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微量元素硒与植物有机硒化合物
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关于纯天然植物有机硒规模量产与系列产品开发的可行性报告
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& && &&&让“世界硒都”名副其实&&——关于纯天然植物有机硒规模量产与系列产品开发的可行性报告 一、世界硒都和目前恩施的硒资源开发利用情况迄今为止，恩施是世界上探明硒储量最高的地区，拥有地球上唯一的独立硒矿床。日，恩施被十四届国际人与动物微量元素大会授予“世界硒都”称号，恩施人民为之欢腾不已。在中国有72%的国土面积缺硒、甚至是严重缺硒的背景下，硒资源的开发和应用前景极其广阔。然而，近十几年来，我们硒都的富硒产品却一直没有做大做强，可以说没有真正拿出手的产品。一方面与富硒产品的硒含量、标准化等诸多问题有关，另一方面产品的科技含量也是重要的发展瓶颈，这些因素始终困扰着富硒产品生产企业的发展，这与“世界硒都”的称号极不相称。 二、恩施盛硒生物科技有限公司介绍恩施盛硒生物科技有限公司依法注册成立于日。公司因肩负使命而诞生，因实践使命而成长，将以履行使命而辉煌。盛硒生物科技的发展目标和战略规划就是深度开发世界硒都的富硒资源，研发、生产出高品质的富硒产品，为中国近10亿的缺硒人群、亚健康人群送去福音！经过3-5年的努力，发展成为国内健康产业的翘楚，实现公司上市，与资本市场接轨。恩施盛硒生物科技有限公司成立后与各大院校、科研机构的有着广泛的联系和深入合作，已经拥有了较强的研发能力。公司的研发团队现有生物化学博士1名，植物栽培硕士2名，工商管理硕士1名，技术顾问（教授博士）2名。截至目前，公司已经和湖州师范学院生物科技学院、华中农业大学食品科技学院签定了产学研合作协议。组建了专家顾问团队，5名专家顾问有4位博士；TEMA14会议组委会秘书长高俊全也成为了公司专家顾问成员之一。自2011年初起，公司累计投入各类研发资金近2000万元。历经一年半不懈的努力，公司已经拥有的技术和能力：l& &&&壶瓶碎米荠的人工栽培技术l& &&&壶瓶碎米荠的富硒栽培技术l& &&&壶瓶碎米荠的富硒无土栽培技术l& &&&富硒壶瓶碎米荠的有机硒提取工艺l& &&&69款植物有机硒系列功能食品的科学配方及企业执行标准l& &&&富硒医药中间体的提取2011年7月，盛硒生物科技公司正式向国家知识产权局申报了《一种纯天然植物有机硒的提取方法》的发明专利，8月中旬获得了国家知识产权局下发的专利申请受理通知书。2011年10月，盛硒生物科技公司正式向湖北省卫生厅、湖北省质量监督局申报了《天然植物有机硒》、《硒博士植物硒胶囊》的企业标准。2011年12月，盛硒生物科技有限公司正式向国家卫生部申报了把植物硒作为新资源食品日，正式获得植物硒蛋白企业标准，为国内首（独）家。截至2012年6月底，共获得69款富硒功能食品的配方及企业执行标准。截至2012年6月底，已向国家食品药品监督管理局申报三款富硒产品的健字号。 三、壶瓶碎米荠（野油菜、虎耳金、恩施遏蓝菜）2011年3月，盛硒生物科技在新塘乡进行了壶瓶碎米荠的人工栽培，截至到2011年7月中旬，从育苗、到人工种植、育种、采摘等各个环节都获得了成功。