《食品科学》：海南大学于志鹏教授等：食源性富硒蛋白功能特性及硒形态研究进展-凯发网址

seep中的硒代蛋氨酸（semet）通过抑制靶向阿尔茨海默病（ad）小鼠中微管相关蛋白tau的过度磷酸化以及tau的自噬清除，有效减轻认知能力下降。研究发现，8 个月大的3xtg-ad小鼠在接受semet治疗3 个月后，其认知能力有显著提升。semet除了能通过调节蛋白激酶b（akt）/糖原合成酶激酶-3β和蛋白磷酸酶2a的活性减弱tau蛋白的过度磷酸化之外，由它诱导的tau减少还受到基于自噬的途径介导。具体来讲，semet借助活化蛋白激酶amp-哺乳动物雷帕霉素（mtor）信号通路，优化了自噬的启动过程，并增强了自噬通量，进而促进了3xtg-ad小鼠和原代3xtg神经元中tau的清除。小豆蔻富硒肽对d-半乳糖（d-gal）诱导的大脑衰老动物具有保护作用，其可通过激活细胞内nrf2/ho-1/nqo1通路增强抗氧化酶活性，降低氧化损伤标志物丙二醛（mda）和ros表达水平，同时抑制核因子κb（nf-κb）通路减少肿瘤坏死因子-α（tnf-α）和白细胞介素6（il-6）释放，下调晚期糖基化终产物受体（rage）/β-分泌酶1（bace1）信号减少β-淀粉样蛋白（aβ）沉积，并通过抑制p-jun氨基末端激酶通路降低细胞凋亡调控因子/b淋巴细胞瘤-2比值及蛋白酶caspase-3活性，从而减轻神经元凋亡，改善d-gal诱导的脑老化及认知损伤。

seep不仅能有效抑制脑部神经元细胞内氧化应激反应和凋亡信号的产生，还可显著减少aβ于大脑中的沉积程度。同时，seep能够精准调控tau蛋白的磷酸化进程及其自噬清除过程，进而对因衰老或疾病所引发的认知障碍实现有效的改善。

1.3 降血糖作用及机制

黄鳍金枪鱼富硒肽kplsecpk具有较强的α-葡萄糖苷酶抑制活性，分子对接结果显示，kplsecpk对α-葡萄糖苷酶的亲和力为－11.17 kcal/mol，远低于大多数α葡萄糖苷酶抑制肽。其可以通过改善机体内胰岛素抵抗（ir）和氧化应激对ir-人肝癌细胞（hepg2）具有显著保护作用，并且表现出了比非富硒肽kplcpk更好的降血糖活性。富硒粗绿茶中提取纯化出3 种茶硒结合糖蛋白（tsbgps），通过体外降糖活性发现3 种tsbgps均展现出显著的α-葡萄糖苷酶抑制活性，特别是其中的tsbgp-2和tsbgp-3可以显著激活人肝脏正常细胞（lo2）中的胰岛素受体底物2（irs2）/akt通路，进而细胞内的糖代谢过程得到了有效的增强，同时糖异生作用受到抑制，最终改善体内ir和糖代谢紊乱。研究利用尺寸排阻色谱-电感耦合等离子体质谱技术从富硒菌丝体中鉴定出分子质量为1.7～60.5 kda的seep，其主要seep形态为semet和secys，可以使链脲佐菌素诱导的糖尿病小鼠的胰岛素水平、血糖水平、体质量和抗氧化酶活性等各项生化参数正常化，同时seep对体外胃肠消化模型中存在的α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶活性具有显著抑制作用。

研究表明体内高血糖状态可能会诱导血管细胞钙化，从富硒螺旋藻内提取的seep可以通过降低高糖诱导的小鼠主动脉血管平滑肌细胞（movas）的活性及碱性磷酸酶表达，同时抑制高浓度葡萄糖处理的movas细胞中ros介导的dna损伤和细胞钙化，进而缓解高糖诱导的丝裂原活化蛋白激酶（mapks）和磷脂酰肌醇-3-激酶（pi3k）/akt通路的功能障碍，有效减弱高浓度葡萄糖状态诱导下的movas钙化情况，在减缓高糖导致的心血管疾病方面展现出更强的潜力。

seep主要通过调控机体内环境中的细胞内血糖水平，抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶活性，作用于胰岛素信号通路，尤其是irs/pi3k/akt信号通路，并对细胞氧化应激发挥保护效应，缓解高糖造成的细胞氧化应激损伤，多途径调控葡萄糖代谢稳态，从而预防2型糖尿病并缓解高血糖引发的症状。

