L-硒-甲基硒代半胱氨酸介绍

一.L-硒-甲基硒代半胱氨酸的研究发展历程

1960年,Sam F. Trelease等报道采用离子交换色谱法和纸色谱法从美国黄芪(Astragalus bisulcatus)的叶和茎中首次分离得到天然的硒-甲基硒代半胱氨酸。
1987年,首次公告了氯丙氨酸二硒化钠法合成硒-甲基硒代半胱氨酸的发明专利。
2001年,Spallholz发明了叔丁氧酰基保护丝氨酸法合成硒-甲基硒代半胱氨酸。
2002年,Majeed发明了甲硒醇钠取代氯丙氨酸法合成硒-甲基硒代半胱氨酸。
2002年,美国FDA首次认可了PharmaSe, Inc.公司把硒-甲基硒代半胱氨酸作为硒元素的膳食补充剂使用。

二.L-硒-甲基硒代半胱氨酸的理化特性

化学中文名称:L-硒-甲基硒代半胱氨酸
化学英文名称:L-Se-methylselenocysteine 简称:L-SeMC
拉丁名:2-amino-3-(methylseleno) propionic acid
分子式:CH3SeCH2CH(NH2)COOH(C4H9NO2Se)
相对分子量:182.08(按1991年国际相对原子质量计)
化合物结构:
L-硒-甲基硒代半胱氨酸
熔点:167 - 170°C(分解)
比旋度(1%水溶液):-10.0~-15.0
本品外观为白色晶体粉末,具蒜样气味。本品溶于水,微溶于甲醇、乙醇,在丙酮、乙醚中不溶。本品有引湿性,易氧化。

三.L-硒-甲基硒代半胱氨酸的优点

1. 硒类食品营养强化剂的分类与评价
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2. 有机硒与无机硒相比,有如下的特点:
①能更有效地把硒元素贮存、积累在靶组织内。
②更有效地把饲料中硒传递给蛋和胚胎组织。
③更有效地通过母体胎盘传递给胎儿。
④更有效地把硒传递到初乳和乳汁。
⑤更有效地提高动物的精子活力。
⑥增加肉和蛋的保质期。
⑦毒性更小。
⑧人们可以从食用动物产品中获得更多硒。
⑨具有更强的抗氧化能力。
⑩有机硒还具有包括DNA 修复酶的作用等特殊功能。

3. L-硒-甲基硒代半胱氨酸优点
L-硒甲基硒代半胱氨酸是一种新型硒源类的食品营养强化剂。
按中华人民共和国国家标准《GBl4880营养强化剂》的规定,我国到目前为止已批准的源类的营养强化剂的主要品种有:亚硒酸钠、硒酸钠、富硒酵母、硒化卡拉胶、硒蛋白、富硒食用菌粉等6个品种。

L-硒甲基硒代半胱氨酸与这些硒源类的食品营养强化剂相比较,主要体现以下优点。

  1. L-硒-甲基硒代半胱氨酸与无机硒相比:体现了有机硒毒性低的优点。
    无机硒化物(亚硒酸盐)在低浓度时就主要表现为细胞毒性作用(如细胞脱壁、细胞内空泡增多、细胞膜破裂、细胞坏死和急性溶解),并伴有DNA合成减少和阻断细胞周期于S/ G2-M期。此外,还能引起DNA损伤和细胞死亡,在作用几小时内就可引起DNA单链的断裂。它引起细胞死亡的形式主要为坏死或急性溶解,而有机硒化合物如p-XSC、甲基硒酸、硒蛋氨酸和L-硒-甲基硒代半胱氨酸等作用方式则不同,它们在高浓度时对细胞形态的改变不大,对细胞生长有抑制作用但较温和,一般不引起DNA的断裂。

  2. L-硒-甲基硒代半胱氨酸与其他有机硒及相比:具有结构明确,含量稳定、人体内代谢机理清晰等优点。
    富硒酵母、硒化卡拉胶、硒蛋白、富硒食用菌粉等产品中硒的含量不是固定的,因为硒的有效补充剂量与中毒计量比较接近,所以富硒酵母、硒化卡拉胶、硒蛋白、富硒食用菌粉的食用安全性存在一定的风险。

  3. L-硒-甲基硒代半胱氨酸与L-硒代蛋氨酸相比较:L-硒-甲基硒代半胱氨酸与L-硒代蛋氨酸是自然界仅有的两种含硒氨基酸,同时被称为第三代补硒品种。
    研究表明,L-硒-甲基硒代半胱氨酸是通过β-分解酶的降解直接转变成甲基硒化物,而不象L-硒代蛋氨酸不能非特异性的参入蛋白。由于蛋氨酸-tRNA不能区分蛋氨酸和L-硒代蛋氨酸,当蛋氨酸摄入量被限制时,大比例的L-硒代蛋氨酸代替蛋氨酸被非特异性的参入到动物体内蛋白中。与其他形式的硒相比,如果以L-硒代蛋氨酸的方式作为动物食物中硒的主要来源,将导致硒在组织大量蓄积而容易产生硒中毒,因此,L-硒-甲基硒代半胱氨酸与L-硒代蛋氨酸相比具有较高的食用安全性。