2011年10月，公司在三岔乡租赁蔬菜大棚，初步规模化种植了壶瓶碎米荠，为2012年获得植物硒做好了原料供应的准备。 四、纯天然植物有机硒简介纯天然植物有机硒，简称植物硒，因萃取于恩施硒矿床上的野生植物而得名。是由恩施盛硒生物科技有限公司研发出的新资源食品。2011年恩施生物科技有限公司在人工栽培壶瓶碎米荠的基础上，从壶瓶碎米荠提取了高含量的植物硒。经过权威机构对提取物的检测，所提取的植物硒的有机硒含量高达mg/kg。并于2011年7月至10月，对纯天然植物硒进行了遗传毒理学实验，结果显示纯天然植物硒安全无毒，抗氧化效果非常好。盛硒生物科技公司的植物硒是世界上目前唯一的纯天然可溶解于水的有机硒，硒含量高达mg/kg。这个数据意味着，一公斤植物硒提取物能生产15万瓶标准硒含量的富硒饮料（30微克/瓶）。植物硒可以和任何食用原料搭配，可加工出富硒食品、富硒饮料。更可以作为保健品的硒元素添加剂，具有强大的市场前景和经济价值。根据公司研发团队多年来的研究经验，壶瓶碎米荠的产量能达到每亩1000公斤，干燥后可萃取纯天然植物硒10公斤。仅100亩的种植规模就可获得植物硒1000公斤左右。& & 根据国家制定的营养强化剂使用标准中硒的使用量，1000公斤硒可以生产出统一标准硒含量的富硒饮料6亿瓶、富硒食品4千2百万公斤；可以生产硒博士天然植物硒胶囊420万瓶（硒博士植物硒胶囊每粒含硒100微克，每瓶30粒。需要补硒的人每天吃一粒，可以吃1个月），可供近450万缺硒的人补硒一个月。& &植物硒的量产能够真正实现为民造福，能够让所有缺硒地区的人民和亚健康人群铭记硒都、感谢硒都。 五、硒博士天然植物硒胶囊硒博士纯天然植物硒胶囊是盛硒生物科技公司以天然植物有机硒为核心原料研发的首款抗氧化、抗疲劳产品，每粒胶囊的硒含量达到100微克。2011年8月初，第一批硒博士植物有机硒胶囊试制品生产出来后，经过近三个月的毒理试验后，各项检测数据显示硒博士植物有机硒胶囊无任何毒副作用。2011年11月底，公司推出第二批硒博士胶囊试制品，有近三百名体验者进行了产品效果体验。近三个月以来，体验者反馈的体验结果非常好，参与体验者普遍反映硒博士植物硒胶囊对提高免疫力、提高睡眠质量、肠胃系统保健、血糖调节、美化皮肤，甚至在降低癌细胞数量等多个方面具有积极的功效。参与体验者不仅有媒体、企业负责人、政府官员，还有多年研究营养和疾病预防的专家，他们都对硒博士植物硒胶囊给予了高度的评价，期望硒博士植物硒胶囊能尽快合法上市，造福社会。湖北食品药品监督管理局的专家表示，“盛硒生物科技有限公司是最具有开发保健食品优势的公司，因为他们掌握了植物有机硒。” 六、盛硒生物科技有限公司发展规划1、在未来3-5年内，逐步建设万亩富硒壶瓶碎米荠（虎耳金）的种植基地。公司建设种植示范基地100亩，其余的，带动老百姓规模种植，提高老百姓每亩纯收入不低于8000元。&&年份&&2012年2013年2014年2015年种植类型自建种植示范基地带动老百姓种植自建种植示范基地带动老百姓种植自建种植示范基地带动老百姓种植自建种植示范基地带动老百姓种植种植面积（亩）500100100010005000100020000最终实现超富硒植物种植面积达到30万亩。种植30万亩的原料所萃取的植物有机硒，将实现真正意义上的全民补硒。 2、在未来3-5年内，建立植物硒研究所、生物萃取实验室与博士后工作站。依托恩施华中药库的资源，陆续开发针对癌症、心血管疾病、肝脏疾病、糖尿病有治疗功效的微量元素和富硒中成药。