一種增加硒營(yíng)養(yǎng)的方法研究

張 平,竇 羿,張洪立,董斯文,于愛(ài)玲,周 磊,劉麗麗

(1.天津師范大學(xué)化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院,天津 300387;2.天津市靜海縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,天津 301600)

一種增加硒營(yíng)養(yǎng)的方法研究

張 平1,竇 羿1,張洪立2,董斯文1,于愛(ài)玲1,周 磊1,劉麗麗1

(1.天津師范大學(xué)化學(xué)與生命科學(xué)學(xué)院,天津 300387;2.天津市靜海縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,天津 301600)

為了研究一種增加硒營(yíng)養(yǎng)的新方法,以富硒蘿卜芽苗菜飼喂昆明小鼠(KM),飼喂35 d,觀(guān)察小鼠的生理狀況,測(cè)量體重變化情況,以紫外分光光度法測(cè)定小鼠的肝臟、腎臟、血漿、紅細(xì)胞中的含硒量.當(dāng)日攝硒量達(dá)到1.60μg/kgBW時(shí),飼喂富硒蘿卜芽苗菜比飼喂蘿卜芽苗菜的小鼠體重多增加了96.12%;飼喂富硒芽苗菜比飼喂Na2SeO3的小鼠(KM)血漿中的含硒量增加了205.13%;肝臟中含硒量增加了141.12%;腎臟中含硒量增加了31.28%.富硒蘿卜芽苗菜可以促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育期的小鼠體重的增加,其補(bǔ)硒效果明顯優(yōu)于基礎(chǔ)飼料、蘿卜芽苗菜及Na2SeO3.以日食用富硒芽苗菜0.69 g/kgBW為最佳的促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育和動(dòng)物補(bǔ)硒的應(yīng)用方案.食用富硒蘿卜芽苗菜是一種增加硒營(yíng)養(yǎng)的有效方法.

硒;芽苗菜;富硒食品;小鼠

硒是人和哺乳動(dòng)物體內(nèi)必需的一種微量元素,缺硒會(huì)引起一系列的疾病,如動(dòng)脈硬化及冠心病,還可損害機(jī)體免疫系統(tǒng)的發(fā)育和功能[1].目前,用作人體硒補(bǔ)充來(lái)源的主要有亞硒酸鈉片及其強(qiáng)化食鹽等無(wú)機(jī)藥劑,人體吸收效率低,存在一定的毒副作用[2].硒營(yíng)養(yǎng)和藥用價(jià)值與硒源的化學(xué)形態(tài)密切相關(guān)[3—4],采用進(jìn)食生物硒的方法安全有效.因此,研制含硒食物和富硒食物的意義重大.當(dāng)前,市場(chǎng)上的富硒保健食品,如富硒酵母、茶葉、靈芝等[5]生產(chǎn)成本較高,市售價(jià)格也較高,難于推廣.蘿卜芽苗菜是一種低價(jià)格綠色食品,蘿卜種子經(jīng)發(fā)芽、生長(zhǎng)能把許多人體難以吸收的植物蛋白轉(zhuǎn)化為氨基酸、礦物質(zhì)、

動(dòng)物對(duì)硒的吸收是在十二指腸中進(jìn)行.研究表明,無(wú)機(jī)硒(例如 Na2SeO3)到達(dá)小腸后,被小腸吸收,再由紅細(xì)胞攝入,同時(shí)Na2SeO3被還原成硒化物并與血漿蛋白結(jié)合后運(yùn)載至肝臟;當(dāng)硒源為有機(jī)硒時(shí),經(jīng)小腸吸收后由血液循環(huán)迅速轉(zhuǎn)到肝臟.經(jīng)肝臟轉(zhuǎn)化為硒蛋白或直接運(yùn)至機(jī)體組織并與組織中的蛋白質(zhì)結(jié)合,最終以硒蛋白的形式分布于不同的組織細(xì)胞中,其中的肝、腎含量最高,肌肉、骨胳和血液含量較低[6].本研究以富硒蘿卜芽苗菜飼喂小鼠,觀(guān)察補(bǔ)硒效果,旨在研究一種為動(dòng)物增加硒營(yíng)養(yǎng)的新方法.

1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)樣品

基礎(chǔ)飼料:SD2-Ⅱ飼料購(gòu)自天津動(dòng)物醫(yī)學(xué)科學(xué)研究所.

蘿卜芽苗菜:本實(shí)驗(yàn)室自行栽培,栽培方法見(jiàn)文獻(xiàn)[7].栽培過(guò)程中不噴施Na2SeO3溶液.

富硒蘿卜芽苗菜:本實(shí)驗(yàn)室自行栽培蘿卜芽苗菜,在播種2 d后,每隔4 h噴施一次100 m mol/L Na2SeO3溶液 ,每次 66.67 mL/m2,噴施 3 d,獲得富硒蘿卜芽苗菜.含硒量為2.33μg/g.