四. L-硒-甲基硒代半胱氨酸的应用领域与应用前景

本产品作为食品添加剂(食品营养强化剂),目的在于进行食品营养强化。作为原料,主要用途表现在以下两方面:
一. 用于普通食品中
可以添加到乳制品、谷类及其制品、饮液及乳饮料、食盐、饼干、花茶、婴幼儿配方粉等食品中,制成营养强化食品。
二. 用于保健食品中
2002年,美国FDA首次认可了PharmaSe, Inc.公司把硒-甲基硒代半胱氨酸作为硒元素的膳食补充剂使用。
在我国,至少可以用它作为原料开发以下各种功能的保健食品。
(1)作为营养素补充剂:补充微量元素硒。
(2)增强免疫力
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。
2. 1  硒对细胞免疫的影响
研究发现硒缺乏时T 细胞在免疫反应中的克隆放大作用有不良影响。补充一定剂量的硒可使人及动物的Tic 细胞和NK 细胞活性明显增强。补硒会影响体内Tic 细胞产生的数量。硒能促进淋巴细胞分泌淋巴因子,特别是IL —2 的分泌能力提高。IL —2 又称T 细胞生长因子,是T 淋巴细胞受抗原刺激后所分泌的具有免疫调节作用的淋巴因子。此外,硒还有能增强淋巴细胞的细胞毒作用。
2. 2  硒对体液免疫的影响
抗原刺激机体后,B 细胞(免疫活性细胞) 接受刺激分化为浆细胞,由浆细胞产生具有免疫功能的球蛋白(抗体), 由抗体介导的免疫为体液免疫,抗体的产生是体液免疫的关键。硒能增强体液免疫,刺激免疫球蛋白的形成。硒对体液免疫有一定的激活作用,它可以提高机体合成Gig 、IBM 等抗体的能力。缺硒时,许多动物的抗体水平降低。硒对抗H. somas. 抗体的产生有增强作用。
2. 3  硒对非特异性免疫的影响
非特异性免疫主要是吞噬细胞(巨噬细胞和中性粒细胞) 对病原体的吞噬和杀灭作用。吞噬细胞首先要游走和接近病原体,然后才能吞噬和杀伤它们。硒对于趋化、吞噬和杀灭过程均有不同程度的影响。
(3)抗氧化(抗衰老)
现已证明,硒是谷胱甘肽过氧化酶( GSH2Px) 的必需组成部分,每个分子GSH2Px 中含有4个硒,,GSH2Px 能催化还原型谷胱甘肽( GSH) 变成氧化型的谷胱甘肽( GSSG) , 同时使有毒的过氧化物(ROOH) , 还原成无毒的羟基化合物(ROH) , 并使H2 O2 分解, 保护细胞膜不受过氧化物的损伤。
(4)辅助降血糖
缺硒是患糖尿病的重要因素,摄取充足的硒能保证胰脏的正常功能,防止胰岛β细胞破坏,硒具有与胰岛素相似的作用,能刺激脂肪细胞膜上葡萄糖载体的转运过程,可以保护和恢复胰脏功能,改善糖尿病的代谢调节,降低尿中的葡萄糖化血红蛋白水平。尤其对糖尿病的并发症(白内障、下肢浮肿、心血管病等)有很好的控制作用。
(5)辅助保护化学性肝损伤
1957 年Schwarz 首先发现微量硒可作为对抗大鼠肝坏死的保护剂。临床研究证明肝硬化、慢性活动性肝炎及病毒性肝炎病人的血清硒浓度显著低于正常人,说明肝脏疾病与缺硒有关。当硒含量不足时,肝中GSH —Pox 的活性显著下降,不能很好地清除肝脏内产生的LPO , 致使脂质过氧化作用产物大量累积在肝组织内,导致肝细胞死亡。缺硒使免疫力下降,减低对肝病的抵抗力。于树玉等在启东肝癌高发区试用在饮食中加入亚硒酸钠,癌发病率下降, 有力地说明硒对肝脏有一定的保护作用。
(6)促进排铅
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,把能诱发癌变的有害金属离子直接排出体外,或以胆汁分泌排出体外,消除金属离子的毒性,起到解毒和排毒作用。因此,硒获得了“天然解毒剂”的美名。常见污染环境的有害元素,还有铅、镉、砷、镍等,这些重金属和硒的代谢是相互拮抗的,它们所引起的多种中毒症状都能被硒不同程度地消解,从而使机体免受重金属损害。
(7)缓解视力疲劳
硒存在于视网膜内,参与光感觉的光化学反应。有利于缓解视力疲劳。
(8)提高缺氧耐受力
硒能提高红细胞的携氧能力,解决了脑力劳动者大脑缺氧的问题,提高缺氧耐受力。
  硒可显著防止红细胞 “老化”,所谓“老化”就是指膜上酶的活性降低和膜的功能降低。红细胞中的血红蛋白负责把氧带到全身各处,在这个过程中,部分红细胞有可能被有害的过氧化物氧化。在补充足够硒的情况下,血红细胞中的血红蛋白就不会被氧化,血液的携氧能力就强,就能把氧带给机体的每一个细胞,使每一个细胞都能行使正常功能,从而使从事各种繁重脑力的劳动者,解决了大脑缺氧的问题。
若把人体比做长城,细胞就如同一块块的砖,每一块砖完整无损,长城才能稳如泰山,坚不可摧;每一个细胞完整无损,人体才能充满活力,健康长寿。

目前我国居民硒的摄取状况与食物中硒的主要来源