蛋氨酸硒(酵母硒和蛋氨酸硒的特点与优劣比较)
不同硒源吸收方式与效率
多种形式的硒在小肠中均能被高效地吸收,吸收率高达98%,如硒酸盐。硒代半胱氨酸和硒代蛋氨酸通过氨基酸主动转运载体机制被吸收。*盐则通过简单扩散作用吸收,而硒酸盐则与硫酸盐共同使用钠离子介导的转运载体被吸收。
有机硒(氨基酸螯合硒、硒代蛋氨酸、以及小麦和酵母中的有机硒)均有较高的吸收效率。硒酸盐的吸收效率比*盐高,但是硒酸盐和*盐中的硒的吸收效率均高于单质硒。
由于瘤胃中微生物的作用,*盐和硒酸盐形式的无机硒容易被还原为不溶于水的单质硒颗粒,因此反刍动物(牛和羊)对无机硒的利用率较低。当饲粮中硫、铅、苜蓿及生氰糖苷含量很高,同量饲粮中钙水平过高或过低时,反刍动物对硒的吸收率降低。
硒吸收后的转运
硒被肠道吸收后,血浆中约65%以上的硒是以硒蛋白P的形式存在,并被转运到其它组织。
但是有机硒与无机硒在转运过程中存在差异。无机硒更多地与谷胱甘肽过氧化物酶的形式存在,而有机硒则主要沉积到组织蛋白中。
蛋氨酸硒(硒代蛋氨酸)
由于化学合成反应的工艺条件复杂,设备规模大、管理难,环保要求严,且生产成本高,因此国内外都没有达到中试实验生产规模,目前硒代蛋氨酸国内外尚无专业的硒代蛋氨酸生产厂家,尚未工业化生产。
3.1 硒代蛋氨酸的分子结构式
3.2 硒代蛋氨酸的代谢与作用
在小肠中通过氨基酸主动转运机制吸收。
3.2.1 有机硒与无机硒的的代谢作用不同
有机硒与无机硒的代谢作用存在差异,主要表现为有机硒更易沉积到肉、蛋、奶等产品中,而无机硒则对含硒的酶活影响更显著。
我们先来看正面一组数据(对象:鸡)。
硒添加量,mg/kg | ||||
0 | 0.05 | 0.15 | 相对生物学价值(RBV,%) | |
肌肉GSH-Px,U/mg蛋白质 | ||||
*盐 | 16.5 | 29.8 | 45.5 | 100 |
硒酸蛋氨酸 | 16.5 | 22.9 | 42.1 | 83 |
肌肉硒含量,mg/kg | ||||
*盐 | 0.21 | 0.31 | 0.36 | 100 |
硒酸蛋氨酸 | 0.21 | 0.34 | 0.51 | 207 |
摘自:“微量矿物营养与动物健康”研讨会文集
如果以*盐的生物学利用率为100%,我们可以发现随着日粮中硒添加量的提高,鸡肌肉中GSH-Px酶的活性增加,但*盐组的增加更明显,而硒代蛋氨酸对肌肉中硒沉积量的影响更显著。这就说明无机硒与有机硒在机体内的代谢途径是不同的,根据不同的生产目的,硒源的选择也应有所偏重。比如为加强动物的抗氧化力,那么无机硒可能更好;如果想在肉品或蛋品中增加硒含量以生产富含硒元素的食品时,有机硒可能更理想。
3.2.2 硒代蛋氨酸在动物体内的代谢
硒代蛋氨酸的代谢途径如下:
硒酸盐和*盐抑制硒代蛋氨酸合成硒化物。当机体需要合成含硒的酶或硒代半胱氨酸时,硒代蛋氨酸合成硒化物的途径是不被抑制的。但是当机体不需要时,硒化物就会经尿液排出体外。所以沉积到肌肉中且来源于无机硒源的硒只是很小一部分。含硒乳和含硒蛋也是一样的道理,与*盐相比,由硒代蛋氨酸作为蛋白质合成的硒源更高效。
不同硒源在机体内的代谢途径是不同的,这是导致不同硒源生物学效价不同的根本原因之一。硒代蛋氨酸在体内有两条代谢途径,第一条途径类似于蛋氨酸,取代部分蛋氨酸合成到蛋白质中,第二条途径则是分解成硒化物,再合成硒代半胱氨酸,最终合成含硒的酶。第二条途径受日粮蛋氨酸水平的影响。
蛋氨酸螯合硒
4.1 蛋氨酸螯合硒的分子结构式
4.2 蛋氨酸螯合硒的吸收与代谢
在小肠中通过氨基酸的主动转运机制吸收。
酵母硒
5.1 酵母硒的生产工艺
在酵母培养基中加入适量的无机硒后进行培养,利用酵母对硒的富集能力生产有机硒,然后分离酵母,将无机硒去除后破壁制取。
5.2 酵母硒的组成成分
酵母硒中硒的存在形式比较复杂,包括硒代蛋氨酸、硒代胱氨基酸、CH3SeH、含硒蛋白质及其它硒化物。
5.3 影响酵母硒产量和质量的因素
5.3.1 发酵培养时间的影响
酵母中硒含量取决于酵母生长过程中吸收转化无机硒的量。而酵母在培养基中的增殖数量受培养基中营养物质量的限制,酵母中硒的富集量有最大值,培养时间并非越长越好。
5.3.2 发酵培养基中硒浓度的影响
培养基中硒的浓度较高时,酵母的生长会受到抑制,所以培养基中无机硒的浓度并非越高越好。另外,由于酵母本身具有还原性,当培养基中硒含量超过酵母的富集能力时,酵母会把剩余的无机硒转化为单质硒,这样酵母实际上所富集到的有机硒含量就要比所测定的少,此时富硒酵母呈现微红色(单质硒为红色)。
三种有机硒源的优劣
在品质优良的情况下,三种有机硒源的吸收效率均很高。
然而,酵母硒的品质受到很多因素的影响,不同厂家酵母硒的质量差异很大。主要原因是酵母硒的质量由以下几个方面决定:(1)酵母硒中无机硒的含量可能较高(酵母硒提取过程中无机硒可能未去除到合理的程度);(2)酵母硒如果显微红色或红色,则是产生了吸收利用率较低的单质硒;(3)酵母硒中的有机硒是多种硒化物的混合物,其在动物肠道中的吸收效率和稳定性会因它们之间的比例不同而异,受酵母菌株不同的影响;(4)酵母的破壁程度和破壁方*影响酵母硒的利用率,酵母细胞破壁程度高,酵母细胞中的有机硒才能被有效释放,酵母的破壁方法合理,酵母硒才不会被破坏。
硒代蛋氨酸由于生产工艺复杂,环保要求高,生产成本高,目前还没有批量化生产的厂家。
氨基酸螯合硒的生产工艺与相对简单,质量容易稳定,且吸收效率和吸收后的代谢机制与酵母硒、硒代蛋氨酸基本相同,也是一种很有效的有机硒来源。