第二代测序
生物资源2021,43(1):79〜85
Biotic Resources
DOI： 10. 14188/j. ajsh. 2021. 01. Oil
陈永波〃，刘淑琴〃，刘瑶h2，陈娥〃，张朝阳〃，胡百顺u，秦邦U2，李卫东K2，
黄光昱u
(1.恩施土家族苗族自治州农业科学院，湖北，恩施，445000;
2.富硒生物食品开发与应用国家地方联合工程研究中心，湖北，恩施，445000)
摘要：采用微波水解、HPLC-HG-AFS法测定了砸蛋白粉、硒蛋白片、肽粉、富硒原料等19种硒产品中的总硒、砸代氨基酸 和亚硒酸根离子[S e(IV)]，分析了硒代氨基酸、Se(IV)和其他形态砸占总砸的百分比及不同形态硒代氨基酸的组成比例。以此为依据，将砸产品分为硒蛋白型、单一硒代氨基酸型、其它形态硒型及有机无机砸混合型。根据DBS42/002-2014规定建立 了富有机晒产品评分模式， 其中18种为富有机硒产品；根据适硒地区母乳中硒代氨基酸的组成比例提出了硒代氨基酸的化学评分模式，评分结果显示13种以蛋白态硒为主的硒产品中硒代氨基酸的组成比例均与母乳相差甚远，不利于人体平衡吸收利用，其中10种SeMet含量远远超过人体所需，SeCys2为限制砸代氨基酸该评分模式的建立对砸产品的开发具有指导意义。 关键词：富砸产品；硒形态分析；硒代氨基酸；化学评分模式
中图分类号：069 文献标志码：A 文章编号：2096-3491(2021)01-0079-07
Speciation analysis of selenium in selenium-enriched products and
establishment of chemical scoring model
CHEN Yongbo1 2, LIU Shuqin' 2, LIU Yao12, CHEN E1 z, ZHANG Chaoyang1 2, HU Baishun1 z,
QIN Bang1 2, LI Weidong1 2, HUANG Guangyu1 2
(1. Enshi Tujia and Miao Autonomous Prefecture Academy of Agricultural Sciences, Enshi 445000, Hubei, China；
2. National and Local Jiont Engineering Research Center for Devolopment and Application of Selenuim Rich Bio-food, Enshi
445000, Hubei, China)
A bstract：Se~substituted amino acids, selenite ions [S e(IV) ] and other forms of selenium in 19 selenium products including selenium protein powder, selenoprotein tablets, peptide powder and selenium-rich raw materials were determined by microwave hydrolysis~HPLC_H G-A FS method. As a percentage of total selenium, selenium in protein, Se (IV) and other forms and the percentage of selenium amino acids in different structures were analyzed. On this basis, selenium products can be divided into selenoproteins, selenopamino acid, selenium forms and mixed selenium in organic and inorganic forms. Chemical scoring model was established on the basis of the regulation of DBS42/002~2014, the result showed that 18 of 19 selenium products are rich organic selenium products. According to the proportion of seleno~ami- no acids in breast milk in suitable selenium area, the chemical grading standard of seleno-amino acids was proposed. Based on this standard, among the 13 selenoprotein-based selenium products, the selenoamino acid, SeCys2, is the limiting amino acid, and the SeMet w a^s far more than that human need. In composition ratio, all seleno-amino acids are quite different from that of human milk, and are not conducive to the balanced absor
ption and utilization of human body. The
收稿日期：2020-08-06 修回日期：2020-09-29 接受日期：2021-01-15
作者简介：陈永波（ 1967-)，男，本科，高级农艺师，现主要从事砸应用技术与产品开发工作。E-m ail:****************
基金项目：湖北省技术创新专项（鄂西民族专项2017AKB073)__________________________________________________________________
引用格式：陈永波，刘淑琴，刘瑶，等.富硒产品中硒的形态分析及化学评分模式的建立[J].生物资源，2021，43(1): 79-85.
Chen Y B, Liu S Q, Liu Y, e t a/.Speciation analysis of selenium in selenium-enriched products and establishment of chemical scoring model [J]. Biotic Resources, 2021, 43(1)：79~85.
•80•陈永波等：富硒产品中晒的形态分析及化学评分模式的建立
establishment of the scoring model has a guiding effect in the development and evaluation of selenium products.
