硒的存在形式和生物利用率及其对磷脂和胆固醇酯代谢的影响

摘要

本文以硒为研究对象，分析了其在南美白对虾蛋白和多糖中的分布情况以及硒在小鼠体内的生物利用率和对肠磷脂和胆固醇酯代谢的影响。全文主要分为两个部分，第一部分建立微波消解-电感耦合等离子体质谱法(MD-ICP-MS)分析元素硒，通过提取南美白对虾中各类蛋白和多糖，确定硒的分布情况;第二部分建立了小鼠模型，通过饲喂不同浓度的硒，确定其生物利用率以及对肠磷脂和胆固醇酯代谢的影响。
　　 第一部分，首先建立了MD-ICP-MS分析微量元素硒的方法，优化了前处理条件和仪器参数。结果表明，该方法样品制备快速简单，在0.2～20μg/L浓度范围内线性关系良好(r=0.9999)，检出限低，灵敏度高，且精密度(RSD＜1.84％)和回收率(87.16％～90.18％)均符合分析要求;经测定南美白对虾中硒的含量为0.225±0.015mg/kg(n=3)。然后采用顺序提取法，依次提取南美白对虾中水溶性蛋白、盐溶性蛋白、醇溶性蛋白和碱溶性蛋白，但未提到醇溶性蛋白，其它三种蛋白含量的相对百分比依次为碱溶性蛋白(63.17％)＞水溶性蛋白(23.79％)＞盐溶性蛋白(13.04％);应用已建立的MD-ICP-MS法测定三种蛋白中的硒含量，结果显示碱溶性蛋白（1.320mg/kg）＞盐溶性蛋白（1.283mg/kg）＞水溶性蛋白（1.052mg/kg），结合各蛋白提取物的提取率，可知蛋白硒占总硒的66.67％，可见硒在南美白对虾中主要以与蛋白结合的形式存在;同时，提取南美白对虾中的多糖，多糖最佳提取条件为料液比(w/v)1∶25，提取温度70℃，提取时间5h，提取次数1次，最终测得多糖的提取率为75.67％;文中比较了Sevag法、木瓜蛋白酶-Sevag法和胰蛋白酶-Sevag法脱蛋白的优劣，综合考虑蛋白质去除率和多糖损失率，选择胰蛋白酶酶解，Sevag法反复脱蛋白4次的工艺流程。应用已建立的MD-ICP-MS法测定提取的脱蛋白多糖中硒的含量为0.911±0.014mg/kg（n=3），多糖硒占总硒的5.89％。
　　 第二部分，首先建立小鼠模型，饲喂不同浓度的来自南美白对虾的硒，通过测定小鼠各器官及粪便中硒含量变化及肝脏和血液中硒依赖谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性变化，确定硒在小鼠体内的生物利用率。结果表明，分别补充2、8、16μg/kg小鼠体重的含硒虾的实验组Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ相比于饲喂普通饲料的对照组，小鼠各器官中硒含量有不同程度的增加。在肝脏和肾脏样品中，相比于对照组，实验组Ⅰ硒含量增加不显著;实验组Ⅱ表现出显著性差异(P＜0.05);实验组Ⅲ则表现出极显著性差异(P＜0.01);血液样品中，实验组Ⅰ和Ⅱ中的硒含量没有显著性增加，实验组Ⅲ则表现出显著性差异(P＜0.05);脾脏样品中，实验组Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ均表现出显著性差异(P＜0.01)。通过测定小鼠器官中硒保留量和随粪便排出的硒含量得到四个小组中硒的吸收率分别为87.6％、87.9％、85.7％和85.6％。谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性能够反映硒被机体利用的情况，结果显示，肝脏样品中小鼠GPX活性随着硒浓度的增加而增加，其中实验组Ⅱ和Ⅲ相比于对照组都表现出显著性差异(P＜0.05);而在血液样品中，这个差异更加明显，均表现出极显著性差异(P＜0.01)。结果表明来自南美白对虾中的硒在小鼠体内具有较高的生物利用率;随后，应用已建立的小鼠模型，研究硒对小鼠肠中磷脂和胆固醇酯代谢的影响:采用电喷雾离子源，利用三重四极杆质谱的母离子扫描或中性丢失扫描功能，通过扫描磷脂和胆固醇酯的特征性子离子或中性质量丢失实现对三类磷脂（磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺和磷脂酰丝氨酸）和胆固醇酯的定性和定量。结果表明，小鼠肠样品中一共检测到了22种磷脂酰胆碱，22种磷脂酰乙醇胺，24种磷脂酰丝氨酸和18种胆固醇酯，不同浓度的硒并没有改变三种磷脂和胆固醇酯的分子种，但是对其含量具有重要影响，磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸和胆固醇酯总含量都随着补充的硒浓度的增加而增加，部分分子种的含量随着硒浓度呈现一定的变化趋势，表明硒通过一定方式影响磷脂和胆固醇酯代谢。

