富硒茶中硒的存在形态及其保健作用

2013-03-31 11:04郭胡津赵振军长江大学园艺园林学院湖北荆州434025
长江大学学报(自科版) 2013年11期
关键词:中硒绿茶抗氧化

郭胡津,赵振军 (长江大学园艺园林学院,湖北 荆州434025)

茶叶富集硒的能力很强,通过茶树生物富集和转化作用,能把非生物活性和毒性高的无机硒转化为安全有效、毒性低的有机硒,是天然的理想硒源[1]。中国的茶叶几乎都含有硒,但硒的总量随土壤环境及品种等因素的影响非常大,变化幅度为0.017~6.590mg/kg,而富硒茶含硒标准为0.5~2mg/kg[2-4]。硒是人体中影响免疫能力的30多种酶的重要组成部分,所以富硒茶具有重要的保健作用[5]。

1 硒在茶叶中的赋存形态

茶叶是人体摄入硒元素的重要来源,但茶叶中硒的可利用性、保健功能的发挥甚至可能会导致的毒性都取决于硒在茶叶中的存在形态。杜琪珍等[6]、钟颜麟等[7]对茶叶中硒的成分进行了分析,认为茶叶中硒主要有无机硒和有机硒2种形态,其中无机硒约占8%,有机硒约占80%左右。

研究表明,植物体中硒存在的化学形态有20多种,主要有硒酸盐 (Selenate)、亚硒酸盐 (Selenite)、硒代半胱氨酸 (Se-cys)、硒代甲硫氨酸 (Se-met)、硒高半胱氨酸 (Selenohomocysteine)、硒-甲基硒代半胱氨酸 (Se-methylselenocysteine)、γ-谷氨酰硒-甲基硒代半胱氨酸 (γ-glutamyl-Se-methylselenocysteine)等[8-10]。Emese等[11]研究表明γ-谷氨酰硒-甲基硒代半胱氨酸等形态的有机硒化合物的抗肿瘤、抗氧化与可吸收性都高于硒代甲硫氨酸 (Se-met)等形态的硒化合物。在茶叶中,不同种类的硒化合物不仅生物利用效率和保健功能的差异很大,而且部分硒化合物可能会造成生物毒性,因为杜琪珍等推测茶叶中的蛋白硒主要是以硒与氨基酸结合的化合物形态存在,而氨基酸分子通常具有手性中心(甘氨酸除外),这样就会导致硒的存在形态可能出现右旋 (D型)氨基酸硒和左旋 (L型)氨基酸硒的对映体,通常认为左旋氨基酸对人体是安全无毒性的,右旋氨基酸及其衍生物是对生命有害的,会产生毒性[12]。目前,人们对茶叶中硒的存在形态的认识仍然比较笼统,因此,为了科学、安全地利用茶叶中的硒化合物,对茶叶中硒元素的存在形态与手性进行鉴定是非常必要的。

茶叶加工方法会影响茶叶中硒的存在。顾谦等[3]研究认为,高温等因素会导致茶叶中硒总量的减少;Moreno[13]研究也表明,植物体中有机硒在酶促水解等作用下,其存在形态会发生转化,而茶叶加工过程中存在着丰富的酶促化学反应,那么茶叶中有机硒的存在形态与构型会不会随着加工过程而发生变化?如何变化?非常有必要进行深入的研究。研究的结果将会为科学地加工富硒茶提供理论依据,具有较高生物利用率和更高保健价值的硒的化学形态如γ-谷氨酰硒-甲基硒代半胱氨酸等的含量以及安全无毒的氨基酸硒的手性结构,将可能成为衡量富硒茶加工工艺优劣的重要指标。

2 富硒茶的保健作用

2.1 抗氧化

茶多酚具有很强的抗氧化性,茶多酚与硒元素具有协同作用使得富硒茶的抗氧化能力更强。袁成福[14]的研究结果显示,硒茶可提高小鼠血清、肝、脑组织的总抗氧化能力。

硒元素是谷胱甘肽过氧化物酶 (GSH-Px)的重要组成部分,较高的硒含量能够增加该酶的活性,增加抗氧化能力,减少脂质过氧化的产物丙二醛 (MDA)的含量,同时也能增强超氧化物过氧化酶(SOD)和过氧化氢酶 (POD)的活力,增加清除自由基的能力,在延缓衰老和预防老年痴呆方面的作用显著[1]。胡秋辉等[15]发现富硒茶能大大增加血液和肝脏中的富硒含量,显著提高谷胱甘肽过氧物酶(GSH-Px)和SOD的活性,降低脂质过氧化产物MDA的含量,证明富硒茶具有减少脂质过氧化物和清除自由基的能力,延缓衰老,且效果优于单纯的亚硒酸钠盐。同时他们又对天然富硒茶和人工富硒茶的抗氧化功能进行试验,得到相同的结果。刘家兰[16]研究恩施富硒茶对氧化损伤红细胞的保护作用。利用自氧化、H2O2及-OH激活氧化的方法诱导红细胞产生溶血,观察硒茶对溶血度及其产物MDA的影响,结果显示硒茶能显著抑制自氧化、H2O2及-OH激活氧化所致的红细胞溶血作用,并降低自氧化MDA的含量。证明恩施富硒茶对氧化损伤红细胞有保护作用。谭志鑫等[17]的研究表明富硒茶能够降低受低氧、复氧损伤的小鼠体内活性氧 (ROS)、MDA的含量,增加SOD、CAT的活力,增加清除自由基的能力,预防老年痴呆以及延缓衰老。