Key words ：selenium products；speciation analysis of selenium；seleno amino acid；chemical scoring model
〇引言
砸是人体必需的微量元素之一，对维护人体健 康起着重要作用，如果人体血液内硒含量长期低于0. 1m g/k g，就有可能引起肝坏死、心肌损害、癌症、关节炎等疾病。作为一种多功能的生命营养素，硒 具有清除自由基、抗氧化、增强免疫功能、防治癌症 等保健作用'，因其独特的预防、及保健功能，被誉为“生命的奇效元素”。
晒在自然界中存在的形态分为无机态和有机态，其中无机态能够被人和动物吸收利用的是亚硒酸根离子[S e(I V)]、硒酸根离子[S e(V I)]和纳米硒 (Se°)，有机态以硒蛋白、硒多糖、硒代氨基酸等形式 存在。有机砸毒性小，适宜摄人量范围较宽，对人体 补砸较安全，但目前的闰家标准中只规定了总硒的测定方法21，不能区分有机硒和无机硒，更不能区分 各种硒的形态，难以准确评价富硒产品的补硒功效硒蛋白是生物有机砸的主要存在形式之一，主 要含砸代半胱氨酸（S e r y s)和硒代蛋氨酸
可从富硒酵母或富含蛋白的高聚硒植物中提取，作 为食品、保健品、化妆品的原料由于砸蛋内是一种新型食品添加剂，常规氨基酸评分方法中没有涉及到砸代氨基酸，因此无法评价其补砸功效1。硒代 氨基酸的检测方法研究报道虽然较多4 w，但由于 提取方法不完善，现形成的标准中仅能测定砸代蛋
氨酸[11，难以对硒产品补砸功效进行合理的评价：为此，我们开发了微波水解、H P LC-HG-A F S法测 定富硒产品中砸形态l l2i，将富硒产品中的硒分为蛋白态砸、S e(I V)和其它形态硒，分析各种形态砸的含量占总硒的比例作为富有机硒产品化学评分的依 据；分析各种砸代氨基酸占蛋白态砸的比例，根据适 砸地区母乳中砸代氨基酸的比例，建立富硒产品中 砸代氨基酸的化学评分模式，为科学开发富硒产品 提供了参考。
1材料与方法
1.1 材料
本研究选取了 19种硒产品，其中硒蛋白粉、马铃薯蛋白、绿豆蛋白、碎米荠蛋白、碎米荠、肽粉、西 兰花、硒多糖、青钱柳提取物等来自恩施清江生物工 程有限公司；硒酵母来自安琪酵母有限公司；植物硒 精华片来自恩施硒谷科技有限公司；硒萃、硒蛋白片 来自南京盛砸生物科技发展有限公司旗下企业；硒蛹虫草压片糖果来卜I湖北珍硒堂生态农业发展有限 公司；晒都麦草来A恩施超植生物科技有限公司（表1)。
1.2 仪器和试剂
1.2.1仪器
高效液相谱-原子荧光联用仪：Waters2695分 离单元（美国）+S A P-10形态预处理装置+A F S-930d原子荧光光谱仪（北京吉天仪器公司），带阴离 子交换柱和硒空心阴极灯；微波蛋H水解仪（意大利 Milestone Ethos U P)；分析天平：感量0.01 g,0.000 1 g(赛多利斯）；pH计（M E T T L E R T O L E D O)。
1.2.2 试剂
甲酸、氢氧化钾、氢氧化钠、碘化钾、硼氢化钾、磷酸氢二铵、盐酸（优级纯）；砸代胱氨酸（SeL’y^)标 准溶液（G B W10087)、甲基-砸代半胱氨酸（SeMe-C ys)标准溶液（G B W10088)、硒代蛋氨酸（SeMet)标准溶液（G B W10034)、亚硒酸根离子[(S e(I V)] 标准溶液（GBW 10032)。
1.3 总硒的测定
采用氢化物原子荧光光谱法2]。
1.4 硒代氨基酸和S e(I V)的测定
称取富硒产品20 mg(精确到0. 1mg)，放人微 波蛋甶水解仪配套的石英插杯内，加入6 mol/L盐 酸溶液1.0 m L，将插杯对称插到样品支架上，在水 解内罐中加人6 mol/L盐酸溶液120〜150 m L，放入 样品支架，将内罐放人外罐，安装好温度传感器和蛋 白质水解转子；打开仪器顶部的抽真空流路，抽真空
2〜3 min后关闭，再打开氮气流路，充氮气（0.2〜0.3 M Pa) 1〜2 min，如此反复3次。设置功率1 500 W，运行程序升温：15 m in升温至150 °C，保持40 m in，降温到50 °C左右，将插杯内样品溶液转移到25 m L小烧杯中，加人0. 95 mL 6 mol/L氢氧化钠 溶液，用1mol/L氢氧化钠溶液调节pH值至7.5，转 人25 m L容量瓶中，用水定容，混匀后，用0.45 pm 针筒式过滤器（水系）过滤，收集滤液，采用H H X-HG-A F S法测定。同时做空白实验。
1.5 仪器条件
H P L C谱分离条件：X P阴离子交换柱（250 m m X4. 6 mm i.d. ,5fim)，流动相为 40 mM (NH4)2HP04，甲酸调节 pH=6.0，流速 1.0 mL/min，进样体积：10〜50 fiL(具体根据试液中硒代氨基酸的浓度确定），分离周期：8 min 。
生物资源•81 .
