文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 硒与金属硫蛋白的研究进展

硒与金属硫蛋白的研究进展

硒与金属硫蛋白的研究进展
硒与金属硫蛋白的研究进展

Phaem Sci,1989,78(5):370

[3] Haga M,Akatain M,K ikuchi J,et al.T ransdermal iontophoretic deliv2

ery of insuli using a photoetched microdevice[J].J Controlled Release ,1997,43(2):139

[4] Preat V,Vanbever R,Jadoul A,et al.Skin electroporation for trans2

dermal drug delivery[C].in:2nd w orld congress for E M BM abstract book,Bologna’Italy,1997.44

[5] Srinivas on V,H iqucki I,S ims S M,et al.T ransdermal iontophoretic

drug delivery[J].J Pharm Sci,1989,78(5):370

[6] H irv onnen J,G uy RH.T ransdermal iontophoresis:m odulation of elec2

troosm osis by polypetides[J].J Controlled Release,1998,50(1):283 [7] W illmas P L,Riviere J E.M odel describing transdermal iontophoretic de2

livery of lidocaine incorporating cansideration of custaneous microvascu2 larstate[J].J Pharm Sci,1993,82(11):1080[8] S ingh P,R oberts M.I ontophoretic transdermal delivery of salicylic acid

and lidocaine to local subcutaneous structures[J].J Pharm Sci,1992, 82(2):127

[9] Y uri G,Anissim ov M ichael SR.Diffusion m odebing of percutaneous ab2

s orption kinetics:2.Finite vehicle v olume and s olvent deposited s olids [J].J Pharm Sci,2001,90(4):504

[10] Hert MC,W illimas P L,Jayes F L,et al.T ransdermal iontophoretic

peptide delivery in vitro and viv o studies with luteinizing horm one re2 leasing horm one[J].J Pharm Sci,1993,82(3):240

[11] T erz o S D,Behl RA.I ontophoretic transport of a hom olog ous series of

ionized and nonionized m odel com pound:in fluence of hydrophobicity and mechanistic interpretation[J].Pharm Res,1989,(6):85

(收稿日期:2002-08-09)

(本文编辑 刘贺之)

文章编号:1008-9926(2003)04-0285-03 中图分类号:R962 文献标识码:A

硒与金属硫蛋白的研究进展

雍 政①,何 冰,郭军华

(中国人民解放军第307医院,临床药理室 北京 100039)

摘 要:非金属元素硒和金属硫蛋白是近年来研究的热门课题,二者在生物体内与金属元素的代谢、抗重金属中毒、抗辐射、抗氧化和消除自由基等方面都发挥重要作用。本文通过查阅近几年国内外有关的主要文献资料,述评二者之间的关系,以及目前在医学上的研究动态及利用前景。

关键词:硒;金属硫蛋白

非金属元素硒在生物体内参与重要的生理活动,是人体必需的微量元素。金属硫蛋白是一类广泛存在于生物界、低分子量、富含半胱氨酸、可被金属和其他因素诱导合成的细胞内金属结合非酶蛋白质。已有研究证明硒与金属硫蛋白在参与金属元素的代谢、抗重金属中毒、抗辐射、抗氧化、和消除自由基等方面都发挥重要作用。本文主要述评二者之间存在的关系以及目前在医学上的研究动态及利用前景。

1 硒的概述

1817年,瑞典化学家贝尔津林(Berzeliugs)在检验制硫酸的残渣中发现了硒(Selenium简称Se)元素。硒位于元素周期表氧族,排34位,在化学和生物化学性质上与硫、碲等相似,是一种稀有非金属元素。在生物体内硒参与重要的生理活动,正常成年人的生理需要量50μg?d-1,硒安全范围小,高于其生理浓度的10倍,或低于其1/10均有患病的危险,因此,是生命的必需微量元素之一,而且是人体必需超微量元素[1]。许多学者对我国癌症高发区的现场研究,发现了某些可以致癌因子和抗癌因子对免疫系统的影响后认为,生理浓度的硒可提高机体细胞和体液免疫功能,具有抑制某些致癌物的致癌作用,能降低有机致癌物的生成等,是同时具备防癌和促免疫两种活性的理想防癌剂。另外,大量的临床和流行病学研究资料表明,硒还具有明显的抗衰老、抗心肌病变及心脑血管病变等作用,硒还能拮抗并降低汞、镉等重金属及砷的毒性。硒还有助于肿瘤化疗病人免疫功能的恢复,能够降低顺铂的肾毒性而增加了其使用量,因而,能提高化疗效果和肿瘤化疗水平[2、3]。

2 金属硫蛋白概述

金属硫蛋白(metallothionein,简称金属硫蛋白)自从1957年Marg oshes从镉蓄积的马肾中分离出后,已有40余年的历史。它是一类广泛存在于生物界、低分子量、富含半胱氨酸、可被金属和其他因素诱导合成的细胞内金属结合非酶蛋白质。金属硫蛋白家族的共同特点为相对分子量低:约为6 000~7000,含有60~63个氨基酸残基;高金属含量,每分子蛋白可结合7个二价金属离子,如Cd,Zn等,或多至18个一价金属离子,如Cu,Ag等;蛋白中的所有半胱氨酸残基均为还原态出现,并与金属离子通过巯基键结合,从而具有金属巯基化合物的光谱学特性。如Zn-金属硫蛋白在220nm高度吸收,而Cd-金属硫蛋白在250nm处高度吸收;全部的氨基酸残基中含有23%~33%的半胱氨酸残基,没有二硫键,

?

5

8

2

?

 解放军药学学报 第19卷第4期 硒与金属硫蛋白的研究进展 雍 政

①作者简介:雍 政(1979-),男,宁夏中宁人,硕士研究生。研究方向:临床药理学。T el:(010)66874965,E-mail:yungxj@https://www.wendangku.net/doc/2b4846219.html,

芳香族氨基酸和组氨酸;半胱氨酸残基在全部氨基酸序列中的分布保守性很强。现已证明,金属硫蛋白与重金属元素的代谢、抗重金属中毒、抗辐射、抗氧化、消除自由基、能量代谢等密切相关,从而,在重金属解毒、抗肿瘤等方面有重要意义[4、5]。

3 硒与金属硫蛋白的关系

3.1 硒对金属硫蛋白的诱导作用 利用金属硫蛋白的易被诱导的特点,郭军华等人曾筛选了含Cd、G e、As、Bi、Zn、Cu、Se 等元素的化合物,并用Hg结合法测定了用药五天后小鼠心、肝、肾及肿瘤组织中的金属硫蛋白含量。结果令人惊奇得发现非金属元素硒也能诱导金属硫蛋白的合成,其诱导能力不仅大大超过Bi和Zn,甚至要比目前公认为对金属硫蛋白诱导能力最强的Cd的作用还好,且不影响肿瘤中的金属硫蛋白水平[6]。随后,又用E LISE法再次证实了硒确实对金属硫蛋白有诱导作用,且诱导效果高于Zn约8~9倍。这就确立了硒诱导金属硫蛋白的存在,及利用这一生物学途径性研究的可能性。

3.2 机体内硒与金属硫蛋白的关系 硒作为生物必需微量元素,主要以含硒氨基酸的形式存在于生物体内。迄今为止,人们从哺乳动物、微生物中检测到的含硒氨基酸主要有以下几种:(1)含硒代半胱氨酸的蛋白 这类蛋白是哺乳动物中最主要的含硒蛋白质。动物体中约有80%的硒是以这种形式存在;(2)含硒代蛋氨酸的蛋白 这类蛋白主要存在于微生物和植物中。如微生物中的硫解酶、β—半乳糖苷酶、β—羟丁基coA脱氢酶、谷氨酰胺合成酶等;(3)键合硒蛋白 在这类蛋白中,硒非特异地结合在蛋白质之中。对金属硫蛋白来说,它在体内的合成顺序为硫蛋白先合成,然后金属离子结合到蛋白质上。可见金属硫蛋白合成的主要过程是硫蛋白的合成,然后才是金属离子的介入[7]。硒在机体内主要以硒代半胱氨酸的形式存在,也可以替代半胱氨酸中的硫[8]。而金属硫蛋白最显著的特点就是含有大量的半胱氨酸残基,这就说明硒与金属硫蛋白之间可能存在一种特殊的关系。硒的生化特点与硫相似,但它的氧化还原能力和氧化状态的稳定性方面具有与硫不同的优点。通过硒对金属硫蛋白诱导,就有可能诱导合成具有不同特点的金属硒蛋白或脱金属金属硫蛋白,这将有待于进一步的验证。