目录

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 硒与健康

1．2．1 硒摄入量

1．2．2 硒的毒性

1．2．3 硒与疾病

1．2．4 硒补充剂

1．3 硒的存在形式

1．3．1 硒蛋白

1．3．2 硒多糖

1．4 硒的生物利用率

1．4．1 生物利用率定义

1．4．2 硒代谢过程

1．4．3 生物利用率研究方法

1．5 硒对脂质代谢的影响

1．5．1 脂质概况

1．5．2 磷脂和胆固醇酯研究方法

1．5．3 脂质与硒的关系

1．6 本课题的选题背景、研究意义及研究内容

1．6．1 选题背景及研究意义

1．6．2 研究内容及思路

第2章 南美白对虾蛋白中硒的分布

2．1 材料、试剂及仪器

2．1．1 材料

2．1．2 试剂

2．1．3 仪器

2．2 实验方法

2．2．1 电感耦合等离子体质谱法分析元素硒

2．2．2 南美白对虾蛋白样品中硒含量分布测定

2．3 结果与讨论

2．3．1 样品前处理条件的选择

2．3．2 电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)

2．3．3 南美白对虾蛋白中硒含量分布分析

2．4 本章小结

第3章 南美白对虾多糖中硒含量测定

3．1 材料、试剂与仪器

3．1．1 材料

3．1．2 试剂

3．1．3 仪器

3．2 实验方法

3．2．1 南美白对虾粗多糖样品提取

3．3．2 粗多糖样品除蛋白

3．3．3 南美白对虾多糖样品中硒含量测定

3．3 结果与讨论

3．3．1 南美白对虾多糖提取优化

3．3．2 不同除蛋白方法的脱蛋白效果

3．3．3 南美白对虾多糖的硒含量

3．4 本章小结

第4章 硒在小鼠体内的生物利用率

4．1 材料、试剂与仪器

4．1．1 材料

4．1．2 试剂

4．1．3 仪器

4．2 实验方法

4．2．1 小鼠喂养实验

4．2．2 电感耦合等离子体质谱法测定硒含量

4．2．3 谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)活性测定

4．2．4 数据处理

4．3 结果与讨论

4．3．1 小鼠体重变化

4．3．2 小鼠各组织器官中硒含量的变化

4．3．3 谷胱甘肽过氧化物酶活性变化

4．3．4 硒的生物利用率

4．4 本章小结

第5章 硒对磷脂和胆固醇酯代谢的影响

5．1 材料、试剂与仪器

5．1．1 材料

5．1．2 试剂

5．1．3 仪器

5．2 实验方法

5．2．1 小鼠喂养实验

5．2．2 磷脂和胆固醇酯的定性和定量分析

5．2．3 数据处理

5．3 结果与讨论

5．3．1 质谱工作参数优化

5．3．2 磷脂和胆固醇酯的定性和定量分析

5．3．3 磷脂和胆固醇酯总含量的变化

5．3．4 磷脂和固醇酯分子种及其含量的变化

5．4 小结

第6章 结论与创新点

6．1 结论

6．2 创新点

参考文献

附录一 中英文名词术语对照表

附录二 研究生期间所发表的论文

致谢

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