H G发生条件：氧化剂为0.5%KOH+2.0%KI 溶液；还原剂为0.5%K O H十1.5%KBH4溶液；载流 为10%HC1；紫外灯开。
A F S测定条件：元素灯为S e空心阴极灯；负高 压为300 V；灯电流（总电流/辅电流）为80/40 m A；载气为300 m L/min；屏蔽气为600 mL/min。
1.6 数据处理与分析
采用WPS Office计算和作图，其中蛋白态砸= SeCys2+S eM e C ys+S e M e t，其它形态砸=总硒一[蛋白态硒+S e(I V)]。
2结果与分析
2.1 硒产品中总硒和不同形态硒含量分析
19种硒产品的总砸含量和砸形态测定结果见表1。表1中数据采用3次测定（平均值士标准差）表示。砸蛋白在微波蛋白水解仪中经盐酸水解成SeCys2、SeMeCys和 SeM et，硒酸根离子[Se(V I)]在盐酸水解过程中被还原成S e(I V)。蛋白态硒为 SeCys2、SeM eCys、SeM et之和，其它形态砸为总硒与蛋白态砸、S e(I V)之差6
从表1中可以看出，砸产品中总砸含量为0. 54〜3 35.6.認 mg/k g，其中含砸量在1 000mg/kg 以上的有硒蛋白粉、水解硒蛋白、硒酵母、肽粉、碎米 荠、马铃薯蛋白、砸蛹虫草压片等9种，100〜1 000 m g/kg之间的有硒多糖、绿豆蛋白、碎米#蛋白、植 物砸精华片1等4种，10〜100 m g/kg之间的有砸蛋白片、硒萃、植物砸精华片2、西兰花、青钱柳提取物等5种，砸都麦草总砸含量低于10 mg/kg。
砸蛋白粉、硒蛋白片、肽粉、砸多糖、马铃薯蛋白、绿豆蛋白、碎米荠、碎米荠蛋白、硒蛹虫草压片
等13种产品均含有蛋白态硒，其中蛋白态砸含量在1 000 m g/kg以上的有砸蛋白粉、硒酵母、水解砸蛋 白等5种，100〜1 000 m g/kg的有肽粉、碎米荠、马铃 薯蛋白、晒多糖、砸蛹虫草压片、绿豆蛋白等6种，在 10〜100 m g/kg的有碎米荠蛋白、硒蛋白片2种，植 物精华片、西兰花、砸萃、青钱柳提取物、砸都麦草等 6种产品不含蛋白态硒；水解砸蛋白、肽粉、西兰花、硒蛋白粉2、硒蛹虫草压片等6种产品中含有Se (I V)，其他产品均不含S e(I V),19种产品中有5种 产品既含蛋白砸也含S e(I V)，8种产品含蛋白砸不含S e(I V)，l种含S e(I V)不含蛋白态砸，有5种产品 是既不含蛋白硒也不含Se(I V)。
表119种硒产品中总硒和形态硒含量
Table 1Contents of total selenium and speciation selenium in 19 selenium-enriched products
mg.kg 产品名称总硒SeCys2SeMeCys SeMet蛋白态硒Se(IV)其它形态砸蛋白粉13356.58± 201.39 100.48±6.03470.75士 28.25 2233.31± 134.00 2804.54士 168.27—552.04±33.12硒蛋白粉22453.51 士 147.21 138.56 土 8.31452.72 士 27.16 1674.97 士 100.50 2266.25士 135.98 3.58±0.21183.68 士 11.02水解砸蛋白1604.36 土 96.26276.18土16 J7 155.31 土 9.321132.61±67_961564.11±93.8524.21 土 1.4516.04±0.96硒酵母1537.22 士 92.23153.47±9.21640.73士 38.44740.51 士 44.431534.72土 92.08— 2.5 士 0.15硒蛋白粉31218.87 士 73.1368.5ib i.ll325.25 士 19.52824.21 士 49.451217.96 士
