富硒平菇和壶瓶碎米荠中含硒化合物的研究

◎ 明 松，张 静，孙雪娜，吕春美，关安奇，宗 帅

（1.江苏中农科食品工程股份有限公司，江苏 宿迁 223800；2.扬州大学 食品科学与工程学院，江苏 扬州 225127）

早在1973 年，世界卫生组织就已将硒列入维持人类健康和动物生命活动所必需的微量元素之一，并且中国营养学协会在1988 年将其列入人体必需的15 种元素之一。硒在机体新陈代谢中具有重要作用，与人体健康息息相关，享有“天然解毒剂”“生命的火种”等美誉。补硒可提高机体免疫力、延缓衰老、解毒排毒和减少心血管疾病风险等[1]。人和动物不能合成硒，只能从食物中获取。然而，超过1/3 的居民硒摄入量甚至低于中国营养学会推荐摄入量的一半，补硒成为一项艰巨任务[2]。硒在自然界中一般以无机硒和有机硒两种形式存在。已有科学研究表明，无机硒因其毒性和致突变作用对人体存在安全风险，对剂量的控制要求极高。而有机硒在生物活性和安全性方面都明显优于无机硒，并且有机硒因其有机化形态更容易被机体消化吸收，生物利用率更高，有机硒补充剂产品的研究开发备受关注[3]。因此，通过食物链途径进行补硒，探究膳食中硒的形态特征，改善硒缺乏人群的营养状况，已经成为当前的研究热点。富硒食用菌和壶瓶碎米荠是目前最主要的富硒农产品，研究含硒化合物对其精深加工及产业产品的开发具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂以及仪器设备

富硒平菇，江苏中农科食品工程股份有限公司；富硒壶瓶碎米荠，阿里巴巴购物平台。

乙醇、正丁醇，国药集团化学试剂有限公司；三氯甲烷，上海阿拉丁生化科技股份有限公司；NaOH，美国西格玛奥德里奇公司；浓盐酸，南京化学试剂股份有限公司。

旋转蒸发仪，上海贝茵生物有限公司；真空干燥箱，上海丙林电子科技有限公司；超纯水机，上海砾鼎水处理设备有限公司；超声波清洗机，杭州法兰特超声波科技有限公司。

1.2 硒多糖制备

取10 g 样品于600 mL 乙醇-水溶液（80%）冷凝回流3 h。反应结束冷却，抽滤，收集滤渣于真空干燥箱50 ℃干燥。将滤渣称重后，置入圆底烧瓶中，加入20 倍质量的去离子水，搅拌，85 ℃下浸提2 h后，冷却，抽滤后收集滤液。滤渣加入同体积去离子水同条件下，重复提取2 次后，舍去滤渣。收集3 次的滤液，在65 ℃旋转蒸发减少体积至大约100 mL，收集浓缩液。向浓缩滤液中加入无水乙醇（1 ∶3），搅拌均匀后放入4 ℃冰箱内冷却沉淀过夜。通过离心（5 500 r·min-1，10 min）收集下层沉淀于真空干燥箱内45 ℃下烘干。醇沉后的固体加入80 mL 去离子水，65 ℃下溶解，加入20 mL Sevag 试剂（正丁醇∶三氯甲烷=1 ∶4），剧烈搅拌40 min 进行脱蛋白。5 500 r·min-1下离心10 min 后，收集第一层清液，加入Sevag试剂重复脱蛋白步骤约3次，至蛋白基本除净。将上清液加入3 500 Da 截流量透析袋内，透析期间每日更换3 ～4 次外液的去离子水。透析48 h 后冷冻干燥得到硒多糖。硒多糖的测定参考茆广华[4]的方法。

1.3 硒蛋白制备

取10 g 样品于100 mL NaOH 溶液（0.09 mol·L-1）中，在50 ℃下超声辅助提取120 min。提取液于4 000 r·min-1离心30 min，然后取上清液。不溶物重复上述步骤进行提取。合并所得上清液，逐滴滴加6 mol·L-1HCl 至溶液pH=2.5 进行酸沉，然后离心取沉淀物。沉淀先用200 mL 醇洗两次，再用超纯水洗两次，然后用醇与超纯水交替洗至pH=7，最后真空冷冻干燥得到硒蛋白样品。硒蛋白含量的测定参考茆广华[4]的方法。