1.4 免疫调节活性及机制

糯米中的seep可通过抑制nf-κb通路，显著下调低硒饮食诱导的缺硒小鼠模型中的多种细胞免疫因子白细胞介素-1β（il-1β）、il-6、tnf-α和环氧合酶-2（cox-2）的表达水平以降低脾脏的损伤程度，同时促进缺硒小鼠体内抗氧化酶活性的提高、促进机体免疫球蛋白合成、增强脾脏的抗氧化能力，进而防止脾脏组织受到氧化应激损伤，最终提高脾脏的免疫保护能力。富硒水稻蛋白水解物（sphs）对改善由pb^2＋免疫毒性诱导的raw264.7巨噬细胞具有显著作用，研究发现sphs能够通过对细胞内nf-κb/mapks信号通路进行有效调节，显著降低了包括核因子κb抑制蛋白（iκb）激酶、iκb激酶-α、肿瘤抑制因子p38以及细胞外调节蛋白激酶1/2（erk1/2）等在内的多种细胞免疫因子的表达程度，并成功阻断免疫因子磷酸化进程，从而有力地减弱了免疫毒性反应，为缓解pb^2＋诱导的细胞免疫毒性提供了潜在的干预策略。经预热处理和酶解制备的富硒蛋清肽（se-ewp）能够有效缓解环磷酰胺诱导的免疫抑制小鼠的免疫器官指数下降。与未富硒的蛋清肽对照组相比，补充se-ewp不仅能显著提高肝脏的硒含量，还能进一步降低环磷酰胺导致的白细胞计数异常升高及血清促炎细胞因子（包括il-6、il-2和tnf-α）水平，这些结果证实se-ewp具有更强的机体免疫调节活性。山药富硒糖蛋白可显著提升raw264.7巨噬细胞的吞噬能力与增殖活性，并有效地增强了环磷酰胺诱导的免疫抑制小鼠的免疫力，同时也改善了肠道免疫力。

seep能够精准地调节机体细胞内多种免疫因子的分泌量以及表达水平，进而对肝脏内的热休克蛋白60-toll样蛋白2-mapks和nf-κb/mapks这两条重要的信号通路产生优化作用。这种调节机制有助于增强机体的免疫功能，对于因免疫功能低下引发的各种疾病提供有效的改善途径，并能推动炎症损伤的修复进程。

seep的功能特性和分子作用机制如图1所示。

1.5 seep对ibd的改善作用及协同营养机制

seep在调节肠道炎症、修复肠屏障和维持肠道菌群平衡等方面表现出独特而显著的生物优势，尤其在ibd的干预研究中受到广泛关注。ibd是当今重要的慢性胃肠道疾病类型，其主要临床类型包括溃疡性结肠炎（uc）与克罗恩病（cd）。uc属于发病机制极为复杂的慢性ibd，在疾病发展进程中，炎症通路激活、肠屏障损伤以及肠道菌群失调这3 个关键病理变化，既可能同时出现，相互影响并协同推进疾病发展；也可能独立发生，各自以独特的方式参与到疾病的演变过程中。uc的临床表现具有多样性，主要涵盖腹泻、体质量减轻、腹痛、直肠出血等典型症状，极大程度地降低了患者的生活质量。近年来，随着研究的不断深入，越来越多的证据表明，肠道免疫功能障碍和肠道菌群失调引起的微生物胆汁酸（bas）、短链脂肪酸（scfas）和色氨酸代谢物的异常变化，在uc的发病机制中发挥着关键作用。

由于uc病因至今尚未完全明晰，这也导致了当下针对uc的药物治疗在临床应用中仍存在一些局限。目前治疗uc的药物包括5-氨基水杨酸药物、类固醇和免疫抑制剂等，但长期服用此类药物可能会导致毒性反应和严重的副作用。近年来，硒对肠道功能的影响受到了越来越多的关注，有研究表明，硒缺乏会增加患结肠炎的风险。seep作为硒在生物体内重要的天然活性物质，具有毒性低、利用度高等优点，使其在肠道炎症的调节过程中能够发挥举足轻重的作用，可以通过改善免疫功能恢复各项肠道代谢物水平，抑制ros生成，调节肠道菌群和修复肠道屏障治疗ibd（图2）。因其具有显著的抗氧化与抗炎活性，seep极有可能成为用于改善ibd的药物，为uc等肠道疾病的治疗带来新的希望。富硒螺旋藻（se-sp）可用于制备富含硒的藻蓝蛋白（se-pc），se-pc对高浓度葡聚糖硫酸钠（dss）诱导的患ibd小鼠展现出极为显著的保护效果，可明显减轻小鼠体质量降低、血性腹泻以及结肠炎症损伤等症状，se-pc改善ibd的作用机制主要是通过抑制巨噬细胞的nf-κb通路的核易位过程，进而有效抑制巨噬细胞的活化状态，最终实现对结肠炎的有效干预和治疗。天然富硒碎米荠中的seep和富硒多肽能够显著缓解dss诱导的uc小鼠体质量减轻、疾病活动指数增加、脾脏指数增高等结肠炎典型症状，修复结肠内黏膜组织，上调结肠屏障蛋白muc2的表达水平，同时使结肠组织细胞中的各种炎症因子表达水平下调，促进肠道内有益菌生长、抑制有害菌增殖，增加scfas含量，实现对dss诱导的uc小鼠的预防与改善作用。

