硒在堇叶碎米荠中的赋存形态及分布规律

李瑜 马俊 高海娜 孙莹莹 唐晓东 成群 徐聪

摘 要：使用水、氯化钠、乙醇和氢氧化钠等不同提取液分别提取堇叶碎米荠中的蛋白质、多糖、核酸等有机硒大分子及无机硒，并采用氢化物发生-原子荧光法（HG-AFS）测定其硒含量，研究硒在堇叶碎米荠中的赋存形态及分布规律。结果表明：堇叶碎米荠不同部位硒含量分布规律为茎叶>根;叶片中有机硒的含量不仅高于无机硒，且有机硒转化率达到60%以上，硒多糖是堇叶碎米荠有机硒赋存形态的主要组成部分，占样品总硒的28.74%，其次为硒蛋白，硒蛋白组分中水溶性蛋白结合硒含量最高，占总蛋白含硒量的 24.04% 。

关键词：堇叶碎米荠;硒;赋存形态;分布规律

全世界约2/3的地区属缺硒地区，中国约有 72% 的土壤处于缺硒地带[1-6]。目前，利用食品途径强化硒元素成为功能性食品的研究热点，但无机硒的亚硒酸钠毒性高，吸收利用率低，而经过植物转化的硒蛋白、硒代氨基酸、硒多肽、硒多糖等有机形态硒生物活性强，安全无副作用，更有利于人体的吸收[7-9]。安康是目前发现全国面积最大天然富硒土壤区域，中硒以上水平的土壤达52%[10]。堇叶碎米荠是一种具有超富集硒能力的植物[11-12]，其嫩茎叶含有丰富的蛋白质、可溶性糖、氨基酸、纤维素等营养成分[13]。对堇叶碎米荠中的硒赋存形态的研究有利于从堇叶碎米荠中提取硒蛋白和硒多糖等大分子生物有机硒，开发补硒强化剂系列产品。本试验初步研究了堇叶碎米荠中硒的分布和赋存形态，旨在为高聚硒植物堇叶碎米荠硒产品的开发提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

选择安康市农业科学研究院栽培高硒堇葉碎米荠，并将根部和叶部分别经过60 ℃烘箱中烘干后用粉碎机进行粉碎，过 80 目筛备用。

1.2 试剂

硼氢化钾、氢氧化钾、氯仿、正丁醇、牛血清蛋白、考马斯亮蓝G250等试剂均为分析纯;硝酸、高氯酸、盐酸为优级纯，水为超纯水。

1.3 主要设备

AFS-830原子荧光分光光度计（配有氢化物发生器和硒空心阴极灯）、恒温磁力搅拌器、凯氏定氮仪、紫外可见分光光度计、离心机、电子天平等。

1.4 方法

1.4.1 无机硒的提取 准确称取1.00g高硒堇叶碎米荠干粉置于250mL锥形瓶中，加30mL去离子水超声抽提30min后小火微沸20min，再离心15min（5 000r/min）。然后取上清液用1/3提取液体积的环己烷进行萃取，分出水相后定容至25mL后测定硒含量。

1.4.2 总可溶性蛋白的提取 准确称取5.00g高硒堇叶碎米荠干粉置于250mL三角瓶中，加50mL KH2PO4-Na2HPO4 （pH 8.5）在磁力搅拌器上提取4h，再离心15min（5 000r/min）后取上清液待用;残渣分别用40mL和30mL浸提液重复提取、离心后合并上清液定容至200mL待用;然后吸取20mL上清液缓慢加入磨细的硫酸铵固体至饱和，于 4℃下静置过夜后取出离心15min（5 000r/min），取沉淀用浸提液复溶后定容至25mL待测。

1.4.3 硒多糖的提取 准确称取5.00脱脂高硒堇叶碎米荠干粉放在烧杯中，加入100mL去离子水在磁力搅拌器上于80℃恒温条件提取2h，再离心15min（50 000r/min）后取上清液。残渣用100mL去离子水重复提取后合并上清液倒入分液漏斗中，加1/3提取液体积的 Sevag试剂剧烈振荡静置5min，分出水相后再加入1/3体积的 Sevag试剂，重复2次得到粗多糖溶液。在粗多糖溶液中加入4倍体积的95%乙醇于4℃下静置过夜后，离心15min（5 000r/min）后取沉淀重复醇析2次，将沉淀复溶定容至50mL待测。

1.4.4 硒核酸的提取 准确称取5.00g脱脂高硒堇叶碎米荠置于250mL烧杯中，加入100mL 12%NaCl溶液于90℃水浴提取2h后离心15min（50 000r/min），取上清液，滤渣用相同方法重提1次，合并上清液后用Sevag法去蛋白，再用6 mol HCl将上清液调pH至2.5后4℃下静置12h，使用冷冻离心机离心10min（3 000r/min）后得到核酸沉淀，将沉淀用95%乙醇淋洗3次后用12% 的NaCL溶液复溶并定容至25mL待用。

