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Brassica plants to provide enhanced human mineral nutrition: Selenium phytoenrichment and metabolic transformation

 


  众所周知,植物中含有大量有益于健康的营养素和化学物质,其中有一些成分有助于预防疾病,包括癌症的发生。在美国,植物中的化学物质和食物成分已被用来预防占死因前四位的疾病(癌症、糖尿病、心血管病、高血压)。为获得预防疾病的天然食品,把植物性化学物质或营养元素富集到某种植物中无疑是既有效又廉价的方法。而已被证实具有诱导II相解毒酶活性的芥科植物(Brassica)(如印度芥菜,又称春菜,BJ)则是首选的富集对象。
  硒是人体必需的微量元素,硒缺乏可引起心脏病、关节炎、老年痴呆等疾病。膳食中硒含量与消化道癌症等发病率呈负相关。普通食物中的硒含量很低,因此很容易形成缺乏。
  为研究BJ对硒的富集作用,作用把BJ和二沟黄芪 (AB,已知对硒具有很强的富集作用) 的种子在同等条件下共同培育,2周后向培养液中加入硒酸钾或硒酸钠,继续培养一段时间后收获,样品经处理后用ICP分析植物中硒含量,X线吸收光谱、HPLC分析硒的不同形式及其含量。
  结果发现,该方法培育的BJ含硒量高达2000 ppm,已达到富硒植物的富集水平,而在一般无硒土壤中生长的BJ含硒量低于1 ppm。经计算,100 mg此条件培育出的BJ即可满足硒的每日推荐摄入量。
  通过X线吸收光谱分析发现,BJ和AB中的硒形式及各形式含量也有明显的差异。BJ中硒酸盐含量为1575 mg/kg,占总硒量的75%,有机硒含量为630 mg/kg,占总硒量的25%;而在AB中硒的主要形式为有机硒(5160 mg/kg,占95%),硒酸盐含量很低。可见BJ中的硒仅有少部分发生了代谢转化,尽管其中两种形式的硒都具有营养学价值,但有机硒的生物活性明显高于无机硒。AB中的硒几乎全部转化为有机硒。因此AB对于硒的富集作用和生物转化作用强于BJ。但由于AB还能够使硒发生甲基化,生成有毒的硒化合物,因此,不能轻易地把它作为富硒植物来开发,也不宜用来作为硒的补充物质。研究者认为如果能够鉴定出AB中与硒转化有关的基因,并把它导入BJ中,那么BJ就可以表现出类似AB的硒转化特性,能够合成大量活性更强的有机硒。
  为了更好地说明BJ富集硒的潜在作用,实验中研究者同时测定了市售补硒商品――富硒酵母中的硒含量和硒的存在形式。结果发现,酵母中硒酸盐含量很低,硒主要以硒元素(40%)和亚硒酸盐(36%)形式存在,后两种无机硒的生物利用率很低。可见富硒的BJ比市售的富硒酵母和其它含硒多维补充剂更利于人体硒的补充。
  上述结果提示,BJ具有较强的硒富集和生物转化作用,富硒BJ的硒含量和利用率均较高,而且没有其他毒性化合物生成,是补硒的理想物质。因此,利用富集培育技术扩大BJ的栽培,对于预防硒缺乏促进健康具有重要的意义。

  (刘兆平摘译,原著Orser CS et al. J Medicinal Food, 1998/1999; 1(4):253-261)