不同类型的有机硒

News2019-11-20

  【比较不同的酵母硒产品时,需求考虑由于菌株特异性导致硒在含有蛋白和多肽的不同酵母组分的堆积功率】

  By Richard Murphy*

  *Richard Murphy上任于奥特奇爱尔兰

  © 2013 Feedstuffs. Vol. 85, No. 52, December 23, 2013.

  硒的吸收和使用首要取决于硒元素的存在方法,这是影响其生物使用率和有效性的重要原因。在饲料中增加硒源首要有两种方法:一种是无机盐类,比如亚硒酸钠和硒酸盐;另一种是有机方法,例如富硒酵母。

  酵母硒是经过操控发酵进程,使硒元素结合到酵母中,这是生物使用率最高的有机硒源。虽然市面上很多产品都标榜是有机产品,但其出产方法和背后的化学原理所提醒实际并非如此。

  硒在小肠中被吸收,含硒氨基酸的吸收要经过氨基酸和小肽的转运机制,而亚硒酸钠等无机硒首要是经过被动扩散吸收使用,因而其吸收功率较低。有机硒吸收后,硒代蛋氨酸等多种含硒氨基酸和含硒多肽可以经过非特异性方法代替蛋氨酸参加机体蛋白的组成,一起部分有机硒也能快速贮存于机体中,当需求时,机体能快速吸收使用。

  虽然普遍认为硒代蛋氨酸是硒酵母中硒元素的首要存在方法,但近期研讨表明,硒酵母中还包含了60多种含硒物质,包含20多种之前从未报导过的代谢产品。(Arnaudguilhem et al., 2012)。研讨表明这些不同的含硒氨基酸是细胞内组成硒蛋白的重要来源。相比之下,无机硒在小肠中被吸收后,只要小部分直接被使用或被甲基化,随后大部分被排出体外。

  不同安排中的硒代氨基酸含量不尽相同,这表明硒在不同安排中发挥着不同功用,一起参加不同的代谢途径(表1)。机体中硒代半胱氨酸的含量影响硒蛋白酶的活性,由于硒代半胱氨酸是硒蛋白酶活性中心的重要组成部分。

  机体中硒代蛋氨酸含量的增加不只是可以增强硒的吸收和堆积,还能组成内源性硒池,以便机体在硒吸收缺乏或在氧化应激状态下快速使用。别的一方面,畜禽可以将有机硒(如硒代蛋氨酸)贮存于安排(肉、蛋、奶等)中,不但可以提高机体的硒水平,一起也能为消费者供给更富营养、更易吸收使用的功用性食物。

  硒酵母的使用功率

  众所周知,即使同为耐硒酵母,不同酵母菌株也具有自己共同的生化和遗传特色,这方面的研讨报告也不乏其人。其间一项试验研讨了市面上三种占有率较高的富硒酵母产品,经过测定每个产品的酵母组成成分,比较不同产品酵母中硒堆积的具体情况。

  每个产品分别用多种水解和酶解手法使含硒成分从多糖和蛋白质中分离出来,接着使用色谱-电感耦合等离子体质谱法将不同分子大小的含硒成分分离出来,搜集后比较不同酵母产品的差异. 检测成果显现,不同酵母硒产品的组成差异非常大。

  虽然人们普遍认为,所有的硒酵母产品相差不大,但是实际上,不同酵母产品间的硒堆积量完全不同。由于从基因水平上来看,不同的酵母菌株差异很大,这也是不同的酵母细胞中硒的堆积规则和散布迥但是异的原因。因而,咱们有理由信任,不同酵母菌株在不同层面(如保质期、生物使用率、毒性等)的表现也不尽相同。所以咱们应该把它们看做是不同的硒产品,而不应把所有的硒酵母产品相提并论。

  硒的代谢

  不管是有机硒还是无机硒都会先经过代谢转化成硒化物,然后再转化成硒代半胱氨酸参加机体硒蛋白的组成。但硒代蛋氨酸参加组成机体蛋白却不需求这一中间步骤。因而硒的生物学效果不只取决于硒的含量也取决于含硒化合物的化学结构。

