【比較不同的酵母硒產(chǎn)品時，需求考慮由于菌株特異性導致硒在含有蛋白和多肽的不同酵母組分的堆積功率】
By Richard Murphy*
*Richard Murphy上任于奧特奇愛爾蘭
© 2013 Feedstuffs. Vol. 85, No. 52, December 23, 2013.
硒的吸收和使用首要取決于硒元素的存在方法，這是影響其生物使用率和有效性的重要原因。在飼料中增加硒源首要有兩種方法：一種是無機鹽類，比如亞硒酸鈉和硒酸鹽;另一種是有機方法，例如富硒酵母。
酵母硒是經(jīng)過操控發(fā)酵進程，使硒元素結(jié)合到酵母中，這是生物使用率最高的有機硒源。雖然市面上很多產(chǎn)品都標榜是有機產(chǎn)品，但其出產(chǎn)方法和背后的化學原理所提醒實際并非如此。
硒在小腸中被吸收，含硒氨基酸的吸收要經(jīng)過氨基酸和小肽的轉(zhuǎn)運機制，而亞硒酸鈉等無機硒首要是經(jīng)過被動擴散吸收使用，因而其吸收功率較低。有機硒吸收后，硒代蛋氨酸等多種含硒氨基酸和含硒多肽可以經(jīng)過非特異性方法代替蛋氨酸參加機體蛋白的組成，一起部分有機硒也能快速貯存于機體中，當需求時，機體能快速吸收使用。
雖然普遍認為硒代蛋氨酸是硒酵母中硒元素的首要存在方法，但近期研討表明，硒酵母中還包含了60多種含硒物質(zhì)，包含20多種之前從未報導過的代謝產(chǎn)品。(Arnaudguilhem et al., 2012)。研討表明這些不同的含硒氨基酸是細胞內(nèi)組成硒蛋白的重要來源。相比之下，無機硒在小腸中被吸收后，只要小部分直接被使用或被甲基化，隨后大部分被排出體外。
不同安排中的硒代氨基酸含量不盡相同，這表明硒在不同安排中發(fā)揮著不同功用，一起參加不同的代謝途徑(表1)。機體中硒代半胱氨酸的含量影響硒蛋白酶的活性，由于硒代半胱氨酸是硒蛋白酶活性中心的重要組成部分。
機體中硒代蛋氨酸含量的增加不只是可以增強硒的吸收和堆積，還能組成內(nèi)源性硒池，以便機體在硒吸收缺乏或在氧化應(yīng)激狀態(tài)下快速使用。別的一方面，畜禽可以將有機硒(如硒代蛋氨酸)貯存于安排(肉、蛋、奶等)中，不但可以提高機體的硒水平，一起也能為消費者供給更富營養(yǎng)、更易吸收使用的功用性食物。
硒酵母的使用功率
眾所周知，即使同為耐硒酵母，不同酵母菌株也具有自己共同的生化和遺傳特色，這方面的研討報告也不乏其人。其間一項試驗研討了市面上三種占有率較高的富硒酵母產(chǎn)品，經(jīng)過測定每個產(chǎn)品的酵母組成成分，比較不同產(chǎn)品酵母中硒堆積的具體情況。
每個產(chǎn)品分別用多種水解和酶解手法使含硒成分從多糖和蛋白質(zhì)中分離出來，接著使用色譜-電感耦合等離子體質(zhì)譜法將不同分子大小的含硒成分分離出來，搜集后比較不同酵母產(chǎn)品的差異. 檢測成果顯現(xiàn)，不同酵母硒產(chǎn)品的組成差異非常大。
雖然人們普遍認為，所有的硒酵母產(chǎn)品相差不大，但是實際上，不同酵母產(chǎn)品間的硒堆積量完全不同。由于從基因水平上來看，不同的酵母菌株差異很大，這也是不同的酵母細胞中硒的堆積規(guī)則和散布迥但是異的原因。因而，咱們有理由信任，不同酵母菌株在不同層面(如保質(zhì)期、生物使用率、毒性等)的表現(xiàn)也不盡相同。所以咱們應(yīng)該把它們看做是不同的硒產(chǎn)品，而不應(yīng)把所有的硒酵母產(chǎn)品相提并論。
硒的代謝
不管是有機硒還是無機硒都會先經(jīng)過代謝轉(zhuǎn)化成硒化物，然后再轉(zhuǎn)化成硒代半胱氨酸參加機體硒蛋白的組成。但硒代蛋氨酸參加組成機體蛋白卻不需求這一中間步驟。因而硒的生物學效果不只取決于硒的含量也取決于含硒化合物的化學結(jié)構(gòu)。
對于酵母硒這一類的有機硒產(chǎn)品，其生物使用率首要取決于產(chǎn)品中含硒蛋白或多肽的吸收和使用情況。圖2列舉了硒的首要代謝途徑。
區(qū)別總硒代蛋氨酸和游離的硒代蛋氨酸是非常重要的，由于只要游離的硒代蛋氨酸才能非特異性的用于組成蛋白。不管總硒含量還是總硒代蛋氨酸含量多高，除了游離的硒代蛋氨酸方法，其他方法的硒都必須先轉(zhuǎn)化為硒化物，才能參加到整個機體的硒代謝。
飼料行業(yè)中一向存在一個誤解：富硒酵母中的總硒代蛋氨酸含量越高越好。這一觀點目前尚無科學根據(jù)，且沒有商業(yè)產(chǎn)品中含硒蛋白使用率和消化率的數(shù)據(jù)發(fā)表。這種錯誤觀點是根據(jù)人們對硒代蛋氨酸是硒酵母的活性組成部分的認知。不同產(chǎn)品中硒代蛋氨酸的含量不盡相同，一起由于酵母菌株的差異，其使用率和消化率也有顯著不同，并且不同產(chǎn)品中所開釋的游離硒代蛋氨酸也是不同的。