1.4 硒代氨基酸测定

参照《富硒农产品》（GH/T 1135—2017）进行测定。

1.5 有机硒含量测定

参照《食品安全国家标准 食品营养强化剂 富硒食用菌粉》（GB 1903.22—2016）进行测定。

1.6 数据分析

采用SPSS 22.0 软件进行数据处理和统计分析，并表示为平均值±标准差。

2 结果与分析

2.1 有机硒含量

由表1 可知，两种样品都含有丰富的有机硒，其中富硒壶瓶碎米荠有机硒含量达到（1 607.81±24.66）mg·kg-1。富硒壶瓶碎米荠的有机硒含量明显高于富硒平菇，这可能与食用菌与植物对无机硒的富集原理和耐受性不同有关[5]。需要注意的是，富硒壶瓶碎米荠还含有部分无机硒，导致其有机硒比例低于富硒平菇。研究结果表明，有机硒对动物的毒性明显低于无机硒，而天然有机硒在动物组织中的保留量大于无机硒[6]。因此，推测富硒平菇的有机硒生物利用度更高，且不容易造成硒中毒。据统计，平菇是我国目前栽培产量最高的四大食用菌之一，具有抗氧化、抗肿瘤、延缓衰老、增强免疫等多种生理功能。平菇是良好的有机硒载体，且与金针菇等食用菌相比，其耐硒富硒能力更强[7]，具有更广阔的应用前景。

表1 样品中有机硒含量测定结果表

2.2 硒蛋白与硒多糖含量测定

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壶瓶碎米荠，这与食用菌蛋白、多糖成分高于植物的普遍认识一致[8]。富硒平菇硒蛋白有机硒比例和硒多糖有机硒比例高于富硒壶瓶碎米荠，这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，富硒平菇多糖是一种高分子多糖类的功能物质，因含硒，其生物活性较普通平菇多糖显著提高[9-10]，并且能显著促进副干酪乳杆菌和植物乳杆菌等益生菌的生长及短链脂肪酸的生成，展现出更强的益生作用[11]。

表2 样品中硒蛋白和硒多糖含量测定结果表

2.3 硒代氨基酸测定

由表3 可知，富硒壶瓶碎米荠含有少量的+4 和+6 价硒，并且硒代氨基酸主要是硒代胱氨酸，含量达到173.56 mg·kg-1。富硒平菇几乎不含+4 和+6 价硒，并且硒代蛋氨酸是其主要的硒代氨基酸类型。通过硒代氨基酸计算所得硒蛋白有机硒含量（富硒壶瓶碎米荠和富硒平菇有机硒含量分别为219.76 mg·kg-1和46.64 mg·kg-1）低于表2 中硒蛋白有机硒含量（计算可得富硒壶瓶碎米荠和富硒平菇有机硒含量分别为3.32 g·kg-1和24.78 g·kg-1），原因可能是酸水解效率低，蛋白质未能全部转化为氨基酸，以及硒代氨基酸发生降解或存在其他有机硒形态。另外，蛋氨酸是人体必需氨基酸之一，且必须从食物中获取，富硒平菇中硒代蛋氨酸的含量为23.37 g·kg-1，高于富硒壶瓶碎米荠。因此，相较于富硒壶瓶碎米荠而言，富硒平菇硒蛋白可作为更优良的蛋氨酸来源。

表3 样品中硒代氨基酸含量测定结果表

3 结论

本文对比了市场上常见的两种富硒农产品中有机硒的含量，并初步研究了其含硒有机化合物的类别及硒代氨基酸的组成。富硒壶瓶碎米荠和富硒平菇的有机硒含量分别为（1 607.81±24.66） mg·kg-1和（240.1±8.96） mg·kg-1，但富硒食用菌的有机硒占总硒的比例更高。硒代胱氨酸和硒代蛋氨酸分别是富硒壶瓶碎米荠和富硒平菇的主要硒代氨基酸，均具有较高的营养价值，而蛋氨酸是必需氨基酸，因此从必需氨基酸的摄入角度考虑，富硒平菇中的硒蛋白是更优良的蛋氨酸来源且具有更高的营养价值。