维生素E和硒在机体的协同作用

许友卿 谢亮亮 丁兆坤

VE与Se都是人和动物包括水生动物体的必需微量元素，除分别发挥重要的生理功能外，同时使用能互补、协同、增效[1]。Cemek等(2010)[2]报道，VE 与 Se能协同对有机磷诱发的组织损伤发挥显著的保护作用。Yang等(2011)[3]指出，同时添加VE与Se可抑制N-亚硝甲基苄胺 (N-nitrosomethylbenzylamine,NMBzA)诱发的大鼠食道癌，且于早期添加VE与Se的效果更显著。新研究发现，VE与Se可能协同抗氧化、治疗和预防癌症[4-8]。但是过量Se会致机体中毒[9]。

Brigelius-Flohé R(2009)[10]指出，VE 是唯一未被完全理解的维生素。VE与Se的作用与机理尚待研究[8，11-12]。

本文重点综述VE与Se协同促进人和动物机体生长、发育、免疫、抗氧化、抗病、抗应激等方面的作用，旨在更好地研究、调控和利用VE与Se的协同增效作用及机理，为科学研究和生产实践服务。

1 VE和Se的主要功能

1.1 VE的主要功能

VE包括生育酚（tocopherols）和生育三烯酚（tocotrienols），各有4种衍生物——α、β、γ、δ 型。除 α-生育酚外，其他不能被α-生育酚转运蛋白（α-TTP）所识别，所以人类只能吸收和利用α-生育酚[13]。VE具有许多生理功能，其中最重要的是：①抗氧化作用[13-14]；②免疫抗病作用[15]；③影响基因转录和表达[2，9，13]。

1.2 硒的主要功能

Se在各种硒蛋白的活性位点主要以硒半胱氨酸的形式存在。硒蛋白可分为酶和非酶两类。酶类如谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)[16]、硫氧还蛋白等。非酶类如参与硒运输与调节机体硒分布的硒蛋白P和肌肉新陈代谢所必需的硒蛋白W[17]。

Se通过消化道被生物吸收后发挥重要的生理生化作用，主要功能：①抗氧化作用[18]；②免疫作用[19]；③防护、保健作用[20]。

2 VE和Se的协同作用

VE可促进Se的吸收，二者互补，协同作用。

2.1 协同抗氧化作用

VE和Se协同抗氧化，保护组织细胞的正常功能。Roth等(2010)[21]报道，在对过氧化物适应的过程中，只补充Se不能提高神经元的存活，而同时补充VE和Se能使神经元非常敏感地挑战过氧化物。VE是非特异性生物抗氧化剂，它结合在细胞膜上使细胞免受自由基攻击和过氧化损伤，是抗氧化作用的第一道防线[9]；而Se作为GSH-Px的必需成分，可通过GSH-Px等阻断自由基对DNA的氧化破坏，是抗氧化作用的第二道防线[22]。Se尚可通过GSH-Px的功能，防御缺VE对肝的损害[17]。而VE能维持体内Se的活性，防止Se的排出和膜脂氧化，减少过氧化物的生成，从而节约GSH-Px和超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）去清除过氧化物；VE还能增强Se的作用，预防DNA被破坏和预防癌症[23]。VE和Se能够增加皱纹盘鲍（Haliotis discus hannai）血清抗氧化活力，特别显著增强过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）和谷胱甘肽还原酶（GR）的活力。当饲料中VE含量为450 IU/kg、Se为0.6 mg/kg时，能使皱纹盘鲍血清中的抗氧化物酶系统总体达到相对平衡，有效地抵抗氧化损害[24]。

曾有一假说[25]认为，VE和Se相互协同抗氧化作用机理是，在不饱和脂肪酸—ROOH—ROH过氧化链式反应中，一方面，VE可阻止ROOH的形成，另一方面，Se可通过提高相关过氧化物酶的活力，催化ROOH的降解，二者在过氧化链式反应的不同阶段协同作用。但是该假说尚缺少实验支持。

2.2 协同抗应激作用

VE和Se协同抗应激反应主要表现在抗热和中毒应激反应等方面。热应激时，机体通常表现为血液GSH-Px、SOD活性明显下降，丙二醛（malondialdehyde,MDA）含量明显上升，自由基大量生成，细胞损伤。如果在饲料中添加VE和纳米Se能够显著增加动物血浆中VE和Se的含量，提高血清中GSH-Px酶活性和总抗氧化能力（TAOC），降低MDA和活性氧(ROS)水平，减少热应激对动物的氧化损伤[26]。Sahin等[27]报道，当养殖温度为34℃时，在干饲料中添加VE 250 mg/kg和Se 0.2 mg/kg，日本鹌鹑生长、消化能力和肉质达到最佳效果，同时能够有效防止热应激带来的负面影响。

在机体对某些有毒物质引起的应激中毒反应中，VE和Se能协同作用，防止中毒。杀虫剂有机磷酸酯会造成机体氧化应激，增加生成自由基、降低机体抗氧化剂含量和抗氧化酶的活性，引起机体中毒[28]。然而，VE和Se协同作用能够保护机体不受有机磷酸酯的氧化破坏[2]。Aboul-Soud等(2011)[29]发现，补充VE和Se对杀虫剂马拉硫磷(MTN)诱发的大鼠肝氧化应激及其损伤提供部分保护。与此同时，Leal等[30]报道，补充VE和Se对用Haemonchus contortus感染小羊的氧化应激提供抗氧化保护。