亞硒酸鈉藥片模擬樣品:無(wú)機(jī)硒,(Na2SeO3).

1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

昆明小鼠 (KM),鼠齡 14 d,體重 15.32(±0.57)g,動(dòng)物品系純度級(jí)別為SPF級(jí),合格證號(hào)為scx津2005-0001,購(gòu)于中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)研究院放射研究所實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心.

1.3 主要試劑

濃硫酸、濃硝酸、緩沖溶液(p H 9.18的硼砂溶液)、KI溶液、NaAc溶液、HCl、孔雀綠溶液、HClO4和Na2SeO3,以上試劑均為分析純.

1.4 主要儀器與設(shè)備

UV-2000紫外分光光度計(jì),北京清大時(shí)代科技有限公司;FA 1004電子天平,上海天平儀器廠(chǎng).

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 動(dòng)物補(bǔ)硒實(shí)驗(yàn)中小鼠的飼喂方法

取各實(shí)驗(yàn)劑量的蘿卜芽苗菜、富硒蘿卜芽苗菜、Na2SeO3加入等量去離子水,攪拌制成勻漿和水溶液備用.

80只小鼠在實(shí)驗(yàn)室以純凈水為飲用水,用基礎(chǔ)飼料進(jìn)行適應(yīng)性喂養(yǎng)一周.以各組小鼠的平均體重一致為原則,將小鼠分別標(biāo)記為A,B,C,D,E,F,G,H組8組,每組10只,雌雄各50%,放入小室中喂養(yǎng),環(huán)境條件均一致.

根據(jù)硒攝入量的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB13105—91:硒的最高安全攝入量為400μg/d,正常人硒的攝入量為50～250μg/d.本實(shí)驗(yàn)設(shè)定實(shí)驗(yàn)劑量為每日攝硒10,80,160μg,正常人按50 kg體重計(jì)算,即實(shí)驗(yàn)劑量設(shè)定為每日攝硒0.20,1.60,3.20μg/kgBW.依據(jù)富硒芽苗菜的含硒量為2.33μg/g,Na2SeO3的含硒量為78/173,設(shè)定A組為空白對(duì)照,飼喂基礎(chǔ)飼料;B組為實(shí)驗(yàn)對(duì)照,飼喂基礎(chǔ)飼料并每日灌喂蘿卜芽苗菜勻漿,用量為蘿卜芽苗菜1.37 g/kgBW;C組飼喂基礎(chǔ)飼料并每日灌喂富硒蘿卜芽苗菜勻漿,用量為富硒蘿卜芽苗菜0.09 g/kgBW,攝硒量為0.20μg/kgBW;D組飼喂基礎(chǔ)飼料并每日灌喂富硒蘿卜芽苗菜勻漿,用量為富硒蘿卜芽苗菜0.69 g/kgBW,攝硒量為1.60μg/kg.BW;E組飼喂基礎(chǔ)飼料并每日灌喂富硒蘿卜芽苗菜勻漿,用量為富硒蘿卜芽苗菜1.37 g/kgBW,攝硒量為3.20μg/kg-BW;F組飼喂基礎(chǔ)飼料并每日灌喂Na2SeO3水溶液,用量為 0.44μg/kgBW,攝硒量為 0.20μg/kg-BW;G組飼喂基礎(chǔ)飼料并每日灌喂Na2SeO3水溶液,用量為 3.55μg/kgBW,攝硒量為 1.60μg/kg-BW;H組飼喂基礎(chǔ)飼料并每日灌喂Na2SeO3水溶液,用量為 7.10μg/kgBW,攝硒量為 3.20μg/kg-BW.自由進(jìn)食和飲水,以純凈水為飲用水.實(shí)驗(yàn)周期為35 d,每7 d稱(chēng)體重一次.

2.2 動(dòng)物生理指標(biāo)的測(cè)定方法

2.2.1 小鼠體重的測(cè)量方法

通過(guò)體重這一指標(biāo)反映實(shí)驗(yàn)周期內(nèi)飼喂富硒蘿卜芽苗菜對(duì)昆明小鼠的生長(zhǎng)發(fā)育情況的影響,觀(guān)察時(shí)間分別為0,7,14,21,28,35 d,對(duì)小鼠進(jìn)食前先稱(chēng)量體重,然后,觀(guān)察體重的變化情況并記錄.最后,計(jì)算周均增重量[8].

2.2.2 動(dòng)物生理反應(yīng)的觀(guān)測(cè)方法

采用直接觀(guān)察的方法每日觀(guān)測(cè)小鼠的動(dòng)物生理反應(yīng),包括昆明小鼠的活動(dòng)、毛色、糞便等有無(wú)異常變化,并記錄.

