主要研究結果如下： 1.全國主要水稻產區(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,未達到中國營養(yǎng)學會的推薦值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。在噴施適當濃度硒肥后,大米蛋白質含量明顯進步,而硒肥對稻谷產量和其它營養(yǎng)成份淀粉,脂質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。
在適當的硒肥濃度下有利于稻米中的Mn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步至92.8%和88.7%。利用IP-RP、SAX色譜聯用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,將硒轉運至水稻籽粒中,以SeMet形式貯存在蛋白質中。 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,并結合質譜數據庫檢索的方法,獲得3個可能的蛋白,但蛋白中并沒有SeMet的信息。