3.3 硒对镉所致睾丸损伤的预防效应与金属硫蛋白的关系 通过实验研究了镉所导致的睾丸损伤及服硒的预防效应。一次性给予小鼠Cd或两次给药,病理发现睾丸组织大面积坏死;如果给Cd同时给予硒,睾丸组织正常;在给Cd24h或72h前给予硒,则不会表现出硒的保护效应;同时给予小鼠硒和Cd后,24h和72h再给予硒,睾丸组织仍没有病理变化,此时睾丸中镉的浓度为没有服硒时的两倍。值得注意的是高浓度(睾丸)组中同时伴随金属硫蛋白浓度的增加,在睾丸坏死组织中,Zn和Mg浓度降低,Ca和Fe浓度增加[9]。由此可以看出,硒对镉引起的睾丸损伤有保护效应。此保护效应可能与硒诱导出大量的金属硫蛋白从而对Cd进行了有效的清除保护了睾丸组织。

3.4 氧化状态硒参与金属硫蛋白与谷胱甘肽的氧化还原的循环反应 色氨酸巯基与其配基的氧化还原反应可以调控锌的运输。金属硫蛋白是暂时性锌释放的原动力,可以保护细胞在高锌状态下的活性,调节锌的释放和分布。目前人们已接受了Zn-Mt可以提供锌的结合位点并提供锌离子的观点[10]。氧化性谷胱甘肽(G SSG)可以氧化金属硫蛋白促使其释放锌离子,而还原性谷胱甘肽(G SH)则促使金属硫蛋白的结合可以利用的锌离子。但这两种氧化过程效率都不高,即使在G SSG和G SH浓度很高的情况下也是如此。然而G SH 与G SSH所构成的氧化还原体系能有效的将含硒化合物在金属硫蛋白/脱金属-金属硫蛋白体系存在下形成氧化性巯基结合起来。此种结合方式提供了调控机体氧化还原反应有效方式[11]。值得注意的是,硒化合物在细胞内还原性增高的时候,可以刺激金属硫蛋白的氧化反应。在这种情况下,锌离子的结合与释放与含硒化合物的氧化刺激联系起来了,同时改变了细胞的谷胱甘肽的氧化状态,为锌的受体或供体提供了机会。在探索生物锌与巯基结合的氧化反应中,Jacob 等人发现无毒的药物Ebselen可以促使金属硫蛋白释放锌离子。该反应以1∶1的量,反应迅速(T1/2 <1min)。反应过程中需解开亚硒环后重新结成硒巯基的结构。尽管Ebselen与谷胱甘肽的反应极为迅速(T1/2 <1秒),而且此反应在金属硫蛋白的存在下也可进行,这说明Ebselen在体内可以与金属硫蛋白发生反应。此现象说明了Ebselen新的反应模式,也揭示了它在锌相关的医学紊乱的治疗中硒所充当的可能的生物作用。这种结果也揭示硒化合物很可能是锌巯基调控中心的靶子,在抗肿瘤、抗滤过性病原体、抗炎的等过程中发挥效应,即巯基的氧化还原状态与及其与锌离子的结合产生的生物学效应。硒可以氧化金属硫蛋白锌结合簇上的巯基,促进锌的释放。此反应说明了具有生物活性的硒新的靶细胞,揭示了锌与硒这两种必需元素在机体内的相互作用[12]。

3.5 硒与金属硫蛋白在清除自由基方面的关系 硒是G SH -px的重要组成成分,以硒代半胱氨酸的形式存在于G SH-px中,每分子G SH-px含4原子的硒,硒的含量变化将影响G SH-px分子的活性。它参与下列氧化还原反应:

2G SH+H2O2

G SH-px

G S-SG+2H2O

该反应将细胞内代谢过程中生成的毒性过氧化物(如H2O2等)还原,从而消除过氧化物对正常组织的破坏作用[13]。而许多试验表明,金属硫蛋白的诱导合成能够作为一种自由基的清除剂来抵御X射线辐射等引起的损伤,而且它对羟基自由基得清除能力远远高于G SH,另外,DNA的辐射损伤可以通过牺牲金属硫蛋白分子而得到保护和复原,在体内,损伤的金属硫蛋白自身则由G SH来还原,这又进一步说明了体内硒与金属硫蛋白之间的密切关系。硒在机体内可参与激素和发育过程的调解,增强机体对各种应激的反应,有研究证明硒在上述过程中也具有重要意义。

3.6 甘草锌、富硒麦芽、亚硒酸钠诱导金属硫蛋白对顺铂所

?

6

8

2

? 解放军药学学报 2003年8月 第19卷 第4期 Pharm J Chin P LA Vol19 No4 Aug2003

致小鼠生殖毒性的影响 李盟军等人曾用实验中证明了甘草锌、富硒麦芽、亚硒酸钠诱导金属硫蛋白对顺铂所致小鼠生殖毒性有一定的保护作用。预先分别给小鼠喂药5d 后,对顺铂引起的精子活动度改变、精子活动率及睾丸重量系数明显下降等均有一定的保护作用。甘草锌和富硒麦芽的保护作用较好,亚硒酸钠次之。同时,对小鼠心、肝和肾组织中金属硫蛋白测量显示,上述保护剂均有金属硫蛋白诱导作用,其中,富硒麦芽的诱导作用最强,亚硒酸钠与甘草锌次之,这说明了含硒、锌等微量元素药物降低顺铂引起金属中毒时,诱导金属硫蛋白合成增加是其中的重要环节之一,再通过金属硫蛋白发挥其清除重金属离子而发挥保护作用。进而得出结论,用含硒、锌等微量元素药物诱导金属硫蛋白合成以减轻顺铂在肿瘤临床治疗中的毒性作用,是一种有希望提高该药治疗指数的方法[14]。

综上所述,通过对硒与金属硫蛋白之间关系的研究,利用硒就有可能诱导合成具有不同特点的金属硒蛋白或脱金属硫蛋白。利用金属硫蛋白与重金属元素的代谢运输、抗重金属中毒、抗辐射、抗氧化、消除自由基、能量代谢等之间的密切相关,为硒这一人体所必需的微量元素提供了新的研究思路及进一步的研究前景。而目前对硒研究所涉及到的防癌、促进免疫及对抗重金属毒性的特性,可能都与其在体内诱导金属硫蛋白的产生有关系,这方面也尚在验证之中。参考文献:

[1] 倪静斌,倪华彦,殷玉生,等.抗肿瘤中药微量元素硒的研究

[J ].广东微量元素科学,1995,2(3):6

[2] G erald F ,C ombs J ,W illiam PG.Chem opreventive Agents :Selen -ium

[J ].Pharmacol Ther ,1998,79(3):179

[3] Sanz Alaejos M ,J Diaz R omero F ,Diaz R omero C.Selenium and Can 2

cer :S ome Nutritional Aspects[J ].Nutrition ,2000,16:376

[4] 周研娇,熊炎炎,李令媛,等.金属硫蛋白和结构域的域结构功

能比较研究[J ].中国生物化学与分子生物学报,1999,15:772

[5] M arta Dabrio ,Adela R.R odriguez.Characterisation of zinc metalloth 2

ioneins by electroanalytical techniques[J ].Analytica Chimica Acta ,1999,385:295

[6] 郭军华,徐卓立,吴德政.诱导生物合成金属硫蛋白减轻顺铂对

小鼠的致死毒性[J ].癌症,1993,12(6):476

[7] Shinogi M ,Sakaridani M ,Y okoyama I.M etallothionein induction in rat

liver by dietary restriction or exercise and reduction of exercise -in 2duced hepatic lipid peroxidation[J ].Biol Pharm Bull ,1999,22(2):132

[8] Claus J ,w olfgang M ,Bert V.Selenium redox biochemistry of zinc -sul 2

fur co -ordination sites in proteins and enzymes[J ].Proc Natl Acad

Sci USA ,1999,96:1910

[9] K atakura M ,Sugawara N.Preventive effect of selenium against the tes 2

ticular injury by cadmium[J ].Nippon -Eiseigaku -Zasshi ,1999,54(2):481

[10] Suhy DA ,S im on K D ,Linzer DI ,et al .M etallothionein is part of a

zinc -scavenging mechanism for cell survival under conditions of ex 2treme zinc deprivation[J ].J biol Chem ,1999,274:9183