1.4.5 硒在蛋白质中的分布 使用 Osborne分级分离方法，依次以去离子水、稀盐、乙醇、稀碱作为提取试剂从高硒堇叶碎米荠中分离提取不同种类的蛋白质，得到水溶性蛋白、盐溶性蛋白、醇溶性蛋白和碱溶性蛋白四种蛋白质组分。

1.4.6 蛋白质含量测定 按照考马斯亮蓝 G-250染色法测定高硒堇叶碎米荠中蛋白质含量。

1.4.7 样品多糖含量测定 采用蒽酮-硫酸比色法测定高硒堇叶碎米荠中多糖含量。

1.4.8 硒含量的测定 按照《食品安全国家标准食品中硒的测定》（GB 5009.93—2017），采用双道原子荧光光度计检测硒含量指标。。

1.4.9 数据处理 利用 Excel 2003进行数据整理与统计分析。

2 结果与分析

2.1 堇叶碎米荠不同部位硒含量分布

由表1可知，经富硒培育的堇叶碎米荠可食部位茎叶部总硒含量高于根部，达到110.194 mg/kg，通过对堇叶碎米荠进行无机硒和有机硒检测分析发现，茎叶部有机硒含量也比根部高，从对有机硒的转化能力来看，茎叶部有机硒转化率为64.10%，大于根部的53.20%，说明堇叶碎米荠茎叶部位对土壤中硒的吸收和转化能力较强。

2.2 堇叶碎米荠中蛋白质和多糖的含量测定

根据三次检测结果，按回归方程求得多糖含量为486mg/g，占干重的9.72%，总可溶性蛋白质含量为115.365mg/g，占干重的2.3%，在堇叶碎米荠不同种类蛋白质中，以水溶性蛋白质含量最高，碱溶性次之，醇溶性最低（表2）。

2.3 硒在堇叶碎米荠中的赋存形态研究

从图1可以看出，高硒堇叶碎米荠中有机硒的含量占总硒含量的64.10%，大于无机硒所占比例。有机硒组分中，多糖硒的硒含量为66.124mg/kg，占总硒的 28.74%，是堇叶碎米荠中硒的主要存在形态，其次是蛋白硒，硒含量为85.805mg/kg，占总硒的19.72%，核酸硒占总硒的8.04%，其他形态的硒占7.6%，以非蛋白硒形式存在也占有一定的比例，可能有单质硒、小分子硒或其他大分子硒等形式存在，还有待进一步研究。说明堇叶碎米荠中的硒主要分布在多糖中，其赋存状态主要是与多糖结合形式存在，其次是与蛋白质结合形式，但也有部分硒与核酸或其他形式存在。

2.4 硒在堇叶碎米荠不同蛋白组分中硒含量分析

堇叶碎米荠中蛋白质含量虽然较多糖少，但是硒含量较高，随着近年来蛋白硒产品越来越受到人们的关注和欢迎，有必要进一步研究弄清硒在蛋白质中的分布情况，试验利用不同提取液将蛋白质分成4种组分，研究硒在蛋白質中的分布情况。从图2可以看出，不同种类蛋白质结合硒量的含量为水溶性蛋白硒>碱溶性硒>盐溶性硒>醇溶性，这说明，在利用堇叶碎米荠进行硒蛋白产品开发时要多以水溶性和碱溶性蛋白的提取为主。

3 结论

堇叶碎米荠不仅营养丰富，还是一种富集硒能力非常强的植物，研究发现，堇叶碎米荠的茎叶部比根部更利于吸收、转化土壤中硒元素，可以作为有机硒的载体进行有机硒产品的开发;同时，从本实验结果也能看到，多糖硒是堇叶碎米荠最主要的有机硒形态，其次是蛋白硒，水溶性蛋白、盐溶性蛋白、醇溶性蛋白以及碱溶性蛋白都能结合堇叶碎米荠中一定量的硒元素，但是以水溶性、碱溶性蛋白硒形式存在的硒组分最多。

多糖具有多种药用生理活性，除了比较广泛的免疫调节、抗肿瘤生物活性外，还具有降血糖、防癌治癌、抗衰老等作用。因此，将硒与多糖的有机结合得到的有机硒化合物硒多糖，可使硒和多糖的生理和药理功能得到充分优化。本试验结果表明，堇叶碎米荠的有机硒转化能力并不是很高，这可能与培育高硒堇叶碎米荠时选择的硒源、栽培时间短等有关，还需要进一步研究证实。◇

参考文献

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