2.3 协同提高免疫力和抗病力

VE和Se在协同抗氧化作用中，同时提高机体免疫力和抗病力。抗原能使T淋巴细胞转化率和自然杀伤细胞（natural killer cell,NK细胞）活性降低，而适量添加VE和Se，能明显提高NK细胞活性和T淋巴细胞转化率。VE和Se对淋巴细胞和有丝分裂原的增殖反应有交互作用，其互作机理可能与GSH-Px的协同作用相关[31]。Finch等[32]研究发现，VE和Se能够协同提高机体抗体水平、噬菌细胞和淋巴细胞的功能，从而增强抗病力。Reagan-Shaw等[4]报道，VE和Se的协同作用能够提高Bax蛋白量，降低Bcl-2蛋白量，从而导致人类前列腺癌细胞的凋亡。但是，Lippman等[5]认为，VE和Se并不能防止前列腺癌的发生。因此尚需进一步研究。

2.4 协同促进生长发育和成活

机体缺乏VE和Se会导致肌肉营养不良、肌肉特异蛋白（muscle speci fi c proteins）溶于血浆和贫血等症状[17]。Thorarinsson等[33]发现，在饲料中添加VE和Se能够明显提高大鳞大马哈鱼(Oncorhynchus tshawytscha)的成活率，同时VE还能够显著增加体重和血细胞压积值（hematocrit values），Se能增强血浆中 GSH-Px活性。Poston等[34]报道，在饲料中添加VE和Se能够显著提高大西洋鲑（Salmo salar）的成活率，促进生长发育。VE和Se之所以能促进生长发育，是由于Se参与机体蛋白质、脂肪和碳水化合物的代谢，同时调节酶促反应和氧化还原过程；而VE是机体的重要生物催化剂，对上述生理生化过程有协同促进和增效作用。VE和Se通过协同抗氧化作用，清除自由基和其他氧化物，从而提高免疫力、抗病力和成活率[35]。

2.5 协同影响肌肉品质

VE与Se协同抗氧化作用，使细胞膜和组织免受ROS氧化，一方面使肌肉脂质和蛋白质免受氧化而保证肉色和味道；另一方面又提高肉中VE、β-胡萝卜素、维生素C(VC)和谷胱甘肽的含量而提高肌肉品质[36]。VE和Se通过协同作用可防止肌红蛋白或氧合肌红蛋白氧化成正铁肌红蛋白，加深肌肉红色度[37]；还可直接阻止细胞脂质氧化，有利于保持机体PUFAs的含量，提高肌肉的营养价值[1]。Buchanan等[38]报道，在金枪鱼饲料中添加VE、VC和Se能够延长其肉色的保持时间，同时提高肉质中VE和VC的含量。

2.6 协同促进繁育性能

虽然VE和Se对动物繁育性能的影响不同，VE主要影响雌性动物的繁殖性能，而Se主要影响雄性动物的生殖性能[39]。但是，VE与Se协同对哺乳动物精子的运动性和穿透反应发挥重要的作用[40]。VE与Se协同作用，可以改善胎盘血液循环及其机能，增加营养供应，促进和支持胎儿的正常生长发育，还能够提高哺乳期幼体增重率、成活率和抗病力[41]。Ruder等[42]指出，女性繁殖力跟体内氧化应激状况相关，氧化应激会阻止怀孕，而VE和Se的协同作用能有效防止氧化应激对怀孕的影响。Koyuncu等[43]报道，给母羊饲喂含0.1%Na2SeO3和250 g/kg VE的饲料，能明显提高母羊的发情、繁殖力和生产力，还能提高仔羊增重率和生长速度。

3 VE和Se不可相互替代

虽然VE和Se都具有抗氧化作用，但是VE主要在细胞外发挥作用，而Se则主要在细胞内抗氧化[1]。尽管在一定条件下，两者可相互有限地代替，但是不能完全替代。如果VE和Se两者都高于最低需求量，可通过补充另者来互补。然而，如果两者中之一低于最低需求量，另者即使过量也不能预防其缺乏症。因此，应同时补充VE和Se。

不同环境、不同生理状态下的不同鱼类、不同个体对VE和Se的需求量及其适宜比例相异。例如大西洋鲑对VE的需求量为30～60 mg/kg[44]，而鲤鱼（Cyprinus carpio L.）为 200～300 mg/kg[45]。尽管个体对 VE 的需求不同，VE添加量应随饲料中PUFAs含量提高而增加，以保护PUFAs不被氧化。Lin等[46]发现，当饲料中粗脂肪含量为4%和9%时，点带石斑鱼(Epinephelusmalabaricus)幼鱼最适VE需求量分别为61～68 g/kg和104～115 g/kg。不同鱼类对Se的需求也不同，如虹鳟对Se的需求量为0.38 mg/kg[47]，点带石斑鱼幼鱼是 0.7 mg/kg[48]。Wise 等[49]报道，斑点叉尾鮰（Letalurus punetaus）幼鱼添加VE的最适量为60 mg/kg，Se为0.2 mg/kg，超过此水平能增强其幼鱼巨噬细胞的功能。

4 结语

综上所述，VE和Se具有广泛的协同作用，但是它们的某些作用和机理尚需进一步研究，尤其是VE和Se在水产动物的协同作用及其机理，亟待深入研究。研究VE和Se对海水幼鱼生长发育、营养、生理、生化和分子生物学的影响及机理，理解幼鱼对VE和Se的最适需求量及其比例，不但为调控海水幼鱼营养和配制高效合理的饲料提供科学依据，而且能促进海水幼鱼生长发育，提高成活率，对解决目前成活率低于20%的问题，发展可持续的水产养殖业具有重要的意义。

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