3、公司在壶瓶碎米荠纯天然植物硒原材料的育苗、种植、植物硒的提取、和利用植物硒开发等方面居于世界领先，因此，公司的有机硒系列产品一经推出必将处于行业领先地位。计划在未来3-5年内实现不低于100亿元的销售收入，富硒健康食品的市场占有率不低于60%，从而发展成为国内健康产业中的翘楚。全国有72%的国土面积缺硒，缺硒人群达近10亿。如果实现每人每日定量补硒80微克，每日补硒花费6元，则将形成一个高达2万亿的巨大市场。（1）盛硒生物科技未来3年销售规划：&&年份&&2012年2013年2014年2015年上市新产品15款60款10款10款销售额3000万3亿30亿100亿 （2）为实现销售目标，盛硒生物建设的销售渠道：A、传统的区域经销、代理。B、电子商务，网络营销。已注册盛硒电子商务有限公司，专注于开展网络营销和推广。C、各大城市高端健康会所。如：北京七星健康养生会所、上海新沪商俱乐部等。D、在申报直销牌照未获批前，严格按照直销法的有关规定，规范的在小范围内进行直销模式的尝试。E、特供渠道。如：各地高端美容、军队、医院等。 4、通过3-5年的努力，实现盛硒生物科技有限公司发展成为一家上市公司。 七、盛硒生物科技有限公司期待获得政府的支持1、获得一定额度的科研经费，加快以植物有机硒为核心原料的保健食品的新产品研发及筹建植物硒研究所。2、在植物有机硒的萃取厂房、硒博士系列富硒功能食品生产厂房的建设和设备采购方面能获得土地和信贷资金的支持。需要建设富硒食品加工园区。包括以上功能区：办公区、实验室、检测化验、植物有机硒萃取、富硒功能食品加工、富硒饲料添加剂加工、富硒饲料加工、有机硒肥加工、包装车间、半成品仓库、成品仓库等。计划需要用地50亩，固定资产总投入不低于1.5亿元。3、通过政府的力量，宣传推广能真正代表世界硒都的天然植物有机硒与硒博士系列以植物有机硒为核心原料的保健产品。 恩施盛硒生物科技有限公司有信心在恩施州委、州政府的关心支持下，能够按照公司的战略发展规划落实每一步工作，把真正能够代表世界硒都的纯天然植物有机硒及系列产品开发好，推向市场、走向全国，让世界硒都名副其实！
& && && && && && && && && && & 恩施盛硒生物科技有限公司二〇一二年六月二十八日
主题词：世界硒都 植物有机硒 产品开发 可行性报告file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/18/clip_image001.giffile:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/18/clip_image002.gif恩施盛硒生物科技有限公司& && & 日印发
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植物硒及其含硒蛋白的研究
日期： 作者： 来源：《生命科学》.-2012，（2）.-123-127 点击：
　&&& 1979年，中国克山病研究小组证明硒(Se)缺乏是导致克山病的一个必要条件，从此硒的研究受到了医学、生物、化学、食品营养等各领域的科学工作者的重视。目前，硒在动物和人体生命活动中的重要作用已经得到了深入阐释，硒是人体和动物必需的微量元素，兼具营养、疾病治疗和致毒等多种生物学效应。
