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第 16卷 第 4期
l 9 9 6年 8月
生 态 学 报
ACTA ECOLOG1CA S1N1CA
7o )
Vot 16．NO．4
Aug．- 1 996
土壤含硒量极高极低地区黄豆中硒
的含量及其在不同组分中的分布
孙景芳 谢申猛 ／王子健 彭 安
— — — — — — —
‘中国科学院生态环境研究中心 ．环境柬化学国家重点实验室 ，北京
／、
摘要 分别从湖北省的思施(高硒)、北京(中硒)、吉林省的延边和甘肃省的天术(低硒)采集黄豆样品 ，用
。两套独立的连续化学提取法提取低分子量化台物、脂类、棱酸、蛋白要多糖等组分并测定其硒含量 ，研究了
黄豆不同结台态硒含量的分布规律 结果表明：土壤中硒含量高低悬殊地区黄豆的硒古量相应高低不等 ，
但其中硒在不同结台杰中的分布没有系坑差异 蛋 白结台 的硒量占黄豆硒总量的 50 ～66 以上．其中
求溶蛋白锫台硒量达 42 6％～56．7 ．为优势硒结合形志。同时发现丙酮溶解的脂肪部分不古硒．但脂
蛋白、桉酸和多糖组分古有硒 样品的蛋白质和氨基酸古量分析结果还表明恩施高硒地区黄豆中的蛋白质
学 鳓 麟
SELENlUM DlsTRlBUTl0N 1N S0YBEAN CoM PONENTS
Sun Jingfang Xie Shenmeng Wang Zijian Peng An
SKLEAC，Res~ ch Centre}噼E~o—Envlronmeatal&4en~*s B＆两 ，Ch／na 100085)
Abstract Soybean samples with different Se content were collected from four regions of Chi—
na，i．e．，Enshi county t Huhei Province(seleniferous region)，Beijing(norma1)，as wel as
Yanbian county，Jilin Province，and Tianshui county，Gansu Province respectively．Two sep—
arate chemica1 extraction procedures were used to isolate different components of soybean and
selenium content in each of them was determinee1．The results showed that selenium associates
m ainly with proteins(50 ～ 60 )and specialy with water soluble protein(43 ～ 57 )，as
shown in figure 1 and 2．By using two separate procedures，it is found that Se is also incorpo-
rated into lipid proteins，nucleic acids and polysaccharides．percentage distribution of Se in
these fractions iS independent of Se content in the samples Meantime．it iS found that either
content nf total protein or amino acids is higher in seleniferous sample(figure 3)and that con—
tents of inorganic elements，excepting Se，are relative constant(figure 4)．
Key words： selenium ，chemical forms，protein，amino acid．
*国家自然科学基金资助项 目
收 稿 日期 ：1994 11 20，修改稿 收到 日期 ；1096 O1 20
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生 态 学 报
在我国，硒缺乏和中毒两种极端情况 同时存在，其中环境低硒是引起多种流行病如大
骨节病、克山病、动物白肌病的因素之一 ．环境高硒引起硒中毒的发生 。中国生态环境
中硒分布的这种特点为研究硒形态转化的自然过 程及硒与健康的关系提供了很好的背景
本文通过对采 自低硒、适硒和高硒 3类典型地区黄豆样品中硒的结合形态、氨基酸和蛋白
质含量变化规律分析讨论硒含量与形态转化之间的相关性及其与生物有效性之间的关系。
1 实验材料和方法
1、1 材料 黄豆样品分别采 自恩施(高硒样
品)、北京 (中硒样品)、天水和 延边 (低硒样
品)。样品采回后用蒸馏水反复洗涤 ，晾干后
粉碎 ，过 100目筛备用。
1 2 结合态硒的提取方法 采用两套独立
的化学连续提取程序。程序(1)参考了植物
组 分 提 取方 法”，程序 (2)参 照 Thanh和
Shibasaki的方法 ]，丙酮脱掉的脂中含硒量
由差减法得到 。
1、3 分析方法 采用 2．S-二氨基萘(DAN)
荧光方法测定硒含量，5：2(v／v)的 HNOr
(1)黄豆粉
加冰冷的 10~TCA 回流 30 min，抽滤
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滤液 残渣