2.2.3 小鼠血液、肝臟及腎臟樣品的處理方法

取血前一天禁食、禁水.采用摘眼球取血法取血.加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的 EDTA水溶液內(nèi),20 μL/m L血液,3 000 r/min離心15 min,以分離血漿和紅細(xì)胞,樣品置于-30℃保存?zhèn)溆?取肝、腎以生理鹽水漂洗,稱(chēng)重,置于液氮中速凍備用.以 HCl-HNO3-HClO4消化法將肝、腎樣品進(jìn)行消化[9—10].其中VHCl∶VHNO3∶VHClO4為 1∶3∶6.

2.2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的建立

分別準(zhǔn)確移取硒濃度為5μg/m L的硒標(biāo)準(zhǔn)溶液0.5,1.0,1.5,2.0,2.5 mL置于25 mL比色皿中,依次加入4 mol/L的 HCl溶液2.0 mL,1 mol/L的 KI溶液2.5 mL,2 mol/L的NaAc溶液3.0 mL,2.0 mL體積分?jǐn)?shù)為1%的聚乙烯醇溶液,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.04%孔雀綠水溶液2.0 mL,蒸餾水定容,搖勻,在波長(zhǎng)731 nm處,測(cè)定吸光度,建立標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn).

2.2.5 含硒量的測(cè)定

采用紫外分光光度計(jì)法測(cè)定樣品中的硒含量[11].測(cè)定樣品的OD731,根據(jù)硒標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)計(jì)算出樣品中的含硒量.

3 結(jié)果與分析

3.1 動(dòng)物生理反應(yīng)及體重的觀(guān)測(cè)結(jié)果

A,B,C,D,E,F,G,H組小鼠經(jīng)35 d的飼喂,其活動(dòng)、毛色、糞便等均無(wú)異常變化.根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄繪制小鼠的平均周增重圖見(jiàn)圖1.圖1中橫坐標(biāo)為飼喂天數(shù),以1周的時(shí)間為單位;縱坐標(biāo)為小鼠體重的周平均增加量,圖1中A,B,C,D,E,F,G,H分別表示不同的實(shí)驗(yàn)組別.

實(shí)驗(yàn)表明,35 d內(nèi)A組體重由15.20 g增加到20.20 g,B組由15.10 g增加到20.25 g,C組由15.40 g增加到23.30 g,D組由15.30 g增加到25.40 g,E組由15.50 g增加到21.61 g,F組由15.40 g增加到17.49 g,G組由15.60 g增加到16.93 g,H組由15.10 g增加到15.69 g.

圖1 小鼠體重的平均周增重Fig.1 Averange weight gain of mouse

其中D組小鼠的體重增加最多,比對(duì)照組(B組)多增加了96.12%,C組多增加了53.40%,E組多增加了18.64%.同時(shí)實(shí)驗(yàn)顯示,G,H組體重增加量低于對(duì)照組,說(shuō)明飼喂Na2SeO3抑制了小鼠體重增加.

據(jù)供鼠單位(實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心)介紹,14～49 d是實(shí)驗(yàn)用小鼠生長(zhǎng)發(fā)育期,日飼喂富硒芽苗菜0.09～1.37 g/kgBW時(shí),可以使小鼠體重增加,說(shuō)明富硒蘿卜芽苗菜可以促進(jìn)小鼠的生長(zhǎng)發(fā)育.其中日飼喂0.69 g/kgBW時(shí),體重增加最多,此實(shí)驗(yàn)劑量為最佳劑量.

3.2 小鼠各組織中的含硒量測(cè)定結(jié)果

小鼠各組織中的含硒量測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1.

表1 小鼠各組織中的含硒量Table1 Selenium content in different tissue of mouse

由表1可知,增加硒的日攝入量可以顯著增加小鼠的血漿、紅細(xì)胞、肝臟、腎臟中的含硒量,且經(jīng)方差分析比較表明:采用食物添加富硒芽苗菜或無(wú)機(jī)的Na2SeO3均可以提高小鼠各組織中的含硒量,即達(dá)到動(dòng)物體補(bǔ)硒的效果.同時(shí)表明,無(wú)論采用何種硒源,隨著日攝入硒量的增加,均可以正比關(guān)系增加小鼠各組織內(nèi)的含硒量.

經(jīng)實(shí)驗(yàn)比較在日攝硒量相同的情況下,硒源不同產(chǎn)生了不同的動(dòng)物體補(bǔ)硒的效果,見(jiàn)圖2.