&&& 世界卫生组织公布的资料表明，全世界有40多个国家和地区不同程度的缺硒，我国2/3的地区属于缺硒地区，29%的地区严重缺硒。已经证明，硒的形态是影响生物对其吸收和利用的重要因素。无机亚硒酸钠毒性高，且动物对无机硒吸收利用率不高，而人的安全膳食硒摄入量为50～500&g/d，与中毒剂量(750 &g/d)相差范围小，故以亚硒酸钠作为动物及人体补硒的直接硒源，其风险大；生物大分子结合态有机硒安全、生物活性好、吸收率较高，所以有机硒补剂产品的开发和研究受到了广泛关注。研究表明，通过食物链转化，从天然食品中摄取硒是一种安全的补硒途径。植物是人类最直接的、最广泛的食物来源，且植物硒的生态效价高于动物硒，所以随着硒营养研究的不断深入，硒对植物的生理作用，硒在植物体内的吸收和转化，植物有机硒成分的分离及其生物活性等各方面也得到了广泛的研究。本文主要从植物吸收硒的特点、硒在植物体内的存在形态、植物体内硒的形态鉴定以及植物含硒蛋白的分离和生理功能等方面的研究进行综述。
l& 植物对硒的吸收
&&& 植物主要从土壤和大气中吸收硒。植物对硒的吸收与外源硒的形态、植物的种类、基因型及部位有关，还与S、N、P、Ca等元素有关。
1.1& 植物对硒的吸收和转运
&&& 硒主要以硒酸盐、亚硒酸盐形态被植物吸收，植物的根和叶都具有一定的吸收能力。硒在植株体内的转移及分布主要取决于外源硒的形态。如硒酸盐态硒的生物有效性及其在小白菜体体内的迁移能力强于亚硒酸盐态硒，在土壤硒的各种价态中，以Se(Ⅵ)对小白菜硒含量的贡献最大。
&&& 植物对硒酸盐和亚硒酸盐的吸收机理不一样。硒酸盐在植物根部借助于高效的硫转运蛋白被吸收。对于亚硒酸盐，有人推测是被动吸收进入植物体，也有研究表明，亚硒酸盐的吸收与硒酸盐吸收的差异不大，且在水培实验中发现磷酸盐可以抑制亚硒酸盐的吸收，而这一现象是无法用被动吸收来解释的，推测亚硒酸盐的吸收可能与另外的机制有关。两种形态的硒进入植物体后迁移也不同，硒酸盐更容易分布在嫩芽中，而亚硒酸盐代谢产物更趋向于在根部积累。Li等研究表明，亚硒酸盐可以快速地在根部被同化成各种有机硒形态，而且被限制向幼嫩芽尖转移；而硒酸盐则是在木质部高速转运，亚硒酸盐可以抑制硒酸盐的吸收。他们推测，亚硒酸盐的吸收可能与磷酸转运蛋白有关。Susanne等的研究也显显示， 土壤中磷水平的增高会减少亚硒酸盐的吸收，而对硒酸盐的影响不大，在粉砂壤土中甚至还会促进硒酸盐的吸收。
&&& 对水稻不同品种吸收硒(亚硒酸钠)的特性研究表明，植株富Se能力与茎叶Se转运能力关系密切，而且茎叶Se含量与茎叶N、P含量及根际速效P亏缺率显著相关，而与根际K和pH值无关。水稻吸收的硒向地上部的迁移能力大于小麦，水稻和小麦对亚硒酸盐的吸收能力差异主要体现在植物根系对离子的亲和力上，水稻根系对亚硒酸盐的亲和力远远大于小麦根系。Byren等的研究则提示，黑麦草中硒的转运和富集可能与ABC转运子有关。可见，影响硒在不同植物体内的吸收和转运的机制可能存在差异，受到多种因素的调控。
&&& 硒在植物体内的分配主要集中在生命旺盛的器官，在植物不同器官和不同生育阶段分布差异较大。蔬菜可食用部分硒含量低于非食用部分。
1.2& 植物的富硒能力及其富硒机理
&&& 外源的硒可以提高植物体内的含硒量，但不同的植物耐硒和富集硒的能力都小一样。
1.2.1& 植物的富硒能力与富硒植物