c低分子㈣ l 骣
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滤渣 残渣
雠 l 器 淼
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滤液 残渣
(核酸) 风 干
(多糖和蛋 白)
HCLO 湿法消化．步骤同文献 。测定中皆带入环境标准物 日本米粉(硒含量：0．07~g／g)
(2)黄豆粉
I丙酮脱脂
脱脂黄豆粉
l加pH一8．5缓冲渣‘提取，
l离心分离
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残渣 清液
(固体残渣) 调整 pH一6．5，离心分离
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残渣 清液
(]lS蛋 白) 调整 pH一4．5．离心分离
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残渣 清_砸
(7s蛋白) l 45 硫酸氪沉淀t离心分离
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残渣 清液
(WHEY蛋白) (液体残余物)
1)韩梅．富硒蘑菇含硒成分的研究 硕士论文．1991
*20mmd／l3"rJs．0_1 巯 基 乙醇．1 mmo]／1Na。N。，pH=8 5
标准样 ．以对工作曲线进行核实和修正。
蛋白质含量用凯氏定氮仪测定。黄豆粉
的盐酸水解液用 835型氨基酸分析测定
仪测定氨基酸含量。黄 豆粉中主要无机
元素含量用 3070Ez全 自动 x射线荧光
光谱仪测定。
2 结果与讨论
图 1和图 2是两种不同的提取程序
对样品分级分离提取的实验结果 程序
(1)可以把硒的结合态分成低分子物 、脂
类和脂蛋白、核酸、多糖 蛋白(包含水溶
蛋 白和水不溶蛋 白)4个部分 (图 1)。程
序(2)把硒的结合态分成残余物(低分子
物)、脂类、水溶蛋 白、固体残渣 (包含脂
溶蛋白、水不溶蛋白、核酸)4组分，其中
的脂类提取物中未发现含硒 (图 2)。
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4期 孙景芳等 ：土壤含硒量极高极低地 区黄豆中硒的含量及其在不同组分中的分布 399
醢 ． ．
图 1 4十地区黄豆样品硒在不同组分中的分布
(第 1套提 取方 法)
F ．1 Perceatage distribution of selenium in
diferent compoaents of soybean sm des from
~ourⅧ ns(in the procedure Se was divided
[nt6 low molecular weight fraction；fipids
and hpid proteir~s：aecle~acMs}
proteitts and po]y~ccharMes)
1低分子物 Low molecular weight portion，
2脂类+脂蛋自 Lipids—Lipoproteins．
3棱酸 Nucleic acids 4多糖+蛋 白
Polysaccharides+Proteins
*包古多糖、水溶性和水 溶性蛋白
ln~]uding poiysacchaxides，sohibie
proteias and irtsolubh proteins
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图 2 4十地区黄豆样品硒在不同蛆分中的分布
(第 2套提取方法)
Fig．2 Percentage distr ution of selenium ia diGe~nt
compoaents of soybean samples from fa⋯ ∞ s
(in the procedure Se was d】 ded into low TT】olecular
weight~faction；wa址r sohshle pm tei~s,sd
re*idue which comalnsⅡ口 proteins⋯ chic
adds，ins4uble prot#ns and。Do saccharides)
1液体残余物 Liquid residue，灌体残余物包古
低分子量部分 Liquid residue iaelude low molecular
weight poruon 2水溶蛋白 Soluble proteins
3固体残渣 Solid residue，固体残渣包古有多塘、
桉酸、脂藩性蛋白、球不溶性蛋白等
Sol resldue include po]y~ccharides．auchtc
a s，lipoproteJns and insoluhie pratems
*脂提取物中束发现古硒 No Se岫 foundin
Uplds extracdoa DⅫ edure
比较图 1和图 2的结果 ，可以看出 程序(2)中丙酮溶的脂肪部分不含有硒，而程序 (1)中
氯仿和甲醇提取出的脂肪及脂蛋白部分中含有少量的硒，因此氯仿和甲醇提取物中仅脂蛋
白含硒 ，硒含量占黄豆总硒含量的 7，0 ～u．7
程序(2)所提取的核酸有含有硒，硒量占黄豆总硒含量的 2．9 ～8．8 水溶蛋白中
含硒量最大 ．硒量占黄豆总硒含量的 42．6～56．7 ，这部分蛋白与含硒脂蛋白的总含硒量
为黄豆总硒含量的 50 ～66 ，因此可以认为蛋白组分是硒的优势结合组分。这一实验结