行業(yè)中的研討也經(jīng)過測定富硒酵母中的含硒蛋白和多肽的消化率解釋了這一疑問，他們用二維色譜和質(zhì)譜在體外胃腸消化試驗條件下進行了測定(Reyes et al.,2006)。成果顯現(xiàn)，大約90%的總硒是在胃腸道消化后吸收的，但只要34%是游離的硒代蛋氨酸。其他的硒分別存在于小、中、大分子的含硒多肽中，這些蛋白可以經(jīng)過二維色譜-質(zhì)譜的方法進一步進行檢測和鑒定。風趣的是，大多數(shù)含硒化合物在模仿消化后以含硒小肽的方法存在。
實際上，雖然胃腸道消化硒酵母中的含硒蛋白和多肽的功率很高，但是把這些消化產(chǎn)品轉(zhuǎn)化成可直接使用的游離硒代蛋氨酸的功率卻非常低。并且，值得重視的是硒酵母中別的的60多種含硒化合物的有效性，它們經(jīng)歷了同樣的消化進程，也是影響硒生物使用功率的首要要素。
雖然以硒源的生物有效性為基準直接比較不同的硒酵母產(chǎn)品不太實際，但是咱們可以經(jīng)過已發(fā)表的安排堆積數(shù)據(jù)來比較，并以此為依據(jù)來評估個別產(chǎn)品的消化率和生物有效性。
作為歐盟產(chǎn)品注冊進程的一部分，每一家硒酵母出產(chǎn)公司都需求提交詳細的申報材料，包含其產(chǎn)品的效能、安全性和毒性。隨后歐洲食物安全局會從各個方面評估該產(chǎn)品的效能和安全性，不只是對使用者的安全，還有對消費者和環(huán)境的安全性。歐洲食物安全局公布了一組官方認可的安排堆積數(shù)據(jù)，每一種歐盟允許使用的硒酵母產(chǎn)品都包含其間。雖然這組數(shù)據(jù)沒有直接比較不同產(chǎn)品的試驗成果，但咱們可以從中看出酵母硒提高硒堆積量的程度有著顯著的安排特異性和菌種特異性。
實際上，這組數(shù)據(jù)也提醒了硒酵母產(chǎn)品天壤之別，不可相提并論。不同酵母菌株堆積含硒蛋白和多肽的方位和功率不同，因而其消化率以及生物使用率也大相徑庭，這也是是導致使用不同產(chǎn)品動物硒堆積量差異的首要原因。
定論
比較不同的硒酵母產(chǎn)品時，咱們應(yīng)該考慮到不同產(chǎn)品中酵母菌株的不同，由于這是硒在單個蛋白和多肽中堆積量和堆積部位不同的首要原因。這些差異最終會影響到含硒代氨基酸的消化和開釋以及不同產(chǎn)品生物使用率的差異。硒代蛋氨酸的含量并不是提高硒源相對生物使用率的必要要素。
最終，由于含硒蛋白質(zhì)和多肽使用功率差異，不同的酵母硒產(chǎn)品不可相提并論。
參考文獻
Arnaudguilhem, C., K. Bierla, L. Ouerdane, H. Preud’homme, A. Yiannikouris and R. Lobinski. 2012. Selenium metabolomics in yeast using complementary reversed-phase/hydrophilic ion interaction (HILIC) liquid chromatography electrospray hybrid quadrupole trap/Orbitrap mass spectrometry. Analytica Chimica Acta, 757:26-38.
Encinar, J.R., M. Sliwka-Kaszynska, A. Polatajko, V. Vacchina and J. Szpunar. 2003. Methodological advances for selenium speciation analysis in yeast. Analytica Chimica Acta, 500 171-183.
Reyes, L.H., J.R. Encinar, J.M. MarchanteGayon, J.I. Garcia Alonso, A. SanzMedel. 2006. Selenium bioaccessibility assessment in selenized yeast after “in vitro” gastrointestinal digestion using twodimensional chromatography and mass spectrometry. Journal of Chromatography A, 1110:108-116.
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