&&& 大多数植物都不富硒，它们体内的硒浓度很少超过100&g/g(DW)，而有些植物，即使生长在含硒仅2×10-6～10-3的土壤中，也能富集硒，使体内浓度超过1000&g/g(DW)，这些植物被称为超聚硒植物(Se-hyperaccumulator)。众多研究发现，十字花科、百合科和豆科植物吸收硒的能力大。在发现的超富硒植物中，大多数属于紫云英属(Astragalus)，有25种已经被鉴定和描述。目前对硒具有超富集能力的代表植物是豆科的双槽紫云英(Astrogalus bisulcatus，主要生长在英国西南部)和十字花科的Stanleya pinnata(美国西部)。2003年在中国湖北恩施高硒区发现了一种富集硒能力极强的植物—十字花科碎米荠属(Cardamine L.)的一种碎米荠(Cardamine sp.)，其苗期叶片含硒量可以超过1000&g/g。硇在该植物体内的分布、生理作用、耐硒机理及含硒化合物的初步分离鉴定、结构和功能等已经有了比较系统的研究。这是在我国首次发现的超聚硒能力的植物，作者所在的研究团队正在对其富硒特性，及含硒有机物的分离纯化和生理活性等进行更深入地探讨。
1.2.2& 富硒机理研究
&&& 硒氨基酸无序性进入蛋白质是硒毒害的主要原因，而硒富集植物能够积累非蛋白氨基酸，如硒甲基硒半胱氨酸(SeMSC)和丙氨酸丁氨酸硒醚，硒的这些有机化合物形态可安全地储存在植物膜结合结构中，从而阻止氨基酸无序进入蛋白质。Pickering等研究表明，超富硒植物嫩芽部分的硒超过90%/以SeMSC形态存在，SeMSC的形成有赖于专一的硒代半胱氨酸甲基转移酶；Wang等将这个酶的基因转入拟南芥，植物可以积累SeMSC、γ-谷酰基SeMSC(γ-glutamy SeMSC)，提高了植物的富硒和耐硒能力；Sors等利用不同聚硒能力的紫云英属植物分析硒和硫的同化作用发现，植物的富硒能力与嫩芽的S-methylcysteine(MeCys)和Se-methylselenocsteine(MeSeCys)以及硒代半胱氨酸甲基转移酶(SMT)活性成正相关，而与ATP硫化酶(ATPS)、APS还原酶(APR)和丝氨酸乙酰基转移酶(SAT)的活性无关，说明超富硒植物的富硒能力不依赖于这些酶活力的增加，而是通过硫转运蛋白增加硒的转移，生物合成MeCys或MeSeCys，或者是还未知的硒同化途径。Manan等指出；超富硒植物的SMT基因可以普遍用于增加Se向SeMet的代谢转化，但APTS的活性能否被增强则与植物的种类有关。对Astragalus chrysochlorus的研究显示其是属于次级聚硒植物，对该植物可能编码SMT的cDNA序列分析表明，其与超聚硒植物Abisulcatus中编码SMT的核酸序列相似性为92%。所以，SMT基因是与植物富硒能力直接相关的一个主要基因。
2& 植物体内的硒形态分析
&&& 外源硒进入植物体内，通过代谢可以转换成多种硒形态。
2.1& 硒在植物体内的存在形态
&&& 硒在植物中存存的主要形态为有机硒。小分子的有机硒形态主要是硒代氨基酸及其衍生物，主要有Se-甲基硒代半胱氨酸、硒代半胱氨酸、硒代甲硫氨酸、硒多肽、二甲基二硒醚、硒代高胱氨酸、硒代半胱氨酸亚硒酸、Se-丙烯基硒代半胱氨酸氧化物等。植物中以大分子形态存在的硒则包括含硒蛋白、含硒核糖核酸、硒多糖等，其中硒蛋白是大分子硒的主要存在形态。硒结合入蛋白质可以通过两种形式，一是在蛋白质合成时硒代甲硫氨酸随机取代甲硫氨酸进入蛋白质，二是硒代半胱氨酸通过密码子翻译编码到蛋白质中。有人把含有硒代甲硫氨酸的蛋白质称为含硒蛋白，而含硒代半胱氨酸的蛋白质称为硒蛋白，而植物蛋白中大多两种硒代氨基酸同时存在，所以本文没有严格区分这两个概念。
2.2& 植物中硒形态的分析
