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富硒猪肉的研究进展

富硒猪肉的研究进展

 (2010-08-09 18:14:49)
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杂谈

富硒猪肉的研究进展

The progress of Selenpork

摘要:中国约2/3地区缺硒,我国人群普遍存在硒摄入不足及不均衡现象。本文阐述了硒的营养作用和富硒产品的开发途径,重点综述富硒猪肉的研究进展。

关键词:富硒猪肉;无机硒;有机硒;富硒酵母;研究进展

 

    1817年,瑞典化学家发现硒元素,并于次年以希腊月亮女神名字(Selene)命名为硒。自从1937年发现硒具有毒性,能导致动物死亡和畸形之后,研究者广泛开展了的关于硒毒性的研究。1953年,Mills在牛红细胞中发现了谷胱甘肽过氧化物酶GSH-Px,并发现它可以防止血红蛋白被过氧化氢氧化,同年Schwarz等也发现硒有抗氧化作用。直到1973年Rotruk等用75Se标记技术,Flohe等用中子活化实验确定了硒是谷胱甘肽过氧化物酶的组成部分,从此确定了硒是动物必需的微量元素。

1 硒的营养作用

    到目前为止,对硒的营养特性比较一致的认识有:(1)硒能通过GSH-Px酶促反应清除脂过氧化物,防止脂质自由基和过氧化物在体内蓄积,从而导致细胞破坏和组织损伤;(2)硒能有效地提高机体免疫水平,包括细胞免疫和体液免疫两方面;(3)硒能参加基础代谢,调控某些酶的生物活性,若硒缺乏,则引起一系列生理生化过程异常;(4)硒能增强动物繁殖力,有研究证明,硒为动物产生精子所必需,缺硒可使幼年公猪生成精子数量减少和活力降低,精子畸形率增加;家禽缺硒表现为产蛋下降,受精率低;胚胎缺硒则导致孵化过程中早期胚胎死亡率升高;(5)硒的其它功能:硒能参与红细胞的发生与成熟,参与胶原蛋白和结缔组织的合成。

而硒的缺乏会严重影响人体健康。目前已知的与缺硒有关的人类疾病多达40多种,包括癌症、心脑血管疾病、糖尿病、肝病、胃肠道疾病、白内障、自身免疫性疾病、甲状腺激素失衡、克山病、大骨节病等等。医学界经临床研究证实硒对癌症、糖尿病、高脂质血症、动脉硬化、皮肤疾病、白内障、肾脏病、心脏病、肝病等都具有良好防治效果。

2 富硒产品的开发

    我国人群普遍存在硒摄入不足及不均衡,缺硒现象普遍,全国22个省市约2/3的地区缺硒。天然食品中的硒含量一般都比较低,仅靠天然食品来补充硒不能满足人体对硒的需求。已有研究表明:有机硒在生物体内停留时间较长,在人体硒营养状况良好的情况下,有机硒可贮存起来,当人体硒营养摄人不足时,贮存的有机硒能够补充到生理代谢中,从而满足硒的需求。因此通过生物富硒将无机硒转化为有机硒,是生产富硒食品及添加剂的一种安全有效的方法。

    通过生物富硒将无机硒转化为有机硒主要包括微生物富集法、植物转化法、动物转化法三种方法。其中动物转化法采用含硒量较高的饲料饲喂动物,以生产富硒类肉蛋产品,如富硒肉、富硒蛋、富硒奶等。随着人们生活水平不断提高,猪肉已成为常见食物,通过此途径补硒已逐渐成为研究的热点,是经济、方便、有效的补硒方式之一,而且对富硒猪肉的研究已经取得了一定进展。

3 富硒猪肉的研究进展

    国外有学者很早就开始了富硒饲料对猪肉中硒沉积量影响的研究。Mahan等(1996)用杂交阉公猪进行了生长猪和肥育猪进行了两个饲养试验,以评估在日粮中添加亚硒酸钠或硒酵母使日粮硒含量达到0.1、0.3、0.5ppm后所产生的影响。第一个试验猪从22.2kg至60kg,第二个试验猪从65.8kg至105kg结束。结果表明,随着日粮硒水平的上升,生长猪和肥育猪腰长肌的硒含量均有所提高,并且饲喂硒酵母型日粮的猪高于饲喂亚硒酸钠型日粮的猪。Ortman等(1998)生长育肥猪试验也证实,亚硒酸钠组血硒水平显著低于酵母,GSH—Px活性没有显著差异,酵母硒组肝脏硒浓度显著高于亚硒酸钠组。

 猪肉(背最长肌)中硒沉积量的国内研究(部分)

