□ 胡萬(wàn)明 北京中國(guó)科學(xué)院老專家技術(shù)中心
本文借助人類對(duì)于硒元素認(rèn)識(shí)的過程,對(duì)硒在自然界中的存在狀態(tài)、硒在人體中產(chǎn)生的生理功能和作用、富硒食品的加工現(xiàn)狀及存在的問題等進(jìn)行論述,并通過畜禽生物營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化富硒功能養(yǎng)殖等實(shí)驗(yàn)工作,在此基礎(chǔ)上探討分析富硒食品的發(fā)展趨勢(shì)和方向,為后續(xù)開發(fā)和生產(chǎn)富硒食品提供了經(jīng)驗(yàn)。
硒和碘一樣是人體必需的微量元素之一,其可防治近視和白內(nèi)障、保護(hù)心臟、防止肝臟壞死、抗癌,與此同時(shí),還有提高免疫力、解毒、延緩衰老、增強(qiáng)生殖功能等作用,有“抗癌之王”“心臟守護(hù)神”“生命火種”等美譽(yù)。我國(guó)科學(xué)家選取全國(guó)范圍內(nèi)1 094個(gè)縣市(約占全國(guó)縣市總數(shù)的50%)的土壤樣本,并測(cè)定其中硒的含量,根據(jù)測(cè)量出的結(jié)果可看出,我國(guó)絕大多數(shù)地區(qū)都田地均處于低硒或缺硒的狀態(tài)。隨著人口老齡化速度的加快,人們對(duì)硒在人體中所起到作用,、硒的防癌機(jī)理,硒和人體免疫功能、心血管疾病之間的關(guān)系等各方面認(rèn)識(shí)的加深,人們對(duì)于硒的需求量也在逐年上漲。對(duì)于普通人來說,食補(bǔ)是獲取硒元素最直接、最有效的途徑,因此,開發(fā)利用硒資源、發(fā)展硒產(chǎn)業(yè)、生產(chǎn)富硒食品,將人工和天然的富硒食品源源不斷地提供給缺硒地區(qū),是我國(guó)食品行業(yè)新的發(fā)展趨勢(shì)和熱點(diǎn)。以此為基礎(chǔ),怎樣開發(fā)和生產(chǎn)硒含量更為充足的食品,特別是開發(fā)生產(chǎn)易被人體吸收且安全的有機(jī)硒食品,是我國(guó)富硒食品發(fā)展和加工行業(yè)需要多關(guān)注的地方。
中國(guó)營(yíng)養(yǎng)家學(xué)會(huì)于1988年將硒這種微量元素列入我國(guó)居民每日必須攝入的15種膳食營(yíng)養(yǎng)素之一。我國(guó)是世界的人口大國(guó),當(dāng)然也是缺硒大國(guó),全國(guó)范圍內(nèi)約75%的地區(qū)存在硒缺乏的現(xiàn)象。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)和相關(guān)調(diào)查,我國(guó)成人從膳食中攝取的硒含量每日僅為36.7 μg,而研究則認(rèn)為,每個(gè)成人每日的硒攝取量應(yīng)為50~200 μg,這樣才能保證人體處于健康的水平,從而維持人體正常的生理機(jī)能。
對(duì)于硒的研究,我國(guó)一直走在國(guó)際的前列,并在補(bǔ)硒防病領(lǐng)域取得了舉世聞名的成果。但如何在人體可接受的范圍內(nèi)科學(xué)補(bǔ)硒是一個(gè)世界性的難題,通過藥物來補(bǔ)硒,價(jià)格太貴,普通消費(fèi)群體不太容易接受;補(bǔ)無機(jī)硒不但不容易被人體吸收,還容易中毒。通過使用富硒的農(nóng)產(chǎn)品來補(bǔ)充硒元素,叫做生物源補(bǔ)硒,可將藥補(bǔ)變成食補(bǔ),是一種方便、安全且經(jīng)濟(jì)的方式。因此,成功地培育富硒農(nóng)產(chǎn)品是解決人們科學(xué)補(bǔ)硒難題最直接有效的方式之一。
通過現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的研究發(fā)現(xiàn),硒對(duì)人體健康有著非常重要的作用,主要表現(xiàn)為以下5個(gè)方面:①硒元素直接參與到各種生化酶和生命核酸的合成與代謝之中,能對(duì)細(xì)胞的分裂、遺傳、繁殖起到很大的影響,具有較強(qiáng)的抗氧化性能和清除體內(nèi)自由基的勝利功能,能幫助人們延緩衰老;②促進(jìn)人體免疫力的提升。硒元素會(huì)對(duì)機(jī)體的防御機(jī)能和免疫能力產(chǎn)生重要的影響,能通過提升動(dòng)物體免疫功能及刺激蛋白和抗體的產(chǎn)生來增強(qiáng)機(jī)體的免疫力;③缺硒通常會(huì)導(dǎo)致肝臟病、哮喘病、克山病、心腦血管疾病等40多種疾病的產(chǎn)生,通過科學(xué)合理的方法進(jìn)行硒元素的補(bǔ)充,能在很大程度上幫助這些疾病的預(yù)防和治療;④硒元素是重金屬的解毒劑,其能抵抗鍋對(duì)中樞神經(jīng)、腎臟、生殖腺等部位產(chǎn)生的毒害。硒元素能和人體內(nèi)的汞、鉛、砣等重金屬元素進(jìn)行中和,最后形成金屬硒蛋白復(fù)合物而進(jìn)行體內(nèi)的解毒和排毒,可幫助環(huán)境、空氣污染嚴(yán)重地區(qū)的人們更好地預(yù)防癌癥;⑤硒元素是國(guó)際醫(yī)學(xué)界公認(rèn)的抗癌元素。