&&& 对于无机Se(IV)、Se(VI)和有机硒，可以经不同方法处理样品后直接采用氢化物发生原子荧光光谱法测硒而鉴定。而对于有机硒的各种存在形态的签定，则需结合多种分离分析技术。采用高效液相分离，结合质谱验证的方法，吴永尧等鉴定了水稻硒蛋白中结合硒的形态既有Se-Cys，也有Se-Met。近些年来，由于色谱和质谱联用技术的发展，植物中硒的化学形态可以通过HPLC-ICP-MS或者HPLC-ESI-MS联用技术进行检测，最常用的技术是HPLC-ICP-MS，通过HPLC分离含硒化合物，利用ICP-MS进行鉴定，这种方式可以排除相似结构不含硒化合物的干扰。Montes-Bayόn等利用HPLC-ICP-MS从富硒植物大蒜和白菜型油菜不同方式的提取液中鉴定出了Se-Cys和Se-Met，并发现了其他几种硒的形态。Mazej等采用HPLC-UV-HG-AFS联用技术分析了chicory(Cichoium intybus L)叶片中硒的存在形态。仲娜采用HPLC-ICP-MS定量分析方法，以O.lmol/HCl为提取介质，辅助超声处理样品，分离出了富硒蒜苗六种硒形态组分：Na2SeO3、MeSeCys、SeMet以及三种未知硒组分。陈贝贝以烷基咪哇类离子液体作为HPLC流动相的添加剂，建立了离子液体改性反相(RP)-HPLC-ICP-MS联用技术，以Se(IV)、Se(V1)、SeCy2(硒代胱氨酸)、SeMet、MeSeCys和SeEt硒代乙硫氨酸)为目标分析物，采用C18柱作为固定相，鉴定富硒苜蓿草中存在的水溶态硒主要是SeMet和SeCys2。Mervi等用HPLC-ICP-MS联用技术鉴定芸蔓属植物Brassica napus和Brassica rapa中总硒的85%是SeMet。Chan等利用HPLC-ICP-MS和ESI-lTMS分别对大豆的豆子、豆荚、叶片和根部的硒含量和硒形态进行了分析。
&&& 用于生物样品中硒形态分析的这些技术在检测化合物时，必须先使硒化合物独立出来，如蛋白质中的含矾氨基酸必须要经过蛋白质水解才可能被检测到，而在水解过程中，含硒有机物可能发生形态变化，导致检测出现假性结果。稳定的同位素77Se有特征的NMR信号，所以可以通过提供植物77Se,不需要分离便可直接检测生物样品中的含硒化合物。
3& 植物含硒蛋白的鉴定、分离及应用
&&& 研究表明，植物体内的硒大部分为有机硒，占总量的80%以上，其中又以蛋白硒为主。如大米中水溶性蛋白硒占大米总硒含量的70%，大豆中水溶性蛋白硒占75%，茶叶中水溶性蛋白硒占80%。所以关于植物硒蛋白的鉴定、分离纯化及其生理活性也受到广泛的研究。
3.1& 含硒蛋白的鉴定分析
&&& 现代分析技术的发展也推动了硒蛋白的检测手段的多样化和有效性。Zhang等利用HPLC-ICP-MS对寓硒水稻中提取的白蛋白、球蛋白、鱼精蛋白和谷蛋白中的含硒蛋白进行了鉴定，结果表明在球蛋白中相对分子质量为12600的蛋白是主要的含硒蛋白；Kannamkumarath等利用SEC-UV-ICP-MS和CE-ICP-MS鉴定了坚果含硒蛋白，SeMel是主要的含硒氨基酸。Tastet等利用2D凝胶电泳结合nano HPLC-ICP-MS和nano HIPLC-ESI MS/Ms分析富硒酵母水提物含硒蛋白鉴定了两个硒蛋白。所以结合蛋白质组学的双向电泳技术分离蛋白质，对含硒蛋白胶内酶切，利削ICP-MS联用技术，结合数据库检索鉴定含硒蛋白将是未来植物含硒蛋白鉴定的一种发展趋势。