  对于酵母硒这一类的有机硒产品,其生物使用率首要取决于产品中含硒蛋白或多肽的吸收和使用情况。图2列举了硒的首要代谢途径。

  区别总硒代蛋氨酸和游离的硒代蛋氨酸是非常重要的,由于只要游离的硒代蛋氨酸才能非特异性的用于组成蛋白。不管总硒含量还是总硒代蛋氨酸含量多高,除了游离的硒代蛋氨酸方法,其他方法的硒都必须先转化为硒化物,才能参加到整个机体的硒代谢。

  饲料行业中一向存在一个误解:富硒酵母中的总硒代蛋氨酸含量越高越好。这一观点目前尚无科学根据,且没有商业产品中含硒蛋白使用率和消化率的数据发表。这种错误观点是根据人们对硒代蛋氨酸是硒酵母的活性组成部分的认知。不同产品中硒代蛋氨酸的含量不尽相同,一起由于酵母菌株的差异,其使用率和消化率也有显着不同,并且不同产品中所开释的游离硒代蛋氨酸也是不同的。

  行业中的研讨也经过测定富硒酵母中的含硒蛋白和多肽的消化率解释了这一疑问,他们用二维色谱和质谱在体外胃肠消化试验条件下进行了测定(Reyes et al.,2006)。成果显现,大约90%的总硒是在胃肠道消化后吸收的,但只要34%是游离的硒代蛋氨酸。其他的硒分别存在于小、中、大分子的含硒多肽中,这些蛋白可以经过二维色谱-质谱的方法进一步进行检测和鉴定。风趣的是,大多数含硒化合物在模仿消化后以含硒小肽的方法存在。

  实际上,虽然胃肠道消化硒酵母中的含硒蛋白和多肽的功率很高,但是把这些消化产品转化成可直接使用的游离硒代蛋氨酸的功率却非常低。并且,值得重视的是硒酵母中别的的60多种含硒化合物的有效性,它们经历了同样的消化进程,也是影响硒生物使用功率的首要要素。

  虽然以硒源的生物有效性为基准直接比较不同的硒酵母产品不太实际,但是咱们可以经过已发表的安排堆积数据来比较,并以此为依据来评估个别产品的消化率和生物有效性。

  作为欧盟产品注册进程的一部分,每一家硒酵母出产公司都需求提交详细的申报材料,包含其产品的效能、安全性和毒性。随后欧洲食物安全局会从各个方面评估该产品的效能和安全性,不只是对使用者的安全,还有对消费者和环境的安全性。欧洲食物安全局公布了一组官方认可的安排堆积数据,每一种欧盟允许使用的硒酵母产品都包含其间。虽然这组数据没有直接比较不同产品的试验成果,但咱们可以从中看出酵母硒提高硒堆积量的程度有着显着的安排特异性和菌种特异性。

  实际上,这组数据也提醒了硒酵母产品天壤之别,不可相提并论。不同酵母菌株堆积含硒蛋白和多肽的方位和功率不同,因而其消化率以及生物使用率也大相径庭,这也是是导致使用不同产品动物硒堆积量差异的首要原因。

  定论

  比较不同的硒酵母产品时,咱们应该考虑到不同产品中酵母菌株的不同,由于这是硒在单个蛋白和多肽中堆积量和堆积部位不同的首要原因。这些差异最终会影响到含硒代氨基酸的消化和开释以及不同产品生物使用率的差异。硒代蛋氨酸的含量并不是提高硒源相对生物使用率的必要要素。

  最终,由于含硒蛋白质和多肽使用功率差异,不同的酵母硒产品不可相提并论。

  参考文献

  Arnaudguilhem, C., K. Bierla, L. Ouerdane, H. Preud’homme, A. Yiannikouris and R. Lobinski. 2012. Selenium metabolomics in yeast using complementary reversed-phase/hydrophilic ion interaction (HILIC) liquid chromatography electrospray hybrid quadrupole trap/Orbitrap mass spectrometry. Analytica Chimica Acta, 757:26-38.

  Encinar, J.R., M. Sliwka-Kaszynska, A. Polatajko, V. Vacchina and J. Szpunar. 2003. Methodological advances for selenium speciation analysis in yeast. Analytica Chimica Acta, 500 171-183.

  Reyes, L.H., J.R. Encinar, J.M. MarchanteGayon, J.I. Garcia Alonso, A. SanzMedel. 2006. Selenium bioaccessibility assessment in selenized yeast after “in vitro” gastrointestinal digestion using twodimensional chromatography and mass spectrometry. Journal of Chromatography A, 1110:108-116.

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