除了seep自身的生物活性，seep还与其他营养素在对ibd改善过程中具有潜在的协同作用。seep与低聚果糖、菊粉和胶原蛋白肽等联用可共同维持肠道微生态平衡；与茶多酚、槲皮素等多酚类化合物互作通过nrf2与nf-κb信号通路协同抑制氧化应激与炎症反应；与膳食纤维共同作用提高scfas水平，进一步改善结肠屏障完整性。这种营养因子间的协同互作机制可能成为未来精准营养在ibd治疗中的关键策略。

seep的硒元素主要以硒代氨基酸的形态存在，其代谢转化机制与硫元素之间呈现出明显的生物同源特性。通过硫-硒原子置换反应，硒可特异性取代含硫氨基酸中的硫原子，形成secys、硒代胱氨酸（secys₂）、甲基硒代半胱氨酸（mesecys）和semet 4 种硒代氨基酸，在体内经分解后发挥各自的生理作用，展现出硒元素多样化的生物活性。这些硒代氨基酸在体内代谢过程中呈现差异化的生物活性，在植物源seep里，secys及其衍生物的占比能够达到70%以上；而在动物和微生物源seep中，semet则是主要的存在形式，其含量占总硒含量的65%～80%。进一步研究表明，semet因与人体内seep的结构同源性，在消化吸收过程中表现出显著优势。研究显示，semet借助氨基酸转运体进行跨膜运输的效率比蛋氨酸高2.3 倍（p＜0.01），这主要得益于semet具有更高的亲核性，使其更易于参与机体内同源的gpx和硫氧还蛋白还原酶（trxr）等关键硒依赖酶的生物合成过程，从而进一步强化了机体的抗氧化以及代谢调节功能。在进行seep的具体形态检测之前需要进行一系列的处理，首先需要通过碱性蛋白酶破坏蛋白质的三级结构，继而以胰蛋白酶特异性切割精氨酸/赖氨酸位点，最后采用蛋白酶k实现肽段的完全释放，目前常利用液相色谱、气相色谱等色谱技术，质谱技术、氢化物生成原子荧光光谱法（hg-afs）和尺寸排阻高效液相色谱（sec-hplc）等多种联合手段作为seep形态的检测方法。特别是基于碰撞诱导解离技术的轨道阱质谱，可实现semet与secys₂的精确区分（质量精度＜3×10^－6）。在针对seep的分离操作以及精准鉴定流程中发挥着不可替代的关键作用，不同的方法凭借各自独特的技术原理和优势，为seep的形态结构研究以及seep含量精确检测提供了有力的分析工具。通过将色谱分离技术与质谱鉴定技术相结合的联用策略，可以系统地分析seep的形态分布情况以及准确测定其含量，极大地提高了seep形态分离和识别的精确性，同时也提升了对其含量测定的精准度，从而能够更加准确、全面、深入地了解有机硒的相关信息。

在目前现有的众多关于seep中硒形态分析方法里，高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱（hplc-icp-ms）凭借其高灵敏度（检出限低至0.01 μg/l）、高分辨率以及广泛的适用性等优势，成为当前最为常用的一种检测seep内硒形态的分析手段。hplc-icp-ms对各种食源性来源的不同seep的回收率可达90%～105%，准确度显著优于hg-afs等单一检测技术，因而在各类有机硒补充剂中seep形态的检测方面应用广泛。目前优化并开发适配的色谱柱及相应色谱条件，对于硒代氨基酸的分离极为关键。反相、离子交换（包括阴离子交换或阳离子交换）以及亲水相互作用色谱柱常用于hplc系统中含硒物质的分离。联用反相离子对色谱技术与三重四极杆电感耦合等离子体质谱（rpic/icp-ms）可高精度检测富硒动植物中各种seep形态（检出限范围0.08～0.15 μg/l），回收率在83.0%～106.0%之间。国内外现阶段针对不同食源来源性seep中硒形态和含量的分析方法汇总于表1，这些方法为深入了解不同食源性来源中seep的分布提供了有力的技术支撑，有助于推动相关领域的进一步发展和研究。

本文综述了seep的功能特性及生物活性作用机制、化学形态及检测与分析技术。seep不仅在抗氧化、抗炎、改善认知障碍、降低血糖水平以及调节免疫功能等基础生理调节过程中发挥着重要作用，而且在肠道健康维护以及在ibd等复杂疾病的调控方面蕴含着巨大的潜在应用价值；同时总结了seep分析检测方法的最新技术进展，为其标准化研究提供方法支撑。未来研究需进一步阐明seep在体内的代谢转化路径、与宿主蛋白及肠道菌群的协同作用机制，以及其在细胞信号通路中的精细调控网络，并结合人工智能与系统生物学技术构建多尺度代谢动力学模型，以揭示其动态变化规律并指导精准营养干预。充分利用海南等富硒资源优势，加快海南富硒鸡蛋向功能性食品和保健品的转化，不仅能够满足国民对硒营养的需求，也为食品产业升级和健康保障提供新的发展动力。