验收获的富硒大米和宜春长寿区非富硒大米中蛋白质和谷蛋白硒的比例无明显差异(P>0.05),不过,富硒大米有机硒的比例低于非富硒大米(P<0.05)。而且,非富硒大米谷蛋白中SeMet的比例(65.35±14.94%)明显高于富硒大米(38.82±10.80%)(P<0.05),但是,非富硒大米硒的生物可利用度(55.34±10.77%)却略低于富硒大米(57.04±9.00%)(P>0.05)。富硒大米中SeMet的比例(25.2±16.9%,n=4)约为谷蛋白中SeMet比例(12.6±5.0%,n=4)的两倍,这说明仅有一半的SeMet来自大米谷蛋白。(4)烹饪后大米总硒含量下降了约5%,大米1和大米2硒的生物可利用度(分别为70.49±2.59%和68.06±4.45%)比烹饪前略有降低(分别为77.99±5.45%和77.44±3.69%)。相应地,烹饪后大米1和大米2模拟消化液中SeMet的比例(分别为52.87±0.12%和50.45±2.84%)也比烹饪前下降了十个百分点左右(分别为60.62±2.94%和63.47±1.32%)。结论:虽然典型长寿区大米总硒含量并不算很高,但是,由于大米中有机硒特别是SeMet比例相对较高,且易于被人体吸收利用,因而,当地居民的健康长寿很可能与此有一定关系。外源施硒在一定程度上能显著提高富硒大米总硒、有机硒、谷蛋白硒和SeMet的含量。同时,富硒大米及其谷蛋白中SeMet的比例和大米硒的生物可利用度随外源施硒水平的升高呈现出逐步增加的趋势。非富硒大米有机硒的比例和谷蛋白中SeMet的比例高于富硒大米,这可能与无机硒转化为有机硒的效率下降有关。因此,外源亚硒酸钠可在一定范围内提高水稻籽粒及其谷蛋白中SeMet的含量和比例,增加人体对水稻籽粒硒的生物可利用度。此外,烹饪过程可能会造成大米硒的部分损失从而降低人体对硒的吸收和利用。
摘要第3-6页
abstract第6-8页
第1章 前言第11-21页
    1.1 硒在疾病预防中的作用第11-12页
    1.2 人体硒的膳食摄入量第12-15页
        1.2.1 人体硒的需求量第12-13页
        1.2.2 谷物对人体硒摄入量的贡献第13-14页
        1.2.3 食物硒强化对人体血硒水平的影响第14-15页
    1.3 谷物中硒的含量及其存在形态第15-16页
    1.4 谷类食物中可利用硒形态及其吸收途径第16-18页
        1.4.1 谷类食物人体可利用硒形态第16-17页
        1.4.2 不同形态硒在人体内的吸收途径第17-18页
    1.5 食物硒的生物可利用度研究方法第18-21页
第2章 材料与方法第21-26页
    2.1 实验设计与样品采集、处理第21-22页
        2.1.1 典型长寿区样品的采集与处理第21页
        2.1.2 根箱实验大米样品的采集与处理第21-22页
        2.1.3 大米样品的烹饪处理第22页
    2.2 仪器与试剂第22-23页
    2.3 测定方法第23-24页
        2.3.1 大米总硒、有机硒含量的测定第23页
        2.3.2 大米中蛋白质及谷蛋白硒含量的测定第23-24页
        2.3.3 大米硒的生物利用度及其形态测定第24页
    2.4 统计与制图第24-26页
第3章 结果与分析第26-39页
    3.1 宜春大米中硒的形态及生物可利用度第26-30页
        3.1.1 大米总硒及有机硒含量特征第26-27页
        3.1.2 大米谷蛋白硒的含量特征及硒赋存状态第27-29页
        3.1.3 大米中硒的生物可利用度及可利用硒形态第29-30页
    3.2 施硒对大米硒累积及其生物可利用度的影响第30-34页
        3.2.1 施硒对大米总硒及有机硒的影响第30-31页
        3.2.2 施硒对大米谷蛋白硒及其赋存状态的影响第31-33页
        3.2.3 施硒对大米硒的生物可利用度及其利用形态的影响第33-34页
    3.3 富硒和非富硒大米有机硒组成差异及生物可利用硒的比较第34-36页
        3.3.1 富硒和非富硒大米有机硒的比例第34-35页
        3.3.2 富硒和非富硒大米蛋白质及谷蛋白硒的比例第35页
        3.3.3 富硒和非富硒大米硒的可利用度差异第35-36页
    3.4 烹饪对大米硒的生物可利用度及其利用形态的影响第36-39页
第4章 讨论第39-44页
    4.1 宜春长寿区大米硒含量及其形态分布特征第39-40页
    4.2 施硒对大米硒含量及形态的影响第40-42页
        4.2.1 施硒对大米总硒和有机硒含量及其比例的影响第40-41页
        4.2.2 施硒对大米谷蛋白硒和人体可利用硒形态的影响第41-42页
    4.3 烹饪处理对富硒大米硒含量及人体硒利用的影响第42-44页
        4.3.1 烹饪对富硒大米总硒含量的影响第42页
        4.3.2 烹饪对富硒大米硒的生物可利用度及其形态的影响第42-44页
第5章 结论与展望第44-46页
致谢第46-47页
参考文献第47-55页
攻读学位期间的研究成果第55-56页
论文综述第56-69页
    References第64-69页
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论文编号ABS4353726,这篇论文共69页
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