《食品科学》：生物活性硒肽的研究进展

硒是人体生长代谢必需的微量元素，而生物活性硒肽是补充有机硒的重要来源。随着对硒及其衍生物相关营养学价值探究的深入，硒肽除却其基础营养价值外的多种潜在健康益处也逐渐被发现。硒肽多从富硒植物中分离，但由于硒资源分布不均和现有生产技术限制，无法满足工业化生产。此外，当前对硒肽的结构尚没有系统性的探究策略，无法为硒肽的构效关系提供更多证据，而蛋白质组学、肽组学等技术的发展对于进一步认识硒肽具有积极作用。

华中农业大学食品科学技术学院的贾 蕾、侯 焘*等人主要对硒的生物学功能及其吸收、代谢进行简要的概述，并对近年来生物活性硒肽研究的相关热点问题，如硒肽的制备、生理活性、氨基酸序列等进行综述，以期为硒及生物活性硒肽在食品、药品、医疗等多个方面的开发应用提供理论基础。

1、硒的生物学功能

硒是人体、动物体以及多种微生物体中各种重要生物学功能所必需的元素，以硒代半胱氨酸（SeC）的形式掺入硒蛋白中发挥生理活性。近年来，微量元素硒对人体生长和代谢的积极作用已被广泛证实，大量研究表明硒是大量硒依赖蛋白质（如GPx，TrxR，DIO等）所必需的元素，这些物质在大多数生物体内均表现出氧化还原酶的功能，此外，硒也被证实具有抗氧化、抗炎、抗病毒、提高机体免疫力、调节情绪、预防心脑血管疾病及神经退行性疾病（如阿尔茨海默症）等生理功能。

2、硒元素的吸收、代谢研究

人体内硒的吸收代谢途径尚未被完全探明。普遍认为，膳食是硒的主要来源，食物中含有的几种硒在被人体摄食后通常会在肠道中被很好地吸收（吸收率在50%～100%之间），但硒的生物利用度与硒来源、人群营养状况、硒化物形式有关，且不同硒化物吸收机理不同，其生物利用度也不同。因为硒具有与硫相似的理化性质，故可在某些反应中将硫化物中的硫替换为硒，SeM与蛋氨酸（Met）有相同的吸收途径，即通过中性氨基酸的摄取吸收机制，一般依赖Na+机制穿过小肠壁；硒酸盐则是通过主动吸收穿过小肠壁，亚硒酸盐通过被动吸收穿过小肠壁；SeC和亚硒酸盐则不会被通过主动转运而吸收，并且不受类似硫化物的影响，而是通过简单的扩散吸收。

硒的代谢途径如图1所示，人体通过膳食获取的含硒化合物通过不同的生物化学反应在体内转化、代谢，硒化氢（H2Se）可视作无机硒和有机硒化合物代谢的中心物质。H2Se可以通过膳食硒转化而来，膳食硒则包括无机硒和有机硒。

3、生物活性硒肽

硒肽的制备

目前，制备天然富硒肽的原材料种类繁多，已从富硒大豆、富硒玉米、富硒酵母中分离并鉴定了含硒肽。酶促水解是从蛋白质中获取肽最为常见的一种策略，天然富硒肽也多通过酶促水解从蛋白质中获得。制备天然富硒肽首先要从合适的材料中提取含硒蛋白质，碱溶酸沉（等电点沉淀法）是当前较为常见的含硒蛋白分离方案。随着生物信息学技术、基因工程和蛋白质化学修饰技术的快速发展，为了满足市场的需求、最大程度地发挥 生物活性肽的价值，人工合成硒肽也陆续出现。近年来，由于微量金属元素与氨基酸/小肽螯合物有利于提高微量元素生物学效价，通过螯合修饰将无机硒转化为有机硒，以提高硒元素利用率和安全性的新方法逐渐在实验室内应用。

硒肽的生物活性

抗氧化作用

有氧生物的呼吸作用而形成的活性氧、自由基可以与体内的其他基团和物质迅速反应，致使细胞和组织损伤使机体出现衰老、细胞凋亡和某些严重疾病（如癌症、阿尔茨海默症、动脉粥样硬化等），而抗氧化剂可以中断氧化和供氢的自由基链，防止氧化链反应，从而形成稳定的不引发或致使脂质或蛋白质氧化的自由基。因此，抗氧化剂的存在在维持机体平衡、改善人体健康等方面发挥着重要作用。硒肽的生物效应是多方面的，其中最重要的、研究最多的是抗氧化活性，尤其是衍生自天然食物蛋白的许多抗氧化硒肽受到了相当大的关注。

降血压作用

控制血压的大多数策略都涉及通过食物衍生的肽抑制ACE活性，从而减少血管紧张素II生成和缓激肽失活，使血压降低。近年来，陆续从富硒螺旋藻、富硒大豆、富硒茶中也分离鉴定出具有抑制ACE活性的含硒肽，发现多种酶水解富硒螺旋藻蛋白获得的硒肽对ACE活性的抑制率高达89.47%，富硒大豆低聚肽的降血压效果是硒与肽协同作用的效果，富硒茶来源的硒肽抑制ACE的能力优于等量不含硒的同源ACE抑制肽。

