食品中硒形态的研究进展

2018-11-30魏宁果范芳芳

农产品加工 2018年21期

魏宁果，何冲，范芳芳

（陕西省产品质量监督检验研究院，陕西西安 710048）

硒是一种典型的双功能元素，既是人体必需的微量元素，又具有毒性。硒具有抗癌、抗氧化、增强人体免疫力、拮抗有害重金属等作用，还能调节维生素的吸收和利用、调节蛋白质的合成。人体长期缺硒会导致克山病、大骨节病、糖尿病、心脑血管疾病等多种疾病。硒摄入量超过安全阈值则会对人体造成伤害，发生急性或慢性硒中毒。由此可见，科学、合理地摄入硒元素是至关重要的。但是硒化合物有多种形态，研究发现不同形态硒的功能、生物效应和毒性不同。标准中提到的都是总硒含量。因此，仅仅测定总硒含量是不够的，必须对食品中的硒进行形态分析。

1 硒在自然界的存在形式

硒是一种非金属元素，在自然界以无机硒和有机硒（植物活性硒）2种形式存在。无机硒主要包括硒酸盐（SeO42-）、亚硒酸盐（SeO32-），有着较大的毒性，摄入量过大会引起中毒，对人体健康造成危害。有机硒包括硒蛋白、多糖等大分子硒和硒代胱氨酸（SeCys2）、硒代蛋氨酸（SeMet）、硒甲基硒代半胱氨酸（MeSeCys）、硒代乙硫氨酸（SeEt）等小分子硒化物[1-4]。有机硒的毒性远低于无机硒，生物活性更高，富含营养，有利于人体吸收。

2 硒的现行有效的标准

整理对比硒的标准发现，目前的方法标准大多数集中在总硒含量的测定上。仅有极少数进出口标准（SN/T 4526—2016、SN/T 4060—2014）和地方标准（DB3301/T 117—2007）中提到有机硒的测定。并且有机硒都是通过测定总硒和无机硒，最后差减法获得。SN/T 4060—2014中采用HPLC-ICP-MS测定硒酸和亚硒酸2种无机硒含量。大多数的产品标准中只规定了总硒的限量，富硒茶的硒含量在0.15～5.0 mg/kg，粮食及其制品的硒含量基本≤0.30 mg/kg。只有DBS42/002—2014中规定了有机硒含量≥总硒的80%。因此，目前对于有机硒方面的方法标准和产品标准都较少。

市面上的富硒产品越来越多，为了消费者能够吃上真正的富硒食品，享受到硒的保健效果，规范市场，对于硒形态分析标准的研究和制定势在必行。

3 硒形态的提取技术

硒在自然界中含量甚微，存在形式多种多样，而且硒的形态随地域、植被、气候等的不同而差异较大，同时硒形态本身也易变[5]。因此，样品处理过程中要保持样品原有形态不变，选择适合的提取方法是分析硒形态的前提。硒形态的提取技术主要包括酸提取、碱提取和酶提取等。

硒形态提取技术的对比见表1。

不同的提取方法都有各自的优缺点，水提法对水溶性的、非结合蛋白的硒形态提取效率较高，但对以蛋白形式结合的硒，回收率较差；酸提取法有很高的回收率，但酸易使硒形态发生转变；酶提法条件温和，可以减少硒形态之间相互转化，而且对于蛋白硒有很好的提取效果，辅助以超声、振荡、萃取、离心等手段是目前应用最广泛的提取方法。

表1 硒形态提取技术的对比

4 硒形态的分离检测技术

目前对于硒形态的分离检测技术很多，有气相色谱、液相色谱、体积排阻色谱、毛细管电泳、反相离子对色谱等。

4.1 气相色谱

气相色谱（GC）可以直接分离检测易挥发的甲基硒、二甲基硒等硒形态化合物，而对于难挥发的化合物，如硒酸盐、亚硒酸盐和硒代氨基酸等，应先经过衍生化反应（酰化、烷基化）得到易挥发的产物，再通过GC分离检测。一些学者[16-17]采用一些衍生试剂（如异丙醇、七氟丁酸酐、氯甲酸乙酯）将硒形态衍生后采用GC或GC-MS进行测定。处理步骤复杂繁琐，也有硒形态变化的风险。

4.2 体积排阻色谱（凝胶色谱）

体积排阻色谱（SEC-HPLC）能够分析一些高分子化合物。对一些生物大分子（蛋白质）的分离，通常能保持其天然构象和生物活性。但其分辨力较差，许多分子量相近的化合物很难分离[18]。因此目前主要应用于初步筛选分离方面。

4.3 反相离子对色谱

反相离子对色谱（RP-IP-HPLC）能够同时分离带电和不带电化合物，广泛应用含硒化合物的分离。张涛等人[19]用RPLC-ICP-MS法证实了大米中的硒主要为SeCys。Jian Zheng等人[20]用反向离子对色谱和ICP-MS联用分离检测了9种含硒化合物，并且具有较低的方法检出限。

4.4 毛细管电泳

毛细管电泳（CE）是元素形态分析中极具潜力的分离技术，具有分离高、成本低等优点。与GC/HPLC相比，CE无需衍生反应，也不需要固定相，避免了硒形态发生转变的问题。一些学者将CE与ICP-MS联用对食品中的硒形态进行分析[21-22]。

4.5 液相色谱-原子荧光光谱

液相色谱-原子荧光光谱（LC-AFS）法是近几年来发展起来的一种元素形态分析技术。氢化物发生-原子荧光光谱法（HG-AFS）具有灵敏度高、线性范围宽、准确度高、仪器操作方便、检测成本低等优点，被广泛用于硒的测定，更易于普及应用。

液相色谱-原子荧光光谱分离检测硒形态实例见表2。

4.6 高效液相色谱电感耦合等离子体质谱

HPLC-ICP-MS联用分析技术是以高分离能力的色谱来实现硒形态的分离，以高灵敏度、高选择性的ICP-MS输出信号，而且形态分析时不需要复杂的样品前处理和复杂的接口，与其他分析方法相比，HPLC-ICP-MS联用技术使用的接口简单、分离模式灵活且适用范围广。

液相色谱电感耦合等离子体质谱分离检测硒形态实例见表3。

5 展望

硒的生物活性和毒性与其形态密切相关，仅测定总硒远远不够，建立硒形态的分析方法有着非常重要的意义。由于硒含量低且不稳定，因此硒的形态分析较复杂。这就需要科研工作者从各个方面进行改进，以实现对不同食品中的硒形态进行高效准确的定性定量分析。从目前的国内外研究动态可以看出，色谱分离与光谱检测技术联用是硒形态分析的发展趋势。