3.2& 植物含硒蛋白的分离纯化
&&& 常用的蛋白质分离方法都可以用于植物含硒蛋白的分离纯化。在植物含硎蛋白的实际分离纯化中往往采用几种方法的联合使用，如采用分段盐析和琼脂糖6B柱层析分离纯化水稻硒蛋白；采用DEAE-离子交换纤维素柱和Sephacryl S200凝胶柱从大豆中分离纯化出了含硒蛋白；段咏新等采用sephadex G-200柱层析和凝胶电泳从大蒜中分离出了相对分子质量为30000的硒蛋白；谢申猛等采用凝胶电泳结合高效液相色谱荧光法从大豆中分离出了13个硒蛋白：郭晓娜和姚惠源利用硫酸铵沉淀、DEAE-sepharose离子交换层析和sephadex-100从苦荞水溶性蛋白质中纯化出一种活性蛋白，对纯化的蛋白用圆二色谱分析了各种二级结构的比率；Rodrigo等利用氧压力条件分离出了拟南芥中的含硒蛋白。此外，在一些低等植物，如富硒灵芝、螺旋藻中都分离出了具有生理活性的含硒蛋白。
3.3& 植物含硒蛋白的生物活性研究
&&& 陈春英等观察了烟叶硒蛋白对四氯化碳肝损伤小鼠的保护作用，认为提前补充烟叶硒蛋白7d，可降低四氯化碳对肝脏的损伤，并呈现出剂量效应关系；对脂质过氧化物作用方面，硒蛋白明显优于亚硒酸钠和不含硒的蛋白组；烟叶硒蛋白对红细胞γ照射也具有良好的预防效果，对羟自由基有明显的清涂作用；Du等从富硒灵芝中获得了一种新的含硒蛋白，抗氧化研究表明具有较高的清除羟自由基和超氧自由基活性；对恩施高硒地区富硒大蒜采用连续提取法依次提取不同种类的蛋白质，研究发现，四种含硒粗蛋白对清除羟基自由基·OH、超氧化自由基具有较好的量效关系，在体外反应体系中，水溶性、碱溶性和盐溶性蛋白能显著地降低MDA生成和肝中过氧化物的含量。兰宁等以不同剂量和2种形式(酶解和非酶解)的硒蛋白口服液分组饲养接种了小鼠肉瘤S180和小鼠肝癌HAC的ICR纯系小鼠，结果显示2种硒蛋白液对S180的生长均有一定抑制作用；向天勇和吴永尧建立S180小鼠肿瘤动物模型，采用胃饲法补充从高硒土栽培大豆中提取的硒蛋白，显示在202.50 &g(Se)/kg(体重)剂量范围内，大豆硒蛋白剂量增加可显著加强对S180肉瘤生长的抑制，并能推迟S180肉瘤大鼠的死亡时间；从苦荞中纯化的含硒蛋白体外抗肿瘤活性实验也表明，含硒蛋白能明显抑制人乳腺癌细胞的增殖作用，并存在时间和剂量效应。杜莹等的研究表明富硒蛋白有提高小鼠体液免疫、细胞免疫功能的作用。给低硒雄性SD大鼠补充大豆硒蛋白和亚硒酸钠，结果表明大豆硒蛋白对硒酶活性的影响明显高于亚硒酸钠组，证明大豆硒蛋白具有低毒高效的特点，吸收利用效果优于亚硒酸钠。可见，植物硒蛋白具有抗氧化、抗癌、提高免疫力等功能，且生物活性高于不含硒蛋白质及无机硒。
4& 应用及展望
&&& 植物有机硒作为高效低毒优质硒源，在人和动物的健康保健领域有广阔的应用前景。自然富硒植物资源少，因此研究植物的富硒特点、植物硒的存在形态及鉴定，将极大促进富硒资源的丌发、利用和该研究领域的深入。
4.1& 富硒植物应用的局限性及解决方式
& &&富硒植物在人类健康与环境安全的保障中有非常好的应用价值。一方面这些聚硒植物可以在富硒或硒污染地区从土壤中吸收硒，对硒毒土壤或水域进行修复，如芸薹属的植物花椰菜被用做植物修复。Banuelos用含硒污水灌溉，在一个生长期内，花椰菜可以吸收污水中20%的可溶态硒。另一方面，这些植物通过栽培转移在缺硒地区可以作为一个“硒释放系统”归还土壤或以食品、药物前体物和添加剂的形式供给人和动物。