资料来源

试验动物(kg)

试验天数(d)

硒源

添加量(ppm)

肌肉沉积量mg/kg

杨春珂(1995)

20-90

 

亚硒酸钠

0.15

0.101

占秀安(2004)

60

40

亚硒酸钠

0.3

0.14

 

60

40

硒代蛋氨酸

0.3

0.35

杨华(2004)

15-100

 

亚硒酸钠

0.3

0.121

 

15-100

 

富硒酵母

0.3

0.342

侯永清(2005)

62

60

亚硒酸钠

0.3

0.244

 

 

60

酵母硒

0.15

0.253

 

 

60

酵母硒

0.30

0.306

 

 

60

酵母硒

0.45

0.318

高健忠(2006)

15

60

富硒益生菌

0.3

0.315

 

15

60

富硒酵母

0.3

0.320

 

15

60

亚硒酸钠

0.3

0.156

李兰乐(2006)

90

12

亚硒酸钠

0.25

0.125

 

90

12

亚硒酸钠

2.5

0.156

 

90

12

亚硒酸钠

5.0

0.159

    由表1可以看出,国内特别是最近几年对猪肉中硒富集量的研究较多,但各结果中猪肌肉组织(背最长肌)中沉积量各不相同,分析可能是受到了以下几个方面因素的影响:

3.1 不同硒源的影响

    Mahan等(1996)研究已经发现添加酵母硒比同等水平的亚硒酸钠有更高的存留量(P<0.01),酵母硒比亚硒酸钠能显著提高生长猪背腰最长肌中硒水平,而对肝脏、肾和胰腺硒水平影响的差异较小。Mahan等(1999)试验中分别添加亚硒酸钠或硒酵母,使日粮硒含量在原0.06 ppm(基础日粮中含硒量)浓度的基础上再分别提高0.05、0.1、0.2或0.3ppm,饲喂试验在试验猪平均体重达105kg时结束。结果表明,硒酵母日粮组的生长猪肌肉组织的硒含量呈极显著的线性增加,而亚硒酸钠日粮组生长猪肌肉的硒含量小幅度地增加。Mahan等(2005)阐述表明:组织中硒含量受日粮中天然含硒量(有机硒)的影响多于受亚硒酸钠(无机硒)。

    国内进行的大量研究(占秀安,2004;杨华,2004;侯永清,2005;高健忠,2006)也相继证实:相对于无机硒(亚硒酸钠、硒酸钠),有机硒(酵母硒、硒代蛋氨酸等)具有更高的吸收利用率,能更大程度上提高生长猪肌肉组织中的硒沉积量。这可能因为亚硒酸钠或硒酸钠属于无机物,而有机硒是氨基酸类似物的有机混合物,而两种硒源的消化和吸收机理存在较大差异。

    无机硒(亚硒酸钠等)在动物肠道中是通过被动扩散方式吸收的,而有机硒(富硒酵母、硒代氨基酸等)在肠道中是通过依赖Na+的中性AA转运系统(Vendeland等,1994),与蛋氨酸途径类似被主动吸收。由血液进入组织的硒主要分布在肾、肝、胰和脾中,少量蓄积在肌肉、骨骼和脑中。硒不管以何种形式进入组织,它在组织中都是与蛋白质结合。无机硒的化谢途径中,仅有很少量的无机硒结合进体蛋白,大多数未能用于合成硒蛋白的硒进入肾脏,最终排出体外。由于有机硒中的硒似于含硫氨基酸的性质,在蛋白质的合成中硒代氨基酸常常替代含硫氨基酸而结合入蛋白质中。有机硒(酵母硒、硒代蛋氨酸等)能增加总硒的贮存量,为硒在组织中的贮存提供了一个硒库;硒以有用的形式贮存。

3.2 不同添加量的影响

    候永清(2005)分别添加酵母硒0.15、0.30、0.45mg/kg,肌肉硒含量随着添加浓度的增加而逐步提高。李兰乐(2006)肥育猪日粮中添加0.25、2.5、5.0mg/kg亚硒酸钠,发现0.25mg/kg添加水平后,肌肉中硒含量仅有较小提高。夏枚生(2005)研究显示亚硒酸钠添加浓度在0~0.20mg/kg时,肌肉硒含量随着硒添加浓度的增加而提高,0.20mg/kg硒添加水平时,趋于平台,0.20~1.00mg/kg硒添加水平的各组肌肉硒含量差异不显著;纳米硒添加浓度在0.10~1.00mg/kg时,肌肉硒含量随着纳米硒添加浓度的增加而逐步提高;在0.30~1.00mg/kg硒添加水平上,纳米硒组肌肉硒含量显著高于亚硒酸钠组(P<0.05)。