[11] Chen Y,M aret W.Catalyticselenolscouple the redox cycles of metal 2

lothionein and glutathione[J ].Eur -J -Biochem ,2001,268(11):3346

[12] Jacob C ,M aret W ,Vallee BL.Ebselen ,a selenium -containing redox

drug ,releases zinc from metallothionein [J ].Biochem -Biophys -Res -Commun ,1998,30,248(3):569

[13] 王为纲,姜国厚.硒的生物学效应及与银屑病的关系[J ].烟台

师范学院学报(自然科学版),1997,13(4):313

[14] 李盟军,郭军华,徐卓立,等.甘草锌、富硒麦芽和亚硒酸钠诱

导金属硫蛋白对顺铂所致生殖毒性的影响[J ].军事医学科学院院刊,1995,19(3):239

(收稿日期:2002-11-15;修回日期:2003-04-10)

(本文编辑 王绪明)

《实用处方及非处方药物大全》征订启事

由副博士生导师刘贺之副主任药师等主编的《实用处方及非处方药物大全》一书,已由军事医学科学出版社出版发行。

该书按国家《处方药与非处方药分类管理办法》分类标注,详尽收载了目前上市的《中国药典》(2000版)、《新编药物学》第15版收载的化学药、中成药品和制剂,发达国家药典、药局方收载上市,我国和国外新近研究的新药品种和制剂共6977个。

其中,非处方药物3100种,详细收载409种。

全书分3篇56章。绪论介绍药品分类管理的历史,分类原则;药物对机体的作用、体内运转、药动学及给药方案等。各论介绍抗生素等24类化学药品的成分、构效关系、药理药效作用、临床应用及其方法、药物相互作用、不良反应及注意事项。18类中成药的组方、药理药性、现代研究、临床应用等。每个药品名称后注有[非甲]或[非乙]、[典]及[基]中文字样,分别代表该品种属于非处方药、药典收载和国家基本药物目录收载品种,以方便读者和用户参考使用。

该书内容全面、丰富,取材新颖、祥实,结构清晰、细腻,既顾及基础理论,又偏重于实际应用;既有现代研究成果,又有临床应用经验,并首次介绍了抗“非典”药物的治疗方案。是国家实行药品分类管理制度后,对药品进行分类标注的一本好工具书;对医师、药师、护师,医药经营、管理者和医、药院校师生,以及广大患者自我保健有较强的实用和指导价值。全书1070页,220万字,精装印刷。每本定价168元,邮寄费10元。

需要者请与《解放军药学学报》编辑部刘贺之联系汇款邮购。

地址:北京市丰台西路17号 邮编:100071 电话:(010)66949021 传真:(010)63858411 E -mail :jfjn @https://www.wendangku.net/doc/2b4846219.html,

?

782? 解放军药学学报 2003年8月 第19卷 第4期 Pharm J Chin P LA Vol 19 No 4 Aug 2003

植物中微量元素硒的研究进展

植物中微量元素硒的研究进展 朱金霞1 ,周文生2 ,郭生虎 1* (1.宁夏农林科学院农业生物技术研究中心,宁夏银川750002;2.宁夏地质调查院,宁夏银川750021) 摘要 微量元素硒不仅是人和动物必需的营养元素,也是植物生长发育不可缺乏的元素。植物体内的硒主要以硒蛋白、硒多糖、硒核酸等多种有机硒形态存在。对植物中硒的分布规律、赋存形式及主要生物态有机硒的分离纯化方法方面的研究工作进行综述,为植物中有机硒的深入研究提供参考依据。 关键词 有机硒;硒蛋白;硒多糖;硒核酸;分离纯化 中图分类号 S 311 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2009)13-05844-02 Adv ances o f Studies on Microelem ent Selenium in Plants ZHU Jin xia et a l (Agricul tu ral Biotechn ology C enter,Ningxia Acad emy of Agricultu re an d Forestry Sciences,Yinch uan,Ningxia 750002) Abstract Seleni um is not on ly a kind of essential nutrient elemen t for h uman being and animals,b ut it is also in dispensable in plant growth.In pl an ts,the forms of seleniu m are m an y kinds of organic seleniu m,i nclu ding selenium protein,seleniu m amylose and seleniu m nucleic acid and s o on.The dis tri b ution la ws,occurrence forms an d the separation and purification of main organic seleni um in plan tswere revie wed,which provided reference basis for the further research on organic seleniu m in plan ts.Key w ords Organic seleniu m;Selenium protei n;Seleni um amyl ose;Selenium nucleic acid ;Separation and pu rification 基金项目 宁夏回族自治区自然科学基金项目(NZ0859,NZ0763)。作者简介 朱金霞(1977-),女,宁夏中宁人,硕士,助理研究员,从事 植物中活性成分分离纯化及检测方面的研究。*通讯作者。收稿日期 2009 02 16 微量元素硒具有防癌、抗癌、抗氧化、拮抗重金属、抗逆境等多种生物学活性,缺硒会引起克山病、大骨病等40多种疾病,补充硒则可以防治缺硒病。大量科学实践已经证明,有机硒,特别是生物态有机硒,毒性小,有利于人体吸收[1-7]。我国有72%的地区处于低硒区[8],在这些地区人们利用土壤施硒或叶面喷施硒酸盐也生产出了富硒茶、富硒大蒜、富硒枸杞等产品,为缺硒地区人民补硒作出了重要贡献。 植物体内硒与有机硒的生物活性的研究于20世纪70年代发展起来,并且得到广泛的研究,现在已取得了一定的研究成果。笔者对植物体内硒的分布规律、硒的赋存形态及分离纯化方法进行综述,以期为植物中含硒活性物质的深入研究和深加工开发提供参考依据。1 植物硒的分布规律 硒为植物所必需的营养元素。由于土壤和水中的硒在地域上分布不均衡,使得植物中硒的含量存在着地区性差异。湖北恩施州是我国最大也是世界罕见的高硒区,区内含硒量比一般地区高出数十倍乃至数百倍,该地区一些常见的植物大蒜、魔芋、板党、南瓜等的硒含量明显高于其他地区的同种植物。处于同一自然环境条件下的各种植物硒的含量也存在明显的差异,十字花科、禾本科植物富集硒的能力比蔬菜水果要强[9-10] 。同一植物不同器官及不同生长发育期,其含硒量也有所不同,但趋向于分布在植株生长旺盛的器官[11-12]。落花生成熟收获后,硒含量分布为果仁>果壳>茎>叶[11] ;香蒲中硒元素分布规律为须根>根茎>叶[12] 。 2 植物体内硒的赋存形式 高等植物体内硒以无机硒和有机硒两种形态存在[13-14] 。一般来说,植物体内无机硒含量较少,占总硒的8%左右(茶叶),主要以Se( )形态出现;生物态有机硒以硒蛋白质、硒多糖、硒核酸、硒代氨基酸、含硒多肽、含硒R NA 、各种甲基硒化物、硒果胶、硒多酚、硒黄酮及含硒类胡萝卜素 等形式存在,占总硒的80%以上,其中又以硒蛋白为主。2.1 硒蛋白 普遍认为硒蛋白复合物是硒在有机体内的主要存在形式。硒蛋白是硒以硒半胱氨酸(Sec)形式参入形成的蛋白质。Se c 作为参入蛋白质的第21种氨基酸,由硒蛋白mRN A 上的UG A 编码。在原核生物中,Sec 参入硒蛋白的相关因子及其参入机制已基本阐明,Sec 在SEL A 、SELB 、SELC 、SELD 及Se c 插入序列(SECIS)等的共同作用下参入到蛋白质中。在真核生物中,Sec 参入硒蛋白的可能途径是:Ser tRN A[Ser]Sec 通过磷酸丝氨酰 t R NA[Se r]Sec 最终转变为Sec t R NA[Ser]Sec,并在延伸因子及相关蛋白质因子的作用下参入到硒蛋白中。硒蛋白的合成在翻译前水平、mRN A 水平、供硒水平等都受到相应的调控[15]。郭静成等也已证实,植物体中含有谷胱甘肽过氧化物酶(GSH P x)[16]。硒蛋白是植物体内含量最高的一类大分子化合物,在富硒茶叶中,硒蛋白占有机硒的80.0%左右[8];在富硒枸杞中,硒蛋白占有机硒的79.4%[17];在番茄中,硒蛋白占有机硒的90.9%[18];在富硒大蒜中,硒蛋白占有机硒的18.2%[19];在玄参中,硒蛋白占总硒的58.7%[20];在富硒大豆中,硒蛋白占总硒的62.9%[21]。 2.2 硒多糖 根据单糖的成分不同,天然硒多糖可分为单一聚糖和杂聚糖。尚德静等从灵芝加硒培养的菌丝得到了2种灵芝硒多糖,经红外光谱、核磁共振光谱和激光拉曼光谱分析表明,硒取代了灵芝多糖中 OCH 3上的 OC H 3与O 以双键的形式结合,形成了O Se O 结构[22]。天然硒多糖一般存在于植物或微生物中,但含量较低,即使在高硒地区的富硒植物或微生物中,硒多糖中的硒含量也相对较低。硒多糖的普遍制备方法是在适宜的培养条件下将无机硒添加到真菌、藻类等的培养基中,通过真菌、藻类等的生长代谢,对硒进行富集和生物转化来获得硒多糖。其中,成功获得的人工富集的硒多糖和天然硒多糖有灵芝硒多糖[23]、大蒜硒多糖[19]和螺旋藻硒多糖[24]等。通过高效液相色谱和纸上层析分析硒多糖的水解产物得知,大蒜硒多糖是一种甘露聚糖,可能是以硒酸酯存在。从富硒螺旋藻中分离到的胞内多糖和胞外多糖都结合有硒,推测可能硒与藻体表面多糖分子形成硒酸酯,胞外多糖含硒量大多是因为胞外的氧化环境可 安徽农业科学,Journal of Anhu i Agri.Sci.2009,37(13):5844-5845 责任编辑 孙红忠 责任校对 张士敏