&&& 但目前发现的富硒植物还很少，而且这些植物的利用潜力因为生长慢、生物量小及生境局限而被限制。如作为硒污染植物修复的植物除了要有高富硒和耐硒能力外，还必须具备生长快速、生物量大、根系发达、容易培育、生境广泛及容易收获等特点。所以，要丰富富硒植物资源，提升其利用价值，可以从以下几方面开展工作。一是在高硒区寻找更多的自然聚硒植物。二是筛选富硒基因型品种，因为植物对硒的吸收和积累不仅与硒的有效性有关，还与基因型有关。研究显示，一些野生型作物相比栽培品种具有更高的吸收和积累硒的能力。三是通过改进栽培技术措施，选育富硒品种和利用植物本身富集硒的潜力，通过遗传改良的手段等来提高根系列土壤硒的吸收。四是通过转基因技术，提高植物的富硒能力。在以上这些方式中，最后一种无疑是最有效的，而阐明超富硒植物的富硒机理是分离富硒基因的前提。目前，金属(Cd、Ni和Zn)超富集生理学的研究已经广泛使用分子生物学手段，利用转录组的分析，可以鉴定金属超积聚与非积聚植物基因表达的差异，蛋白质组学技术可以分析超富集植物的表现型及其复杂的调控网络。所以，广泛应用基因组学、转录组学、蛋白质组学及代谢组学技术将有助于植物富硒机制的闸明。
4.2& 植物硒蛋白的分子生物学研究
&&& 针对哺乳动物和原核生物的硒蛋白组已经有相关研究开展。已经鉴定25个人类硒蛋白基因，其合成、功能、分布、亚细胞定位、表达的调控等都已阐明；原核生物已有完整的硒蛋白基因组序列数据库；而对于植物的硒蛋白组的研究还仅限于低等的植物如藻类。Novoselov等报道在衣藻(Chlamydomonas& reinhardtii)中发现了6种硒蛋白，给出了完整的氨基酸序列和合成机制，并指出这6种农藻硒蛋白对应的硒代半胱氨酸插入序列(selenocysteine insertion element，SBCIS)与动物硒蛋白对应的SECIS有微小差异：即SECIS中心区和顶部环及中间凸起之间的核苷酸为12～13个，动物叶该区域数目为11～12个。
&&& 对于硒蛋白的鉴定可以利用生物信息学，一是通过识别RNA的茎环-硒代半胱氨酸插入序列元件，二是鉴定Sec/Cys对的同源序列。如刘琼等以斑马鱼为研究对象，通过以密码子TGA终止的基因再分析、3′-UTR区域中SECIS结构的检索、同源相似基因中硒代半胱氨酸/半胱氨酸的比对、硒蛋白基因编码区的识别等步骤，从已注释的基因组中用计算机寻找、鉴定出13个新硒蛋白。所以对于植物硒蛋白的鉴定也可以借鉴动物硒蛋白鉴定的方法。肖庆采用生物信息学的研究方法和工具，对硬粒小麦(durum wheat)中可能存在的硒蛋白进行探索性研究，通过从上述报道的衣藻硒蛋白结构特征入手，对GenBank中的durum wheat表达核酸序列进行筛选，发现了2个目标序列与硒蛋白具有明显的生物相关性，推测认为：这2个目标序列所在位置范围存在编码硒蛋白的编码区。
&&& 关于植物硒蛋白的分子生物学研究未见突破性进展，所以深入植物，特别是富硒植物的硒蛋白质组研究及硒蛋白的鉴定，对于探索硒与植物作用的分子机制及科学合理开发利用植物硒资源有非常重要的意义。
&&& 作者单位：(湖北民族学院生物资源保护与利用湖北省重点实验室，恩施 445000)
&&& 文章采集：caisy
&&& 注明：湖北省教育厅2010年科学计划项目（D）；国家民委科研项目（10HB05）
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