果和郝兰 生”针对 实验 室加 硒培养 的富硒蘑菇 ，王卫 真 等 人对 高硒大 蒜，Thanh和
Shibasaki
报告的”se标记大豆 中硒的结合态分析结果类似．说明无论是 自然生长或加硒培养的植
物，硒主要结合在蛋白组分中
低分子物中和核酸中含有少量的硒，但在总硒含量 中所占百分含量都小于 12．5 。把
图 1的固体残渣同图 2中的脂蛋白和核酸进行比较可得到多糖+水不溶蛋白的含硒量．其
值分别为 ：恩施 29．4 、北京 20．9 、天水 19．4 、延边 31．4 ．扣除脂蛋白中硒的量 ．估
计多糖和水不溶性糖蛋白中硒的百分含量为 l0 ～2o 。本文实验结果与以往的中国不同
1j郝兰 生 北京 医科太 学硕士 论文 一富硒 蘑菇及 其含硒 成分研 究 1 989
2)王卫真．硕士论文，高硒太蒜中硒的分布及硒蛋白的分离鉴定和生物活性研究．1987
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地区植物硒的结合态研究中，富硒蘑菇或高硒大蒜硒形态研究结果显示的硒确实可与多糖
或核糖核酸结合的结论一致” 。用亚硒酸与硫酸软骨素0 或卡拉胶0 进行的硒多糖台
成研究表明其可能结合在糖的 4和 6位上 ，但硒在 自然状态生长的植物中多糖或核糖核酸
的结合部位是否和上述结论相同以及硒结合与多糖的生物学功能有待研究。
图 3为不同硒含量地区黄豆样品中的蛋白和氨基酸分析结果。可看到高硒黄豆蛋白质
和氨基酸含量较其它地区样品高。在以往的工作中发现补硒培养的蘑菇和高硒大蒜蛋白和
舍硒蛋白中氨基酸含量均发生了不同程度的变化””。
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囝 3 同地 区酋 显样 品中 氪基醮 曹量
Fig 3 Contents。f amino acids in soybean samples
在大 田喷箍亚硒酸钠 ，也发现小麦蛋白质和若干种氨基酸有明显增加 。
从这些实验结果可以推测硒对黄豆氨基酸和蛋 白质台成有影响，但对于高硒与蛋 白和
氨基酸舍量增加之间的关系，尚有待进一步研究。
图 4是上述黄豆样品主要无机元素含量分析结果。可以看出元素含量的差异主要表现
为硒含量的差异。虽然恩施样品的 Ca、P、Mg含量略高于其它样品，但系统差异不大。同时
应该指出由于样品收集的实际困难 ，本实验中忽略了不同地 区黄豆品种之间的差异 ，品种
差异是否有影响有待将来工作加以核实
I)韩梅 硕士论文 富硒蘑菇含硒成分的研 究 1q91
2)都兰生 北京医科大学硕士论文．富硒蘑菇及其古硒成分的研究 1989
3)王卫真 硕士论文 高硒太蒜中的分布盟硒蛋 白的分离鉴定和生物活性研究
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4期 孙景芳等 土壤含硒量极高极低地区黄豆中硒的含量及其在不同组分中的分布 401
3。
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图 4 不 同地 区 黄豆样 品 中主 要无机 元幂含 量
Fi8 4 Coments ot major inorganic elements in sovbean~mples
3 小结
对不同硒含量生态环境中的黄豆样品硒结合态进行分析 ，结果表明硒在小分子、核酸、
多糖中均有分布，主要赋存于黄豆蛋白中。在总硒含量相差很大的情况下，看不出各组分
中硒的分布有什么倾向。从氨基酸分析数据和以往的工作结果推测高硒含量与黄豆蛋白质
及若干氨基酸的合成存在的联系，需要对其机制做进一步的研究。
参 考 文 献
1 王子健．中国低硒带环境中硒的环境行为研究进展．环境化学 ．1993．12(3)：2"37~243
2 严本武．中国高硒地置的分布特征 中国地方病学杂志 ．1993·12：87～88
3 中国科学院地理研究所地方病 室 我国土壤表屠硒含量的地理分布及其与凡畜反应症的关系 地理研究 ．1884，3
89～ 45
4 橱光圻．^的地方性硒中毒和环境及凡体硒水平．营养学报 ．1982．4：81～84
5 1hanh V H and Shibasaki K．Major protei~ of soybea㈣ ds A straight／orward fractiomation and their~haracteri~
tion．J Agric．， Chin ·1976·84：111 7～ 1121
6 王子健 ．孙景芳 正相液体色谱法测定 ppt量级硒．环境科学学报 ．1988·8(8)：181～124
7 Yah8 M and Wan8 K Isolation，purification，identifleation arId biological activities of p01ysaoch⋯ Se from gar Lic rich in
Se J．』， 苫 C 晰．·1891 d3：628～ 633
8 彭斌 ．彭安．硒化硫酸软骨索的合成丑其与亚硒酸竹的毒性比较 湘潭师范学院学报，1993，14(3)：24～29
8 唐家驻 ，芮海风．硒化角叉菜腔的制备及其理化性质和生化活性研究 生物化学与生物物理学报 ．1988 20(3 3：259
～ 261
10 崔剑波 ．尹昭设 外源性硒在作物籽实中硒的化学形态及其对品质的影响．应用生志学报 ．1993，4(3)：303~306
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