硒的形态分析方法概述及其在生物有效性研究中的应用

硒的形态分析方法概述及其在生物有效性研究中的应用 摘要:硒的形态研究是了解环境中硒的毒性、生物可利用性、迁移和生物地球化学循环等方面的基础。本文总结了环境样品中硒形态的研究方法,及其形态分析在生物有效性研究中的应用。 关键词:硒;形态分析;方法;生物有效性;应用 1前言 硒位于第六主族, 是一种准金属元素。地壳中硒的丰度仅为0.05-0.09 μg/g, 但由于人为因素与自然因素的影响使硒在自然界中分布日益广泛, 一般大气、水、土壤中硒水平为μg/g-ng/g级。 一定条件下, 各种形态的硒类化合物可相互转化。有报道以葡萄糖作为外加碳源, 研究天然水体中亚硒酸钠通过微生物反应转化为单质硒和挥发态硒(如二甲基硒、二甲基二硒) 的实验。 1957年,Schwar首先证明硒作为谷胱甘肽过氧化物酶的活性中心, 是人体必需的微量元素。近年来, 适量的硒摄入水平与癌症、心血管病、糖尿病、白内障、老年痴呆症等各种疾病的密切相关性日益引起人们的重视。我们在贫硒地区通过口服亚硒酸钠来治疗预防克山病、大骨节病。 硒作为多种重金属元素(如Cd、Hg等)的天然解毒剂、可拮抗环境中多种有害物质的毒性。 硒化合物的生理、生物活性,及其在环境中的迁移转化规律,同硒存在的化学形态及不同化学形态下硒的浓度水平直接相关。硒分析方法在研究生命科学、环境科学、材料科学等领域均具重要意义。 1 环境中硒的存在形式 硒存在形式的早期研究主要集中于矿床学、矿物学和环境地球化学。朱建明等[1]于

2003年对已发现的107种硒矿物进行了总结和归类,概述了表生环境中硒的存在形式。环境中硒主要以无机和有机硒形式存在(表1)[2-4,5],不同硒形态间会因pH、Eh和生物作用(如甲基化)等因素的影响而发生转变,其中pH-Eh是主要的影响因素。图1给出了常温常压下不同形态硒稳定存在的pH-Eh范围。 表一环境中主要的硒化合物[2,5] Table 1 The major selenium compounds in the environment 硒化合物化学式存在条件 无机硒 硒化氢(-Ⅱa) H 2 Se b气体,不稳定,水中易分解成Se0 硒氢化物(-Ⅱ) Se2-还原环境,金属硒化物,土壤中元素硒(0) Se0还原环境稳定存在,水中不溶解 亚硒酸盐(Ⅳ) SeO 3 2-弱氧化条件,易溶解,如土壤或大气颗粒 偏亚硒酸盐(Ⅳ) HSeO 3 2-酸性或中性条件,易还原,如土壤中 二氧化硒(Ⅳ) SeO 2 化石燃料燃烧放出的气体,易溶于水 硒酸盐(Ⅵ) SeO 4 2-弱氧化条件,易还原,易为植物利用 硒酸根(Ⅵ) SeO 4 2-,HSeO 4 -一般土壤环境 有机硒 二甲基硒化物(DMSe) (CH 3 ) 2 Se b土壤中微生物、细菌形成的挥发组分 二甲基二硒化物(DMDSe) (CH 3 ) 2 Se 2 b植物形成的挥发组分 二甲基硒砜(CH 3 ) 2 SeO 2 b DMSe的前期还原挥发产物,由代谢形成 三甲基硒(CH 3 ) 3 Se+动物代谢产物,以尿形式排放 注:a表示无机硒化合物中硒的价态;b表示该硒化合物具有挥发性。 此外,生物体内还有硒代半胱氨酸(Selenocysteine)、硒代胱氨酸 (Selenocystine)、硒代蛋氨酸(Selenomethionine)、硒乙硫基氨基酪酸(Selenothionine)、硒甲基硒代半胱氨酸( Se-methyl selenocysteine)、硒甲基硒代蛋氨酸(Se-methyl selenomethionine)、γ-谷氨酰硒甲基硒代半胱氨酸(γ-glutamyl-Se-methyl selenocysteine)、硒蛋白(Selenoprotein)等有机硒化合物[5,6],对它们的分离和定量分析一般要用仪器联用技术。

药用植物硒多糖的研究进展

药用植物硒多糖的研究进展 药用植物硒多糖的研究进展本文关键词:多糖,研究进展,药用植物 药用植物硒多糖的研究进展本文简介:摘要:硒多糖是一种通过多糖与硒的结合且具备硒和多糖两者活性的有机硒化合物。硒多糖的生物活性普遍高于硒和多糖,且更易于被机体吸收和利用,因此硒多糖在免疫调节、抗肿瘤、抗氧化、抗衰老等方面具有广泛的应用。由于硒多糖独特的药理活性,药用植物硒多糖也因此逐渐成为研究热点。但是目前已发现的硒多糖种类较少,同时 药用植物硒多糖的研究进展本文内容: 摘要:硒多糖是一种通过多糖与硒的结合且具备硒和多糖两者活性的有机硒化合物。硒多糖的生物活性普遍高于硒和多糖,且更易于被机体吸收和利用,因此硒多糖在免疫调节、抗肿瘤、抗氧化、抗衰老等方面具有广泛的应用。由于硒多糖独特的药理活性,药用植物硒多糖也因此逐渐成为研究热点。但是目前已发现的硒多糖种类较少,

同时其多糖的结构十分复杂,对硒多糖化学结构以及体内作用机制尚不完全清楚,仍有待进一步的研究。该文系统的介绍了药用植物硒多糖的主要来源,以及已发现的药用植物硒多糖的主要结构及其生理活性,旨在为硒多糖的进一步研究和应用提供理论依据。 关键词:硒多糖;药用植物;生理活性;抗氧化;抗肿瘤; 药用植物是指含有防治疾病的特殊化学成分(生物活性化合物)且具有一定医疗用途的植物[1].多糖为药用植物的主要活性成分之一,它可以通过与硒的结合形成同时具备硒和多糖两者活性的有机硒化合物--硒多糖。硒多糖在抗氧化、抗肿瘤、提高机体免疫力、降血糖血脂、抗重金属、抗菌等方面具有广泛的应用,但其化学结构具有复杂性、来源具有多样性,因此药用植物硒多糖成为了研究热点和难点。本文将从药用植物多糖的来源、纯化分离、结构及其生理活性等方面进行综述,旨在为硒多糖的进一步开发和利用提供参考依据。 1药用植物多糖研究 药用植物中有效化学成分十分复杂,主要有生物碱、苷类、多糖、氨基酸、蛋白质和油脂等。它们各具有特殊的生理功能,其中很多是临床上的重要药物。随着分子生物学的发展,科学界逐渐认识到多糖、蛋白质和多核苷酸是极为重要的生物大分子,在生物体生长发育中起

