生物纳米单质硒安全性评价及其生物学效价评定

摘要

硒是人和动物体必需的微量元素之一，具有促进生长、抗氧化、提高机体免疫功能、抗癌等重要作用。但是硒的安全闽值较窄，缺乏和过量都会对机体产生不利影响。本课题组前期通过微生物转化制备生物纳米单质硒，并证明其可有效提高肠道抗氧化功能，保护肠道屏障，但生物纳米单质硒的安全性及其生物学效价有待评定。
　　本研究拟通过急性经口毒性试验对生物纳米单质硒的安全性进行评价，进一步构建大鼠缺硒模型，评价生物纳米单质硒的相对生物学效价。
　　试验一 生物纳米单质硒的安全性评价
　　本试验根据GB15193.3-2014《食品安全国家标准急性经口毒性试验》，采用最大耐受量法，对生物纳米单质硒的安全性进行评价，以硒含量2000mg/kg计，最大灌胃剂量为45.23g/kg体重，在试验期间小鼠存活率为100％，所以生物纳米单质硒的在小鼠上的半数致死量(LD50)大于45.23g/kg体重，根据急性毒性剂量分级，检测物LD50大于5g/kg体重时，属于实际无毒。本实验结果表明，生物纳米单质硒属于实际无毒。
　　试验二 生物纳米单质硒的相对生物学效价评定
　　本试验以大鼠为研究对象，通过评价不同硒源和补硒时间对大鼠生长性能、血浆抗氧化性能、组织硒沉积的影响，以亚硒酸钠为参比，并以酵母硒为参照，对生物纳米单质硒的相对生物学效价进行评定。
　　首先建立大鼠缺硒模型，以降低内源硒对补硒效果的影响。选取12只4周龄的雄性Wistar大鼠，分为硒耗竭组（n=6，饲喂硒含量为0.02mg/kg的缺硒日粮）和对照组（n=6，饲喂以亚硒酸钠为硒源、硒含量为0.15mg/kg的对照日粮）。试验时间为21d，21d后屠宰评价大鼠硒耗竭状况。结果表明，经过21d的硒耗竭，与对照组相比，缺硒组大鼠血浆和肝脏GPx活性极显著降低，硒在肝脏、肾脏和肌肉中的沉积极显著降低，成功建立大鼠缺硒模型。
　　评价不同硒源在大鼠上的应用效果，选取72只4周龄的雄性Wistar大鼠，分为对照组（n=18，饲喂以亚硒酸钠为硒源、硒含量为0.15mg/kg的对照日粮）、和缺硒组（n=54，饲喂硒含量为0.02mg/kg的缺硒日粮），经过21d的缺硒后，试验进入补硒期。补硒期对照组大鼠仍饲喂对照日粮，缺硒组分为亚硒酸钠组（n=18，饲喂以亚硒酸钠为硒源、硒含量为0.15mg/kg的对照日粮）、酵母硒组（n=18，饲喂以酵母硒为硒源、硒含量为0.15mg/kg的对照日粮）和生物纳米单质硒组（n=18，饲喂以生物纳米单质硒为硒源、硒含量为0.15mg/kg的对照日粮），在开始补硒的第7d、21d、35d分别选取每组的6只大鼠进行屠宰取样评价补硒状况。
　　结果表明:(1)与亚硒酸钠相比，生物纳米单质硒和酵母硒能够提高大鼠体重，显著提高大鼠平均日采食量，提高大鼠平均日增重，生物纳米单质硒能够降低料重比，效果优于酵母硒;生物纳米单质硒和酵母硒均能够一定程度上促进大鼠的增长，效果优于亚硒酸钠;(2)不同硒源均能够提高大鼠的抗氧化性能，大鼠抗氧化能力随着补硒时间的增加而增加;生物纳米单质硒组血浆和肝脏GPx活性均高于亚硒酸钠，且生物纳米单质硒能够显著降低血浆MDA含量，其抗氧化能力优于酵母硒和亚硒酸钠;(3)不同硒源的大鼠组织硒含量随着补硒时间的增加而增加。相对于亚硒酸钠，生物纳米单质硒和酵母硒能够显著提高硒在肾脏中的沉积，仅生物纳米单质硒能够显著提高硒在肌肉中的沉积，效果优于酵母硒，三种硒源在肝脏中的硒沉积无显著差异，提示生物纳米单质硒在组织中的沉积作用优于亚硒酸钠和酵母硒;(4)以亚硒酸钠为参比，以血浆、肝脏GPx活性，肝脏、肾脏和肌肉硒含量为判定指标，生物纳米单质硒的相对生物学效价分别为112.2％、114.6％、102.0％、155.3％、143.2％，酵母硒的相对生物学效价分别为101.1％、101.7％、103.4％、149.4％、110.6％。与亚硒酸钠相比生物纳米单质硒和酵母硒具有更高的生物学效价，且生物纳米单质硒优于酵母硒。

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致谢

摘要

图表目录

缩略词

第一章 文献综述

1 硒的存在形式与生物学功能

1．1 硒的存在形式

1．2 硒的生物学功能

2 硒的的吸收与代谢

2．1 硒的来源

2．2 硒的吸收与代谢

3 硒的缺乏与补硒的形式

3．1 硒的缺乏的危害

3．2 畜牧生产中的补硒形式

4 纳米单质硒的研究进展

4．1 纳米单质硒功能的研究进展

4．2 纳米单质硒的合成方式

4．3 不同形式硒的安全性研究

5 生物学效价的评定方法

5．1 生物学效价的定义

5．2 生物学效价的评定方法

6 研究目的与研究内容

6．1 研究目的

6．2 研究内容

第二章 生物纳米单质硒的安全性评价

1．1 生物纳米单质硒的制备与硒含量检测

1．2 生物纳米单质硒的安全性评价

2 结果与分析

2．2 生物纳米单质硒的安全性评价

3 讨论

第三章 生物纳米单质硒的生物学效价评定

1．1 材料与方法

1．2 结果与分析

1．3 讨论

2 生物纳米单质硒的生物学效价评定

2．1 材料与方法

2．2 结果与分析

2．3 讨论

第四章 结论与创新点

3 研究展望

参考文献

作者简历