肝脏保护作用

硒及硒蛋白与肝脏健康有着密切关系。调查研究显示，肝癌的发病率在世界范围内存在地理差异，其原因可能是不同地区人群血清/血液中硒的浓度不同，而且流行病学证据也表明了高硒摄入能够有效降低患肝癌的风险。

免疫调节活性

近年来，陆续发现不同来源的硒肽在免疫调节方面同样具有显著效果，揭示了硒肽有成为调节免疫功能食品的巨大潜力。分子质量低于1 000 Da的富硒大米肽经鉴定可通过降低氧化应激水平和增加细胞中抗氧化剂SOD、GSH的活性来保护细胞，保护PC12和RAW264.7细胞免受神经毒性；富硒大米蛋白水解物经细胞实验、巨噬细胞增殖和吞噬作用实验得出具有抗氧化和免疫调节活性后，在富硒大米蛋白水解肽中筛选出的免疫调节肽中，发现了两种先前未见报道的含硒肽序列SeMDPGQQ、TSeMMM，并指出富硒大米蛋白水解肽免疫调节活性与含硒肽结构中的SeMet序列密切相关；人工合成硒肽也被证实能有效提高脂多糖诱导的小鼠腹腔巨噬细胞的相对活力，增强细胞的吞噬能力，降低一氧化氮（NO）和H 2 O 2 的分泌水平。

其他

除了上述生理活性之外，对硒肽的生理功能的研究还有其他发现。大豆硒肽经证实具有排铅保健作用，铅中毒的小鼠模型在饮用质量浓度200～800 mg/L的大豆硒肽水溶液后，其体内多种器官中的铅含量均有所下降， 而硒和铅之间的亲和力很强，硒肽的排铅效果可能是由于硒/铅化合物的形成，该化合物可被动物体自然清除。富硒玉米肽被证实有醒酒活性，通过体内外实验发现其醒酒活性良好且其醒酒能力优于等剂量普通玉米肽。适量的人工合成硒肽经动物实验发现具有在动物体内稳定降低血糖的作用，且其降血糖效果优于注射胰岛素，并维持了肝组织的氧化还原平衡。

4、硒肽与不含硒同源肽的生物活性的比较研究

硫（S）与硒、尿嘧啶的含硫和含硒类似物、硒酶和硫酶等的抗氧化活性的比较研究均已报道，其中，Se和S这两种硫属元素在氧化还原化学中表现出较大的差异，Reich等认为造成这种差异的原因主要是Se无法形成所有类型的π键，与S相比，Se的亲核特性更强，与活性氧反应时速度快，这也意味着Se-O键缺少π键特征，Se-O化合物与S-O化合物相比更易被还原。Mishra等在对比SeM和Met的单电子氧化自由基的反应中发现羟自由基与SeM和Met的初始反应相似，但SeM单体自由基阳离子的较高稳定性和较低的氧化还原电势也会改变反应路径，并且形成的产物更易于发生氧化还原反应，故SeM具有比Met更好的抗氧化活性，并通过循环伏安法研究以及与叠氮基的反应对其进行了验证。然而，目前对于硒肽和不含硒的同源肽之间生物活性的比较研究较少，主要集中于抗氧化活性方面。

5、硒肽的结构

近年来，随着越来越多不同来源、不同活性硒肽的成功制备，对其肽序列的鉴定也愈发受到关注，有研究先后从来源玉米的富硒肽中鉴定得到了多个含硒肽段， 也有研究对来源于富硒糙米、富硒大米的天然富硒肽，硒螯合肽和其他多种人工合成硒肽的序列进行了鉴定。不同来源硒肽的生理活性、肽序列及肽序列检测鉴定方法如表1所示。

结 语

近年来，随着对硒营养价值研究的深入和肽组学的发展，硒肽的合成、吸收代谢机制、生理活性等方面的探究逐渐展开。但是，由于自然界中硒的可用资源有限且分布极不均衡，硒超蓄积植物中硒的含量也较低，故要从现有含硒动植物蛋白中获取天然富硒肽具有局限性。天然富硒肽的制备周期长、得率低，给硒肽生理活性、作用机理、吸收的代谢机制等研究带来了困难。此外，人工合成硒肽也存在着成本高、得率低、缺少相应的安全性评估等问题，其生产、研究和应用在一定程度上受到了阻碍。

硒肽相较于单一的硒化合物和普通的生物活性肽有着更高的生物活性，是生物活性肽领域中极具研究价值的新颖肽。未来需要利用蛋白组学、肽组学、基因工程等多种手段解决基础性的制备困难问题，并以当前生产工艺较为成熟的硒肽为基础，对其生理功能、机制以及对结构复杂性进行更深入的探究。另外，需要更进一步的研究来预测硒肽在人体中的稳定性、生物利用度和反应性，以促使其成为新一代膳食补充剂，并为一些疾病提供新的治疗思路。

本文《生物活性硒肽的研究进展》来源于《食品科学》2021年42卷15期346-355页，作者：贾蕾，向极钎，殷红清，何慧，侯焘。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200428-368。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅

图片来源于文章原文及摄图网

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