有机硒药物的研究进展

有机硒药物的研究进展 摘要:硒是人类身体发育过程中的必需的微量元素之一,随着对其具体作用认识的深入,对于有机硒化合物药用价值的研究也不断取得进展。目前研究表明有机硒类药物具有抗氧化、抗肿瘤、消除炎症等功效,已经成为药物开发的研究热点。因此研究硒元素的化学和生物特性以此来开发有机硒类药物具有广阔的前景。本文将对硒的特性和药物功能、有机硒药物的研究现状进行综述。 关键词:有机硒化合物,药物,活性 Abstract:Selenium is one of the essential trace element the human body during development, with the depth of their knowledge of the specific role for the medicinal value of organic selenium compounds also continue to make progress. The present study showed organic selenium drugs have antioxidant, anti-tumor, eliminate inflammation and other effects, has become a hot spot for drug development. Therefore, chemical and biological characteristics of selenium organic selenium in order to develop drugs and has broad prospects. This paper will feature selenium and pharmaceutical activities, the status quo of organic selenium drugs were reviewed. Key word:Organoselenium compounds,Drug,Activity

微量元素硒的作用

微量元素硒的作用 1、抗氧化,抗衰老: 在人体自身的抗氧化系统中,有一个重要物质是谷胱甘肽过氧化酶,在缺硒状态下它处于沉睡状态,只有在硒充足的条件下,它才有活性.硒就能激活这种酶,激活了谷胱甘肽过氧化酶,就提高了人体控制和解消氧化损伤的能力,从而防止了疾病与衰老.它的抗氧化效力是维生素群的500倍.科学检验长寿老人的血硒比正常人高出3-6倍.这说明体内硒充分,抗氧化作用发挥的好,人就不易衰老,患病. 2、保护,修复细胞: 硒在整个细胞质中对肌体代谢活动中生产的过氧化物发挥消解和还原作用,从而保护细胞膜结构免受过氧化物损害. 一个个细胞完整无损,脏器功能才能正常. 3、提高红细胞的携氧能力: 这与保护细胞的功能相关联.硒保护血液中的红细胞,使红细胞中的血红蛋白不被氧化,它的携氧能力就强,就能把充足的氧带给机体的每一个细胞,使每一个细胞都能维持正常的功能. 4、提高人体免疫力: 免疫功能的强弱是人体能否抵御细菌病毒,能否保持健康的关键,硒的作用在于增强了人体免疫系统的防御能力.提高识别能力:低硒状况下,有吞噬能力的白细胞可能会使病毒,异物擦肩而过.提高杀菌能力:硒充足时,能维持淋巴细胞活性,刺激免疫球蛋白及抗体形成,使巨噬细胞的吞噬能力提高2倍,还能延长白细胞的寿命. 5、解毒,排毒,抗污染: 硒被誉为"天然解毒剂".原理是硒作为带负电荷的非金属离子,在生物体内可以与带正电荷的,有害金属离子相结合,形成金属—硒—蛋白质复合物,把能诱发癌变的金属离子排出体外,消解了金属离子的毒性,起到排毒和解毒的作用.从硒与人体组织器官的关系上讲,硒增强肝脏的活性,使其加速排毒. 6、防癌,抗癌: 硒无忧农业硒被称为"抗癌之王".人类患癌,一是环境中致癌物质入侵所致,二是由体内生产的自由基造成.硒提高了人体的免疫功能,对人体防癌是有重要意义的.因为生活在正常环境中的人也有"前癌"细胞,在它们发展成为癌细胞之前,就被免疫系统消灭了,如果免疫力低下,就缺乏这种能力,以致使"前癌"细胞恶性繁殖,最后导致癌症.硒作为天然

植物对硒的吸收与代谢

[4]性肺炎的病理变化观察,结论证明:富硒螺旋藻对照射大鼠所致放射性肺炎有防治效果;扬文婕、陆敏毅等 用普通大蒜和富硒大蒜抑制人体癌细胞作用对比研究表明:大蒜含有抑癌成分,其分解产物具有抑制和杀伤癌细胞的能力,富硒大蒜可强化大蒜抑制人体白血病、胃癌、肝癌、卵巢癌、口腔癌的作用.还有多种富硒制品,如富硒茶、富硒烟、富硒饮料、富硒饲料、富硒玉米、富硒中草药、富硒绞股蓝等,对人体具有多种生物功能.但长期以来,由于研究力量的薄弱,特别受硒的“恐毒症”的影响,我国在植物硒开发与研究方面处于起步阶段,目前还没有分离出一种纯化的有机硒产品.已经证明植物在硒的生态链中可以更有效地将无机硒转化为有机硒,而人和动物对有机硒的吸收与利用远大于无机硒,可见富硒植物的开发潜力巨大. 1植物在自然界硒循环转化中的作用 1.1自然界硒循环生态链 地壳中的硒是自然环境中的最初硒源,岩石、土壤、水、大气中都含有一定的硒,土壤硒来自母岩,岩石中的硒经风化、物理、化学和微生物系列作用变成一些氧化物,经雨淋冲刷到土壤中,火山运动、工业废气排放和其他人类活动,使硒进入大气和水中,进入环境中的硒经生物转化、传递过程,构成自然界硒循环生态链,土壤硒是植物硒的直接来源. 1.2植物在自然界硒循环的地位 植物是硒生态链不可缺少的关键环节,动物摄入硒直接来源于植物,人体获得硒直接或间接来自于植物.因此人体硒水平主要决定于植物或动物性食物的含硒量,且人体对来自于食用性植物的硒比来自于动物中硒具有更高生物效价.植物吸收无机硒或低分子的有机硒,转化为有机态硒,为人类

提供高生物利用度的有机硒源,植物是天然有机硒合成的生化工厂.由此可见,植物不仅在自然界硒生态链转化中占据重要地位,收稿日期:2002-02-25. 2植物对硒的吸收与代谢 2.l植物对硒的吸收 硒以硒酸盐、亚硒酸盐或有机硒的形式被植物吸收,植物的根和叶都具有一定的吸收能力,吸收硒的主要形态是Se4+和Se6+两种价态,Se6+的被吸收需要能量,Se4+的被吸收为主动吸收过程.植物对硒的富集吸收能力差别较大,常分为硒积聚植物(常超过l000!和次生硒积聚植物(含硒几百微克/克)和非硒积聚g/g) [2]植物,硒积聚植物是高硒地区的象征,因此一些植物常被称为“硒指示植物”十字花科植物油.在农作物中, 菜对硒的积聚能力最强;其次为豆科,谷类最低,谷类中小麦对硒的积聚最多,在中药材中,黄芪是富硒较多的植物. 2.2影响植物吸收硒的因素 土壤类型硒的存在形态及含量等都会影响植物对硒的吸收.酸性土壤中,硒常以难溶解的碱式亚硒酸铁存在,不易被植物吸收利用.碱性土壤中,硒可氧化成硒酸根离子而成水溶性,容易被植物吸收利用,淋溶作用可使土壤中硒大部分损失掉,植物含硒量因此而受影响.硒的存在形式不同,被植