圖2 富硒芽苗菜對(duì)小鼠各組織含硒量的影響Fig.2 Effect of selen ium on the different tissue of mouse

如圖2所示,因?yàn)槲床煌?實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生了顯著的差異.當(dāng)日攝硒量為0.20μg/kgBW時(shí),飼喂富硒芽苗菜比飼喂無(wú)機(jī)的Na2SeO3的小鼠血漿中的含硒量增加了180.65%;肝臟中含硒量增加了77%;腎臟中含硒量增加了125.47%.當(dāng)日攝入硒量為1.60μg/kgBW時(shí),飼喂富硒芽苗菜比飼喂無(wú)機(jī)的Na2SeO3的小鼠血漿中的含硒量增加了205.13%;肝臟中含硒量增加了141.12%;腎臟中含硒量增加了31.28%.當(dāng)硒日攝硒量為3.20μg/kgBW時(shí),飼喂富硒芽苗菜比飼喂無(wú)機(jī)的Na2SeO3的小鼠血漿中的含硒量增加了244.19%;紅細(xì)胞含硒量增加了33.65%;肝臟中含硒量增加了97.60%;腎臟中含硒量增加了42.45%.

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,對(duì)于缺硒動(dòng)物補(bǔ)硒采用食物添加富硒食品或無(wú)機(jī)硒Na2SeO3均可以達(dá)到動(dòng)物體內(nèi)補(bǔ)硒的效果,隨著日攝硒量的增加均可提高動(dòng)物組織中的含硒量.但是,生物效應(yīng)始終是生物硒源優(yōu)于無(wú)機(jī)硒源.綜合分析小鼠的體重增加和各種組織中含硒量增加的情況,日攝硒量以日食用富硒芽苗菜0.69 g/kgBW為最佳的動(dòng)物補(bǔ)硒方案.

4 結(jié)論

每日食用富硒蘿卜芽苗菜0.09～1.37 g/kgBW時(shí),小鼠的活動(dòng)、毛色、糞便等生理反應(yīng)均無(wú)異常發(fā)生;對(duì)處于生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期的小鼠有促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育的作用;隨日食用富硒蘿卜芽苗菜量的增加小鼠肝臟、腎臟、血漿以及紅細(xì)胞內(nèi)的含硒量隨之增加.綜上情況認(rèn)為,以日食用富硒芽苗菜0.69 g/kgBW為促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育和動(dòng)物補(bǔ)硒的最佳應(yīng)用方案.

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On a method of increasing selen ium nutrition

ZHANG Ping1,DOU Yi1,ZHANG Hong li2,DONG Siw en1,YU A iling1,ZHOU Lei1,L IU L ili1

(1.College of Chemistry and Life Science,Tianjin Normal University,Tianjin 300387,China;2.Agricultural Technology Extension Center of Tianjin Jinghai,Tianjin 301600,China)

A new method of increasing selenium nutrition was studied.Themethod is to take Kunming mouse(KM)w ith Se-enriched sp rout,and all groups were fed fo r 35 days.Then the physiology situation of themouse were observed,and the Se amounts in different organs(liver,kidney,blood p lasma,red cell)weremensurated w ith ultraviolet spectrophotometry.When KM absorbed Se of 1.60μg/kgBW per day,themouse fed w ith Se-enriched sp rout increased 96.12%in weight than that fed w ith no rmal sp rout,and the Se amounts in plasma increased 205.13%,the Se amounts in liver increased 141.12%,the Se amounts in kidney increased 31.28%than themouse fed w ith inorganic Na2SeO3.Se-enriched sp rout could increase the weight of KM in growing period,and its effect on selenium supplementation was significantly better than basal diet,radish sp rout and Na2SeO3.The best app lication p lan for p romoting grow ing development and supplementing selenium was to feed the animalw ith Se-enriched sp rout 0.69 g/kgBW per day.To feed the animal w ith Se-enriched sp rout was a good way to increase selenium nutrition.

Selenium;sp rout;Se-enriched food;mouse

Q493.99

A

1671-1114(2010)01-0064-04

2009-09-10

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(30470017);天津市自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(07JCYBJC15400);天津市農(nóng)業(yè)科技項(xiàng)目(0802220)

張 平(1984—),女,碩士研究生.

劉麗麗(1955—),女,教授,碩士生導(dǎo)師,主要從事微生物學(xué)方面的研究.E-mail:liulilisd@mail.tjnu.edu.cn維生素等人體易吸收的物質(zhì),其所含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)極利于人體吸收.蘿卜芽苗菜既可生食又可烹飪菜肴,食用簡(jiǎn)便快捷,人們喜于食用.另外,芽苗菜的栽培采用設(shè)施農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)模式,設(shè)施農(nóng)業(yè)是新農(nóng)村建設(shè)的發(fā)展方向.食用富硒芽苗菜是最佳的人體補(bǔ)硒的食療方法.

(責(zé)任編校 李宏偉)