2.2 抗肿瘤

硒是人体必需的微量元素具有防止肿瘤发生,抑制肿瘤生长,促进肿瘤细胞分化,抑制分裂使恶性表型逆转等作用,在癌症的 “引发”、“促癌”、“增殖”阶段都有不同的抑制作用。特别是对肝癌、胃癌等消化道的癌症有显著的改善作用。大量的实验研究表明硒含量的高低与癌症的发病率呈负相关[1]。张建军[18]的研究结果表明,恩施富硒绿茶药物血清能抑制肝癌细胞该细胞生长,减少甲胎球蛋白 (AFP)和γ-谷氨酰转肽酶 (r-GT)的合成和分泌,促进白蛋白的合成,且呈现一定的浓度、时间依赖关系。结果证实,富硒绿茶对人肝癌细胞株恶性表型有逆转作用,能诱导人肝癌细胞株Bel-7402向正常方向分化,具有预防原发性肝癌发生的作用。黄育华等[19]的研究表明富硒绿茶对人肝癌细胞株Bel-7402的生长、分化及其克隆具有抑制作用,其抑制率达60%以上,能显著减少肝癌细胞病变时分化的AFP的产生,抑制肝癌细胞逆分化的γ-GT的活性,促进白蛋白的合成和分泌,证明富硒绿茶能使肝癌细胞恶性表型逆转,诱导肝癌细胞株Bel-7402向正常方向分化的作用,具有预防原发性肝癌发生的功能。程良斌[20]的研究表明紫阳富硒绿茶能使人喉癌细胞大量死亡,抑瘤率为34.4%~67.4%,且作用大小与茶叶剂量密切相关,同时还表明富硒绿茶还能阻断致癌物质亚硝胺的形成。

2.3 降血脂

心血管疾病一直是威胁人类健康的一大疾病,其中高血脂症和脂蛋白代谢异常是其重要的相关因素。有研究[1]表明,硒的含量与总胆固醇 (TC)、甘油三脂 (TG)、低密度脂蛋白 (LDL-C)成负相关,硒对降低血脂、预防高脂血症的效果十分明显,且能提高脂蛋白的比率,改善脂蛋白的代谢。薛慧等[21]的研究表明,长期饮用富硒茶能显著改善高胆固醇、血脂及脂蛋白代谢状况,且效果十分明显。吴少平等[22]对由二硫化碳所致的动脉粥样硬化的小鼠进行实验得到相同的结果。硒可清除人体代谢中产生的氢过氧化物及废物,破坏沉积在动脉血管壁的胆固醇,因而及时补硒可防止心脑血管病、冠心病、动脉硬化等疾病,硒含量高地区人群的心脑血管发病率低[23-24]。

2.4 抗糖尿病

张跃林等[25]研究结果证明,糖尿病模型大鼠在无任何干预措施的条件下病情呈进行性恶化,FBG水平逐渐升高,经过长期灌胃紫阳富硒茶后,糖尿病模型大鼠的血糖水平明显降低。表明紫阳富硒茶有减低糖尿病患者血糖浓度的作用。

2.5 提高免疫能力

薛慧等[26]研究证明,富硒茶对老年老鼠的免疫力具有增强的作用。硒是构成谷胱甘肽过氧化物酶的重要成分、刺激免疫蛋白和抗体产生,增强抵抗力,缺硒与多种心血管疾病的发生相关[27]。胡秋辉等[28]研究表明,大鼠饮用富硒茶能显著提高血液和肝组织的含硒量,显著提高大鼠体内吞噬细胞和吞噬指数,增强机体非特异性免疫功能。

2.6 抗疲劳

薛慧等[29]研究表明,富硒茶可以加速血乳酸的清除,改善代谢,从而发挥耐缺氧作用,提高机体对运动负荷的适应能力,延缓疲劳产生和加速疲劳消除的效应。陈国风等[3]的实验表明硒还能拮抗由铅引起的脂质过氧化、染色体畸变和免疫力降低等症状,促进尿铅的排泄,对与铅有接触人群的身体健康有很好的保护作用。

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