73.08—0.91±0.05肽粉2100.29 士 126.0263.23 土3.79241.94±14.52638.9±38.33944.06 士 56.6420.96士 1.26 1135.27 土 68.12碎米荠2752.17 士 165.13173 10.40 750.76 士 45.05—924.06 士 55.44—1828.11 士 109.69马铃薯蛋白1333.44士 80.0143.88 士 2.63161.4 士 9.68402.48士 24.15607.76 土 36.47—725.68 士 43.54硒多糖900.71 士 54.04125.62 士 7.54336.75士 20.21—462.37±27.74—438.34士 26.30砸蛹虫草压片2918.6 士 175.1242.81 士 2.57195.71 士 11.74218.88 土 13.13457.4士 27.44 3.6 士 0.222457.6 士 147.46绿豆蛋白56Q.96 士 33.6629.08±1.7487.86 士 5.27265.72 士 15.94382.67 士 22.96—178.29 土 10.70碎米荠蛋白204.94± 12.3010.86 士 0.6585.39 士 5.12-96.25 士 5.780.13 士 0.01108.56 士 6.51硒蛋白片65.51 士 3.93——62.92 土 3.7862.92 士 3.78— 2.59 土 0.16植物砸精华片1100.9 士 6.05—————100.9 土 6.05植物硒精华片271.85 土 4.31—————71.85 士 4.31西兰花20.83 士 1.25————9.34 士 0.5611.49 士 0.69硒萃79.83 士 4.79—————79.83±4.79青钱柳提取物29.54 士 1.77—————29.54 土 1.77硒都麦草0.54 士 0.03—————0.54 士 0.03注：“—”表7K未检出
Note: ‘‘一’’indicates not detected
•
82
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陈永波等：富砸产品中砸的形态分析及化学评分模式的建立
图4 SeCys 2占蛋白硒的百分含量
Fig. 4 Proportion of SeCys 2 in total selenium
图5 SeMeCys 占蛋白硒的百分含量
Fig. 5 Proportion of SeMeCys in total selenium
图1蛋白硒占总硒的百分含量
Fig. 1 Proportion of selenoprotein in total selenium
图6 SeMet 占蛋白硒的百分含量
Fig. 6 Proportion of SeMet in total selenium
硒蛋白、砸蛋白片、硒酵母中含量较低外，在其它产 品中含量均较高，在肽粉、碎米荠、碎米荠蛋白、绿豆 蛋白、马铃薯蛋白、砸多糖、西兰花等8种产品中占 31. 78%〜84. 20%，在植物硒精华片、硒萃、青钱柳 提取物、晒都麦草等5种产品中占100%。
在晒蛋白粉、水解砸蛋白、晒蛋白片、肤粉、马铃 薯蛋白、绿豆蛋白中，蛋白硒主要以SeM et 存在，占图3其它形态硒占总硒的百分含量
Fig. 3 Proportion of other forms of selenium in total se
lenium
2.2 产品中硒的形态结构分析及产品来源推测
根据表1的测定结果，计算蛋白砸、S e (I V )、其 它形态硒占总砸的比例及各种砸代氨基酸占蛋闩砸 的百分比，结果见图1〜图6
120100
_ 80 令：60 S 40
S 20
liiliiiLil
根据图1〜图6的结果分析，硒蛋白粉、水解砸 蛋白、砸蛋白片、硒酵母中的砸主要以蛋白砸形态存 在，占总砸含量的83. 55%〜99. 93%；肽粉、马铃薯 蛋白、绿豆蛋白、碎米荠蛋白、碎米荠、砸多糖、蛹虫 草中蛋白硒占总砸的15. 67%〜68. 22%；除西兰花 中S e (I V )占总砸的54. 86%外，其它产品S e ( I V )很 少，为0〜1.51%。其它形态硒除在砸蛋白粉、水解
蛋白砸的66. 02%〜100. 00% ，其中硒蛋白片中 S e M e t 占100%。在砸多糖、碎米荠蛋白和碎米莽 中，蛋白硒主要以S e M e C y s 存在，占72. 83%〜 88. 72%，不含SeM et ;SeCys 2在各种蛋白粉、肽粉、 碎米荠、硒多糖、蛹虫草中都存在，但含量较低，仅占 蛋白硒的3. 58%〜27.17%。
以3种砸代氨基酸的比值可以初步判定产品中