硒的检测技术研究进展

硒的检测技术研究进展 硒的检测方法研究始于20世纪90年代,所研究和应用的方法有比色法、荧光分光光度法、原子吸收光谱法、石墨炉原子吸收光谱法、氢化物一原子吸收光谱法、氢化物一原子荧光光谱法、催化动力学法、高效液相一荧光法、气相色谱法、电感耦合等离子体一质谱法等,由于含硒样品种类繁多,且每种测定方法都有其优缺点,所以根据不同的分析样品,选择合适的测定方法,有着非常重要的意义。硒在生物体中的存在形式分为有机态和无机态,其检测方法的研究和发展也分为两个方面:一类总硒的检测,另一类是有机硒的形态分析检测,现将各种方法分别简述如下: 1总硒的测定 1.1 比色法 3,3一二氨基联苯胺(3,3 - Diaminobenzidine) 在酸性条件下与四价硒反应生成黄色化合物,在pH7左右时能被甲苯萃取,进行比色定量。水样需要经酸混合液消解后,将四价以下的无机和有机硒氧化成四价硒,再与盐酸反应将六价硒还原至四价硒,然后再测定总硒含量。该法样品中若存在大量铁、铜、钼及钒等重金属离子时,可用Na2 - EDTA消除干扰,强氧化剂能将3,3一二氨基联苯胺试剂氧化产生棕红色,因此水样用混合酸消解时一定要加热至大量酸被赶掉,少量的强氧化剂可用盐酸羟胺消除。本法最低检出限为2.5 μg.L-1,测定上限为50 μg.L-1,灵敏度较低。 1.2荧光分光光度法 2,3一二氨基萘(2,3 - diaminonaphthalene,缩写为DAN)在pill.5 -2.0的酸性溶液中,选择性地与四价硒离子反应生成4,5一苯并苤硒脑(4,5一ben-

zopiaselenol)绿色荧光物质,被环已烷萃取后,以368 nm为激发波长,在520 nm处测定,所产生的荧光强度与四价硒含量成正比。水样经硝酸一高氯酸混合酸液消解,将四价以下的无机和有机硒氧化为四价硒,再经盐酸消解将六价硒还原为四价硒,然后测定总硒含量,本法最低检出量为0. 005 μg,取20 mL水样测定,硒的最低检出浓度为0.25 μg.L-1,现为国家标准方法第二法。 1.3氢化物一原子荧光法 样品消解后,将溶液中的硒还原成四价硒,用硼氢化钾( KBH4)作为还原剂,将四价硒在盐酸介质中还原成硒化氢( Sell4),由载气(氩气)带入原子化器中进行原子化,在硒空心阴极灯照射下,基态硒原子被激发至高能态,再去活化回到基态时,发射出特征波长的荧光,其荧光强度与硒的含量成正比,与标准系列比较定量。该法在最佳条件下,方法检出限为每毫升0. 22 ng,相对标准偏差为1.7%,样品测定硒的加标回收率为97.7%一100.9%。该方法操作简单,结果准确,能满足日常对硒样品的检验要求,现为国家标准方法第一法。 1.4火焰原子吸收法 消解样品中的硒元素被载气吸入火焰中,处于原子状态,让硒空心阴极灯发出的特定波长的光从其中通过,因原子数目的多少可以影响光被吸收的程度,所以测定吸光度可以度量出被分析元素的浓度。该法操作简单,但因硒空心阴极灯发射的特征谱线在196.0 nm处,接近真空范围,因此信号不稳定,易产生波动,灵敏度不高,现已被氢化物一原子吸收法代替。 1.5氢化物一原子吸收法 样品经硝酸一高氯酸消化后,加入盐酸将六价态硒还原为四价态硒,以稀盐酸作载流液载带试样溶液,试样溶液在反应管中与硼氢化钾溶液混合并发生化学

微量元素硒生物学作用研究进展

微量元素硒在生物学作用研究进展 摘要:硒是动物机体必需的微量元素之一,本文系统介绍了目前已知的硒对动物机体的各种生物学作用,并阐述了动物由于硒缺乏和硒中毒而引起的各种疾病以及硒的补充。关键词:健乐保·硒;生物学作用;研究进展 硒(Selenium,Se)是瑞典化学家Berzzilus于1817年首先发现的,在地壳中含量极低。我国从黑龙江到云南有一条缺硒带,东南沿海也存在缺硒区。多年来,硒一直被认为是一种毒性元素,家畜、禽采食高硒土壤中生长的饲料会引起慢性中毒的“硒毒病”。直到1957 年,Eeggert等报道,缺硒的猪会发生肝坏死,心肌和骨骼肌变性,突然死亡。同年,Schwarz 等发现硒可以防止维生素E缺乏性肝坏死,从而确立了硒是动物必需的微量元素的地位。1974年,美国食品和药品局允许在动物的饲料中补充硒,进而硒成为动物饲料中必需的7种微量元素之一,也成为人所必需的14种微量元素之一。 1 硒在体内的分布和代谢 硒存在于动物全身组织细胞中,以肾,肝,肌肉中含量较高,组织中的硒大部分以两种形式存在,一种是硒蛋白中的硒半胱氨酸如谷胱甘肽过氧化物酶和硒蛋白-P;另一种是硒蛋氨酸。前者是硒表现生物活性的形式。硒的吸收似乎不受调节,而且大部分研究表明硒的吸收率较高,而且不受硒营养状态的影响。用任何方法进入体内的硒都通过粪、尿或呼吸排出体外。各途径排泄的比例随摄入的硒量、动物的种类和饲料中其它矿物质的浓度而变化。当饲料中含有大量硒时,主要排泄途径是经肺部排出具有挥发性的二甲基硒化合物。当饲料中的含量维持在生理水平时,主要随尿排泄,饲料中蛋白质、氨基酸含量增加时,硒随呼吸排泄的量增加。反刍动物从粪中排出的硒比尿中多。 2 硒的生物学作用 抗氧化是硒的主要生物学作用,硒在体内通过抗氧化作用保持生物膜结构不受氧化损伤,参与辅酶A、Q的合成,对蛋白质的合成、糖代谢、生物氧化等都有影响,同时,该元素对维持体内内环境稳定也相当重要。硒能促进动物生长发育、提高繁殖性和各种营养物质的消化率、提高蛋鸡产蛋率、种蛋孵化率和育成率;对增强免疫等方面也具有重要作用;硒的某些作用与维生素 E 具有交叉性。 2.1 抗氧化作用、保护生物膜结构完整和调节部分酶活性

植物硒素营养的研究进展_王芳

第19卷 第4期 云南农业大学学报 Vol.19 No.4 2004年 8月 Journal of Yunnan Agricultural University Aug.2004 植物硒素营养的研究进展 王 芳,林克惠 (云南农业大学资源与环境学院,云南昆明650201) 摘要:硒是环境中一种重要的生命元素,植物体内的硒主要以硒蛋白、硒核酸、硒多糖等多种生物大分子以及硒代半胱氨酸和硒代蛋氨酸等生物小分子有机化合物存在。作物施硒可提高食物链硒水平,改善作物品质,增强作物抗逆性和提高作物产量。主要阐述了元素硒的生化特性及其对植物生长发育和品质的影响,并展望了今后硒素营养的研究方向。 关键词:植物;硒;生化特性;营养作用 中图分类号:S143.79 文献标识码:A 文章编号:1004-390X(2004)04-0417-06 Research Advance in Plant Selenium Nutrition W ANG Fang,LIN Ke-hui (College of Resources and Environ ment,Y A U,Kunming650201,China) A bstract:Selenium is an important life element in envir onment.The selenium in the plants mainly exist in many kinds of biological big molecules such as Se-albumen,Se-nuclein and Se-polysaccharide as well as Se-lenocysteine and Selnomethionine.Application selenium to crop can raises selenium level in food chain,im-proves the quality of crop,enhances stress resistance of crop and increases yield.In this paper,the bio-chemical character of selenium and its effect on plant growth,development and quality was summarized.On the basis of these,The authors put for ward a ne w prospect to the research direction of selenium in the fu-ture. Key words:plant;selenium;biochemical character;nutritional function 硒是环境中一种重要的生命元素,早在1957年就被证明为动物所必需[1]。1973年又证实硒是形成抗氧化物酶和谷胱甘肽过氧化物酶的组分[2]。此外硒还可以防癌、抗肿瘤、抗爱滋病和抗衰老。在少量摄入时,硒对动物和人类都是有益的也是必需的,然而在摄入量高时,它可能对动物[3~5]和人类[6]造成毒害,从最小基本需求量到致死浓度这一浓度范围是很小的。对动物而言,所饲喂干饲料中硒的最小量在0.05~0.10mg/kg,当干饲料中超过2~5mg/kg硒就会产生毒害[5~7]。随着硒营养作用研究的不断深入,硒对植物的作用也受到越来越多的关注,其有益和毒害水平之间这一狭小的浓度范围对人类健康起着重要作用,而植物在这一方面起着枢纽作用:例如在缺硒地区可以通过植物积累硒作为一个“硒释放系统”供给人和动物或归还土壤;在富硒地区聚硒植物从土壤中吸收积累大量的硒,从而对硒毒土壤或水域进行修复[9]。另外植物对硒的修复作用就是它可以把无机硒转化为挥发形态的硒(主要是二甲硒化物DM Se)。 硒在农牧业中的应用,己得到世界的广泛重视。由于黄开勋和薛泰鳞的研究,揭示硒可能是高等植物的必需营养元素,通过对硒的生化特性以及 收稿日期:2004-03-08  作者简介:王芳(1973-),女,山西阳泉人,在读研究生,研究方向为烤烟营养与施肥。

