主要研究結(jié)果如下： 1.全國主要水稻產(chǎn)區(qū)市售大米的硒含量,均勻為0.022 mg/kg,不同品種大米的硒水平變輻較大,估算以大米為主食人群人均日硒攝入量為8.3-22.0μg/d,未達(dá)到中國營養(yǎng)學(xué)會的推薦值50μg/d。因此,若長期食用低硒大米,硒的攝入水平顯著偏低,對人體健康造成潛伏威脅。 2.通過水稻葉面噴施硒肥,大米硒含量從對照組的0.032 mg/kg明顯增加到0.207～1.790 mg/kg。精米,米糠,稻殼中的硒含量隨噴施濃度增加而線性增加,硒主要集中分布在米糠中。在噴施適當(dāng)濃度硒肥后,大米蛋白質(zhì)含量明顯進(jìn)步,而硒肥對稻谷產(chǎn)量和其它營養(yǎng)成份淀粉,脂質(zhì)和灰分沒有明顯性影響。跟著噴硒肥濃度的增加,大米中Cu, Hg, Pb和Cd的含量明顯降低。說明硒元素與重金屬Cu, Hg, Pb和Cd之間存在拮抗作用。
在適當(dāng)?shù)奈蕽舛认掠欣诘久字械腗n和Fe元素吸收。富硒大米和普通大米的氨基酸組成基本相似。 3.硒在富硒大米中,幾乎不存在脂肪中,僅占總硒的0.03%,而少量以無機硒形式存在,占總硒的2.48%。硒主要以有機硒形式存在,接近總硒的54%結(jié)合于清蛋白,球蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白,在四類蛋白中,堿溶性谷蛋白是主要結(jié)合蛋白,占總硒31.3%。利用正交實驗優(yōu)化堿法提取富硒大米中含硒蛋白,最佳前提為,料液比1:20、NaOH濃度為0.08 M、提取溫度30℃和提取時間3 h,提取2次,在pH 4.5前提下沉淀蛋白。制備的富硒大米含硒蛋白純度為82.9%,硒含量進(jìn)步至9.09mg/kg。在體外模擬胃腸消化后,SEC-HPLC-ICPMS分析富硒大米含硒蛋白的消化液,主要以小分子量含硒多肽或含硒氨基酸存在,SeMet占總硒的52.3%。 4.以超聲波輔助,利用α-淀粉酶和蛋白酶ⅪⅤ順序酶解,樣品前處理時間從20h縮短為5h,同時避免了自然硒的形態(tài)轉(zhuǎn)變,尤其是SeMet,有效地將普通大米和富硒大米的硒的提取率進(jìn)步至92.8%和88.7%。利用IP-RP、SAX色譜聯(lián)用ICPMS和nanoESI-MS鑒定出富硒大米中的主要形態(tài)為SeMet,占86.7%,還存在6.8%的無機硒SeⅣ,SeⅥ、少量SeCys2和痕量SeOMet.葉面噴施硒肥后,水稻籽粒中硒的形態(tài)發(fā)生較大變化的是SeMet,普通大米中SeMet的硒含量由26.7%增至富硒大米的86.6%。大米中無機硒的主要形態(tài)為SeⅣ,富硒大米酶解液中無機硒的含量比普通大米略高,未發(fā)生較大變化。
因此,水稻通過葉片吸收硒,在蛋白質(zhì)的合成的樞紐時期,共用了硫代謝過程中一系列酶作用下,沿著硫的吸收和代謝途徑,將硒轉(zhuǎn)運至水稻籽粒中,以SeMet形式貯存在蛋白質(zhì)中。 5.水提、鹽提、堿提和醇提方法硒的回收率分別為9.6%,16.8%、48.2%和14.9%,純化后的蛋白結(jié)合硒的量由大到小依次為堿溶谷蛋白球蛋白醇溶蛋白清蛋白。利用SEC-HPLC-UV-ICPMS測定四類蛋白分子量,結(jié)果表明,清蛋白和醇溶蛋白并不是硒的主要存在蛋白。硒主要存在于7 kDa的堿溶谷蛋白和球蛋白。富硒大米堿溶含硒蛋白F1分子量為199.8 kDa,胰蛋白酶水解組分F1,利用第二維色譜capHPLC-ICPMS和nanoHPLC-Chip/ITMS,鑒定出3個含硒多肽的序列和分子量信息,并結(jié)合質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫檢索的方法,獲得3個可能的蛋白,但蛋白中并沒有SeMet的信息。