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砸的来源：砸蛋白粉1、砸蛋白粉2、晒蛋白粉3、水解 硒蛋白、肽粉4种产品SeMet: SeMeCys: SeCys2比值〜74:16:10，由此可以推出这些蛋白粉可能是从砸酵母中提取的，因为硒酵母的主要蛋白砸成分是SeMet，而碎米荠中蛋白硒的主要成分是SeMeCys。马铃薯蛋白与绿豆蛋白具有相似的硒代氨基酸结构，SeMet: SeMeCys: SeCys2〜.68: 25: 7；砸蛹虫草压片与硒酵母具有相似的硒代氨基酸结构，SeMet: SeMeCys:SeCys2〜48:42:10；碎米荠蛋白和碎米荠 具有相似的砸代氨基酸结构，SeMeCys: SeCys2〜15 :85，植物砸精华片、硒萃、青钱柳提取物、硒都麦草 等均为其它形态砸，西兰花中Se(IV)占44. 84%，其 它形态砸占55. 16%，不含硒蛋白；硒蛋白片中SeMet 占100%，来源于单一SeMet。
2.3 富硒产品的补硒效果评价
2.3.1富有机硒产品的评分方法
根据D B S42/002-2014规定_，无机砸含量小于总硒15 %以上食品为富有机砸产品，有机砸为总 砸含量与无机硒含量之差，富有机砸产品评分的计算公式为：
有机砸评分=[(总硒含量一无机砸含量）/总砸 含量 X100%]八 1—15%)X100
有机砸评分应在100〜120之间，评分越高，有机 砸含量越高；评分在100以下，不能评为富有机硒食 品。按照该标准，19种硒产品的有机砸评分见表2。
表2中除西兰花有机砸评分小于100外，其它产 品均评分大于100，为富有机砸产品。
2.3.2砸代氨基酸评分方法
①以SeCys2、S e M e C y s和S e M e t为标准的化学评分
参照常规氨基酸的评分方法，以适硒地区母乳 中总硒含量为25.31 pig/L，酶解后SeCys2和SeMet 含量分别为21.41 (ig/L和 2.51 |ig/L U4],SeMeCys 未报道，可能在酶解后未检出，但根据酸水解后会生 成SeCys2、S eM eC ys和SeM et三种形态，母乳中硒主要以有机硒形式存在，可推算出SeM eCys含量为1.39 fig/L,SeCys2、SeMeCys和 SeMet占总硒的比 例分别为85%、5%和10%，富硒产品中砸代氨基酸 的评分计算公式为：
硒代氨基酸评分=(产品硒代氨基酸含量/产品 蛋白态硒含量）/(人乳晒代氨基酸含量/人乳蛋白态 硒含量）X100。
结果取整数。产品晒代氨基酸的评分越接近100，与人乳中硒代氨基酸的比例契合度越高，越容 易被人体吸收利用，得分最低者为限制氨基酸。
表219种硒产品有机硒化学评分
Table 2 Score of seleno-amino acids in 19 selenium prod
ucts
样品名称有机硒占总硒百分比/%有机硒评分
砸蛋白粉1100.00118
砸蛋白粉299.85117
水解硒蛋白98.49116砸酵母100.00118
砸蛋白粉3100.00118肽粉99.00116
碎米荠100.00118马铃薯蛋白100.00118砸多糖100.00118
硒蛹虫草压片99.88118绿豆蛋白100.00118
碎米荠蛋白99.94118
砸蛋白片100.00118
植物硒精华片1100.00118
成温立交桥植物砸精华片2100.00118西兰花55.1665
砸萃100.00118
青钱柳提取物100.00118
以此为标准，19种富砸产品中13种含蛋白态硒 的产品适用于砸代氨基酸评分模式，其评分结果见表3。
根据表3中13种产品的评分，8冗752均为限制 砸代氨基酸，砸蛋白片中SeCys#SeM eC ys为限制 硒代氨基酸，碎米荠、碎米荠蛋白和砸多糖中SeMet
表3 13种富硒产品中以SeCys2、SeMeCys和SeMet为标准
的化学评分
Table 3 Score of seleno-amino acids in 13 selenium-en
riched products base on SeCys2xSeMeCys and SeMet
样品名称SeCys2SeMeCys SeMet
砸蛋白粉14336796
土木工程学报砸蛋白粉27400739
水解硒蛋白21199724
硒酵母12835483
硒蛋白粉36459722肽粉8513677
碎米荠2216250
马铃薯蛋白8531662砸多糖3214570硒蛹虫草压片11856479绿豆蛋白9459694
碎米荠蛋白1317740
硒蛋白片001000
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