微量元素硒的研究进展

微量元素硒的研究进展 曾静,罗海吉 (第一军医大学热卫系军队卫生学教研室,广东广州510515) 摘要:硒是一种人体不可缺少的微量矿物质,在生物体内,尤其是人体内发挥着十分重要的生物学功能和免疫功能,通过对硒营养状态的评价,对大多数人而言,适量补充硒的摄入量对维持身体健康,防治某些疾病具有重要的意义。 关键词:微量元素;硒;免疫;营养 中图分类号:O613.52 文献标识码: B 文章编号:1005-5320(2003)02-0052-05 微量元素是相对宏观元素而言的,它虽然只占人体重量的0.05%,但与人体的生理功能关系密切,微量元素的缺乏会导致多种疾病。硒有多种免疫与生物学功能,尤其是它的预防心血管病、抗肿瘤、对抗病毒性疾病以及抗衰老等的作用问题,近年来特别引起人们的关注。硒是人体必需的微量元素之一,硒对人体的营养作用以及补硒对某些疾病的防治作用显得愈发重要。 1. 硒的存在形式 硒在生物体内主要以有机硒化合物的形式存在,主要有两类,一类是含硒氨基酸,另一类是含硒蛋白质。硒代氨基酸最主要的是硒代胱氨酸(Se-Cys)和硒代蛋氨酸(Se-Met),含硒蛋白质中最主要的是谷胱甘肽过氧化物酶(GSH—Px),Se以两种形式存在于蛋白质中,一种是可以离解的因子存在,在哺乳动物中硒是以共价键形式存在[1]。Se-Met在蛋白质中可代替蛋氨酸的存在,而Se-Cys只在蛋白质的特定位点发挥特殊的功能,主要是催化氧化— 还原反应。 2.硒的生物学功能 硒代半胱氨酸是多种酶辅基的必需成分,特别是谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)在对抗体内有氧代谢过程中所产生过氧化氢对细胞的破坏作用时硒必不可少。硒是GSH-Px的重要组分,每个酶分子含有4个硒原子。谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)是抗过氧化物的重要酶,其主要功能是阻止过氧化物和自由基的形成。可见,硒最主要的生物学功能是构成谷胱甘肽过氧化物酶的重要成分催化还原型谷胱甘肽变成氧化型谷胱甘肽,使有毒的过氧化物变成无毒的羟基化物。正是由于含硒的GSH-Px能催化H2O2还原,使活性氧减少,自由基的产生才不会过量。1979年Helmler等[2]报告硒能分解脂肪酸氢过氧化物,可调节细胞过氧化物转变中的脂氧合酶和环氧合酶的平衡,不致产生过量的自由基,硒正是通过抗过氧化物和清除 自由基,减少或延迟脂褐素的形成,从而达到抗细胞衰老和死亡的目的。 3. 硒的免疫功能 免疫功能是免疫系统在识别和清除“非己”抗原过程中所产生的各种生物作用的总称。大量研究表明硒影响免疫系统主要包含3种免疫方式,即细胞免疫、体液免疫及非特异性免疫。 3.1硒对细胞免疫的影响 细胞免疫过程主要包括:①淋巴细胞的增殖与分化;②淋巴因子(加强免疫作用物质)的分泌;③细胞毒作用。免疫的主要效应细胞是T细胞(T细胞大致分为辅助性Th细胞、抑制性Ts细胞、细胞毒性Tc细胞)、自然杀伤性细胞(NK)及K细胞。在肿瘤免疫中,细胞免疫

微量元素硒与甲状腺疾病关系的研究进展

微量元素硒与甲状腺疾病关系的研究进展 硒是维持人体健康必不可少的微量元素,其在人体中主要以硒蛋白的形式存在,具有抗氧化、抗炎及免疫调节等作用。硒能够抑制Graves病进展,促进甲亢ATD治疗中甲功的恢复及减少131碘治疗中甲减的发生,并且能够阻止活动性GO进展,同时与自身免疫性甲状腺炎、甲状腺肿、甲状腺结节及甲状腺癌等的发生发展有关。本文就近几年来硒与甲状腺疾病关系的研究进展進行综述。 标签:硒;甲状腺疾病;硒蛋白 硒是人体必需的微量元素,参与机体组织细胞的多种生理生化与代谢过程,具有抗氧化、抗炎及免疫调节等作用。在人体单位组织中甲状腺是硒含量最高的器官,硒参与甲状腺激素的生物合成、分泌及代谢等过程,他与Graves’病、自身免疫性甲状腺炎、甲状腺肿等甲状腺疾病的发生与发展关系密切。 1 硒在人体中存在形式及其与甲状腺功能的关系 硒在人体中主要以硒代半胱氨酸的形式存在,硒代半胱氨酸被认为是人体第21种必需氨基酸,他位于硒蛋白酶的催化活性中心,具有强大的氧化还原功能。目前发现人体至少有30种硒蛋白表达,由25种硒蛋白基因编码,发挥作用的硒蛋白主要包括谷胱甘肽过氧化酶家族(GPx)、硫氧还蛋白还原酶(TrxR)、碘甲腺原氨酸脱碘酶(DI)、硒蛋白P和硒蛋白S等。 GPx、TrxR是机体抗氧化防御系统的重要组成部分,可降解细胞生理及病理过程中产生的H2O2、活性氧(ROS)等自由基。GPx有6种同工酶,其中GPx3是一种肾脏合成的分泌糖蛋白,为血浆中第2大硒蛋白,他可保护甲状腺细胞免受H2O2导致的损伤。TrxR在以硫氧还蛋白作为底物,NADPH作为辅因子时,形成一个强大的二硫化二硫酚氧化还原系统,调节细胞的氧化还原水平,保护细胞免受氧化应激,维持转录因子的氧化还原状态,同时参与许多不同的细胞功能包括细胞信号传导,细胞生长的调节以及抑制细胞凋亡等。DI有3种同工酶,均是跨膜整合蛋白,Ⅰ型DI主要分布于人体肝脏、甲状腺、垂体等,可将甲状腺素(T4)转化为三碘甲腺原氨酸(T3)、T4转化为逆-三碘甲腺原氨酸(rT3)、T3转化为二碘甲腺原氨酸(T2)及rT3转化为T2等。Ⅱ型DI主要分布于人體甲状腺、棕色脂肪组织、垂体和肌肉,具有将T4转化为T3及rT3转化为T2的作用。Ⅲ型DI主要分布于中枢神经系统、皮肤、胎儿和新生儿大脑中,可将T4转化为rT3及T3转化为T2。硒蛋白P由肝脏产生,是硒转运蛋白,占血浆中所有硒的50-60%,对硒的转运、贮存有重要意义。硒蛋白S位于内质网,在应激诱导的细胞凋亡中起保护作用,与葡萄糖代谢及组织对胰岛素的敏感性密切相关。 2 硒与甲状腺疾病 硒是甲状腺组织中除碘元素外第二大必需微量元素,其参与甲状腺激素的生