    从上述研究结果看,添加无机硒组织中的硒沉积量存在平台,而有机硒在较大添加范围内,肌肉中硒含量随着添加量而逐渐提高。这可能与有机硒(酵母硒、硒代蛋氨酸等)能增加体内总硒贮存量,为硒在组织中的贮存提供了一个硒库有关。

3.3 不同沉积时间的影响

    从一些研究结果看,不同沉积时间也对肌肉中硒沉积有一定影响。何葆祥等(2005)选择91~98kg健康猪进行了4次试验,结果显示日粮中无机硒1.5mg/kg,饲喂12~14天(Se的半衰期为11天),既提高了肌肉硒含量,又不影响试验猪健康和正常生长,而在此基础上增加添加量、延长添加时间,效果都不明显。

4 存在的问题

    由于绝大多数国家和地区属于贫硒或硒缺乏地区,所以通过提高食品中硒含量是补充人体硒的重要途径。虽然富硒猪肉的研究和开发已经取得了很大进展,但其中依然存在一些问题:

4.1 猪肉中硒的安全剂量

    硒作为一种具有副作用的营养素,安全范围较窄,因此在强化过程中必须注意硒的剂量,剂量必须以硒供给量标准为依据,制定出上下限的强化剂量。1992年实施的《食品中硒限量卫生标准》(GB13105─91)中规定肉类(畜、禽)中硒含量≤ 0.5mg/kg。而富硒食品标签(湖北省地方标准:DB42/211-2002)肉类(畜、禽、水产)≥0.2mg/kg才能称为富硒产品。

    而根据GB13105─91规定的食品中硒的最大允许限量和我国营养学会及国际联合组织(FAO/WHO/IAEA)所推荐的“人体最低需要量、生理需要量、最大安全摄入量和最高界限摄入量”,表2列出了人体的硒日摄入量。

 国外公布的硒日摄入量

国家

硒(μg/d)

国家

硒(μg/d)

国家

硒(μg/d)

英国

70

日本

88

美国

50~200

加拿大

98~224

新西兰

224

 

 

    由表2可见,成人每日从膳食、饮料中硒的最佳摄入量为50~250μg,担心食用富硒食品和饮料发生硒中毒也是多余的。因而一般情况下,食用富硒猪肉远达不到中毒剂量(每日摄入800μg以上,连续多日才可能发生中毒)。

4.2 富硒猪肉的标准化、规范性不够

    虽然市场上已经有部分富硒猪肉产品供应,如开阳“福喜”富硒肉(贵州开阳县金福喜食品有限公司),含硒量0.05mg/kg~0.28mg/kg,年产量5000吨;富硒猪肉(巢湖市万达养殖有限公司)采用富硒黑麦草生物转化方法生产,产品中含硒量达309mg/kg。但是国内现阶段对富硒猪肉的生产、加工、销售等还没有制定相关的标准,并不能很好的规范和促进这类产品的健康快速发展。

    富硒类产品的研发和生产中采用的检测方法都没有统一。国内硒检测有关的标准测定方法包括:《饲料中硒的测定方法》(GB/T 13883-92)和《食品中硒的测定》(GB/T5009.93-2003)。其中前者采用2,3—二氨基萘(DAN)荧光法,后者采用荧光法和氢化物原子荧光光谱法(硼氢化钠或硼氢化钾)测定食品中硒的方法。而在国内富硒猪肉的研究中,虽然两种测定方法都有引用,而GB/T 13883一92引用更多,并没有形成统一规定,也带来了一定程度的不利影响。

    总而言之,通过向猪日粮中添加硒,特别富集效果较好的有机硒(酵母硒等),来生产富硒猪肉产品,是完全可行的,是为我国尤其硒缺乏地区的人们的身体健康做出贡献的有效途径,需要我们更多的关注和努力。

福邦酵母硒是国内最大酵母生产商安琪公司生产的源于酵母的生物富集硒产品,其生产流程简述如下:液体发酵培养(糖蜜、营养液、专用菌种、硒)   分离    浓缩    干燥    产品包装(福邦酵母硒)。福邦酵母中硒含量≥1000mg/kg,其中胞内硒高达98%,以硒代氨基酸的形式存在,以动物消化、吸收和代谢硒的理想模式被利用,安全、高效,可提高硒的利用率及硒在机体内的沉积水平,改善动物繁殖性能,改善肉、蛋、奶产品的营养及品质,包括生产富硒猪肉、富硒鸡蛋和牛奶等产品。

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