铅形态分析研究进展

Advances in Analytical Chemistry 分析化学进展, 2014, 4, 27-33 Published Online August 2014 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/2b4846219.html,/journal/aac https://www.wendangku.net/doc/2b4846219.html,/10.12677/aac.2014.43005 Research Progress on Speciation Analysis of Lead Guojun Peng1,2, Xiaoyan Zhu1, Jianguo Chen1*, Xianzhong Jin1, Shaohong Chen1, Danyi Wei2 1Ningbo Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau, Ningbo 2Faculty of Materials Science and Chemical Engineering, Ningbo University, Ningbo Email: chenjg@https://www.wendangku.net/doc/2b4846219.html,, 410066810@https://www.wendangku.net/doc/2b4846219.html, Received: Jun. 3rd, 2014; revised: Jun. 11th, 2014; accepted: Jun. 23rd, 2014 Copyright ? 2014 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.wendangku.net/doc/2b4846219.html,/licenses/by/4.0/ Abstract A review on research progress of speciation analysis of lead was presented, with emphasis on the applications of chromatography and capillary electrophoresis hyphenated with spectrometry and mass spectrometry. The prospect of lead speciation analysis was also discussed. Keywords Lead, Speciation Analysis, Determination 铅形态分析研究进展 彭国俊1,2,朱晓艳1,陈建国1*,金献忠1,陈少鸿1,魏丹毅2 1宁波出入境检验检疫局,宁波 2宁波大学材料科学与化学工程学院,宁波 Email: chenjg@https://www.wendangku.net/doc/2b4846219.html,, 410066810@https://www.wendangku.net/doc/2b4846219.html, 收稿日期:2014年6月3日;修回日期:2014年6月11日;录用日期:2014年6月23日 摘要 围绕色谱、毛细管电泳与光谱、质谱的联用技术及其应用,综述了铅形态分析的研究进展,展望了铅形*通讯作者。

含硒化合物研究进展

含硒化合物研究进展 中国新药杂志 2000年第3期第9卷综述 作者:郭利恽榴红 单位:军事医学科学院毒物药物研究所,北京 100850 关键词:硒;硒蛋白;含硒化合物;新药 摘要硒是一种重要的食物源抗氧化剂,在体内以硒代半胱氨酸形式参与谷胱甘肽过氧化物酶、碘化甲腺原氨酸脱碘酶等多种蛋白质的形成,具有重要的生理学作用。含硒化合物具有多种药理活性,HoMePAESe是第1个口服有效的含硒抗高血压药物,ebselen已作为缺血性卒中的治疗药物进入Ⅲ期临床,其他还有抗炎、抗癌等多种含硒化合物在研究之中。 PROGRESS IN STUDIES OF SELENIUM-CONTAINING COMPOUNDS Guo Li Yun Liuhong (Institute of Pharmacology,Academy of Military Sciences,Beijing 100850) ABSTRACT Selenium is an important dietary antioxidant with physiological actions. It takes part in the formation of some crucial proteins such as glutathionine peroxidase,iodothyronine 5'-deiodinase,and thioredoxin reductase in the form of selenocysteine.Some selenium-containing compounds with pharmacological activites have been studied for the potential use in treatment of hypertension ,inflammation,and cancer. KEY WORDS Selenium; Selenoprotein; Selenium-containing compound; New drug 硒是人体必需的微量元素,长期以来一直被看作是重要的食物源抗氧化剂,食物中缺硒会引起一系列疾病,如癌症、心脏病、关节炎和免疫系统功能紊乱等。流行病学调查结果表明适量补硒有益人体健康。近年来的研究发现它还是一些酶活性部位的基本组成部分,这些酶包括谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)硒酶家族,具有清除氢过氧化物,防止细胞损伤的作用[1]。因此硒的药理学、生物学和生物化学性质引起了人们的兴趣,含硒药物的开发已成为一个研究热点。 1 哺乳动物体内的硒蛋白 哺乳动物体内的硒主要以硒代半胱氨酸(SeCys)的形式参与蛋白组成,SeCys也因其重要性被称作第21个氨基酸。用Se缺乏大鼠模型和75Se标记物,可测出极低浓度的含硒化合物,目前在大鼠体内已分离出27种含硒蛋白,相对分子质量为8~116ku[2,3]。主要的硒蛋白有以下几种。 1.1 GPx GPx是哺乳动物体内第一个被证实含硒的蛋白质,分为4种:①经典四聚体GPx,主要存在于红细胞和组织中;②血浆GPx;③主要出现在胃肠道的GPx;④单聚磷脂氢过氧化物GPx,能特异性降解膜结合磷脂氢过氧化物。 1.2 碘化甲腺原氨酸脱碘酶(5′ID)5′ID是一类重要的含硒酶,可调节T3和γT3的合成和其后的代谢。Ⅰ型5′ID主要催化甲状腺素脱碘成为三碘甲腺原氨酸。近来又发现Ⅲ型5′ID中也含有硒。

微量元素硒锌与人体健康的研究进展

微量元素硒锌与人体健康的研究进展 【关键词】微量元素硒锌;人体健康 锌硒对人体有重要的生理作用,许多专家和学者通过不同的研究方法从其生化、生理、临床作用及机理的等方面展开了大量的研究,取得了一定的进展,为锌硒的研究提供了大量依据。本文介绍了微量元素硒锌与人体健康的现状及其临床价值和应用前景。 1锌、硒的抗氧化作用 硒在机体内主要以结合蛋白(硒麦芽)的形式发挥作用。目前已发现的人硒麦芽有二十多种,只有硫氧蛋白还原酶和脱碘酶、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的生理功能研究得比较清楚,其它部分的硒麦芽发现得比较晚,它们的功能正处于研究中。硒以GSH-Px的形式在体内发挥抗氧化作用,其过程为:GSH-Px催化还原型谷胱甘肽成为氧化型,与此同时把有毒的过氧化物还原成无毒的羟基化物,进而保护组织细胞,尤其是生物膜免受过氧化氢的损害。据报道:维生素E在体内的主要作用也是抗氧化作用,是防止生物膜中磷脂被过氧化的第一道防线。然而,即使供给充足的维生素E,仍有一些过氧化物在胞液中产生,这些过氧化物的清除是由GSH-Px完成的。有许多文献报道:维生素E与硒在抗氧化作用上是协同互补的[1-2]。近年来研究发现:直接影响GSH-Px活力发挥的是活性中心含量的高低。GSH-Px含量低是因重金属干扰了硒的代谢,使GSH-Px失活导致其与蛋白质的巯基结合,比如与生物体内谷胱甘肽过氧化物酶的结合,形成不可逆复合物,干扰酶的活性及其抗氧化功能;或者与细胞膜表面酶的巯基结合,改变其结构和功能,形成了自由基[3]。元素硒是维持体内GSH活性的重要因素,对金属汞的毒性有抑制作用[4]。元素锌作为体内重要的必需微量元素,有明显的抗氧化作用。锌通过金属硫蛋白(MT)发挥抗氧化作用,这是抗氧化的另一个主要途径。金属硫蛋白是一种低分子量能与重金属结合的蛋白质,由于巯基含量丰富,同时与二价汞有极大的亲和力,锌作为金属硫蛋白基因表达的有效促进因子[5],促进金属硫蛋白的生成。MT对蓄积在体内的汞能够起缓冲作用。MT能够抵御重金属的毒性作用,在保证金属元素的稳态以及清除自由基等方面发挥重要的作用[6]。锌的生物学功能很广泛,锌是含铜与锌超氧化物岐化物(CuZn–SOD)重要的活化因子,CuZn-SOD作为体内重要O2-的自由基清除剂,CuZn-SOD能够歧化汞在体内产生的超氧化物阴离子自由基O2-成为氧化氢和氧,从而减少其对细胞膜的损伤,拮抗其在体内的毒性效应[7-8]。有研究发现:锌能够诱发位于细胞质膜上的转砷蛋白,使砷在机体内的含量明显降低,硒通过谷胱甘肽(GSH)的中介作用与砷形成复合物,降低游离砷的浓度,抵制砷的毒性作用。砷、硒都可与巯基或甲基结合,硒和锌的加入能干扰砷与巯基及甲基的结合,进而使其的毒性降低。砷能够导致脂质过氧化[9],锌为SOD酶的重要组成部分,而硒为谷胱甘肽过氧化物酶的重要组成成分,锌和硒的摄入能使该酶活性增强,拮抗重金属的氧化损伤作用。 6展望 锌、硒对人类健康的影响越来越受到人们的重视,即使有大量令人信服的证据说明微量元素锌硒对人体健康有着重要的调节作用,目前仍存在一些问题尚需进一步研究探索,比如它们对人体健康影响更深层次机理,它们之间的协同作用对人体健康影响及如何提高微量元素的吸收利用率均需更广泛、更深入的研究探索。随着各种机理的阐明它们必将作为保健、预防用药进入一个崭新的应用时代。

相关文档