改革開放以來,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,已解決了人民“吃得飽”的問題。但如何讓人們“吃得安全”“吃得健康”則成為我國(guó)現(xiàn)階段人民生活的普遍訴求。相較于缺乏蛋白質(zhì)、脂肪、糖類等主營(yíng)養(yǎng)所表現(xiàn)的“顯性饑餓”,缺乏礦物質(zhì)微量元素(如硒元素等)則更具隱蔽性,因此被稱為“隱性饑餓”。這也是影響當(dāng)代人們健康,發(fā)生慢性病(如心腦血管疾病、糖尿病等)的關(guān)鍵誘因。在中國(guó),營(yíng)養(yǎng)概念正在由過去的“老三樣”:蛋白質(zhì)、脂肪和糖類,變?yōu)椤靶氯龢印保旱V物質(zhì)、維生素和微量功能成分。據(jù)世界微量營(yíng)養(yǎng)組織的報(bào)道指出,全球有>1/3的人口微量營(yíng)養(yǎng)缺乏,表現(xiàn)為“隱性饑餓”。而作為人體必需的微量元素——硒,由于其對(duì)人體的獨(dú)特重要作用,因此,富硒食品的開發(fā)今后必將會(huì)成為中國(guó)營(yíng)養(yǎng)食品和保健品中新的應(yīng)用重點(diǎn)。
2008年,由中國(guó)科學(xué)院趙其國(guó)院士主編的《中國(guó)至2050年農(nóng)業(yè)科技領(lǐng)域發(fā)展路線圖》指出,功能農(nóng)業(yè)是繼高產(chǎn)農(nóng)業(yè)、綠色農(nóng)業(yè)之后的第三個(gè)發(fā)展階段。如果說,高產(chǎn)農(nóng)業(yè)解決了人們“吃飽”的問題,綠色農(nóng)業(yè)解決了人們“吃得安全”的問題,那么,功能農(nóng)業(yè)主要是希望解決人們“吃得健康”的問題,屬于農(nóng)業(yè)3.0時(shí)代。因此,功能農(nóng)業(yè)不僅開啟了人們“吃的新時(shí)代”,還將成為我國(guó)農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的“新動(dòng)能”,為我國(guó)農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效提供解決方案。功能農(nóng)產(chǎn)品是功能農(nóng)業(yè)所生產(chǎn)的產(chǎn)品,而像富硒食品等功能食品的開發(fā),其原料均來自于功能農(nóng)產(chǎn)品。因此,富硒食品等功能食品的開發(fā)對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革,實(shí)現(xiàn)提質(zhì)增效具有引領(lǐng)作用,對(duì)于實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)增收、農(nóng)民增富、人民增壽具有重要意義。
在內(nèi)蒙開展的富硒牛羊養(yǎng)殖試驗(yàn),采用在牛羊飼養(yǎng)的育肥期,通過在喂養(yǎng)牛羊的精飼料中,添加有機(jī)硒(硒代蛋氨酸及硒代胱氨酸)進(jìn)行硒營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化,利用生物轉(zhuǎn)化技術(shù)使微量元素硒與蛋白質(zhì)絡(luò)合為有機(jī)生物硒轉(zhuǎn)化至牛羊肉中,實(shí)現(xiàn)了有機(jī)硒的轉(zhuǎn)化及富集,形成了可為人食用的更加安全可靠且口感較好的富硒牛羊肉。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),動(dòng)物源富硒食品相較植物源富硒食品,由于硒在動(dòng)物體內(nèi)已經(jīng)過安全的代謝,而不是過量的富集,因而對(duì)人體的食用更加安全、可靠。因此,建議在未來要加大動(dòng)物源富硒食品的開發(fā)力度。
通過趙寧等人的研究可發(fā)現(xiàn),紫陽(yáng)富硒茶可溶解于茶湯中的硒元素受到?jīng)_泡過程中水的溫度、沖泡時(shí)間、沖泡次數(shù)等多種因素的影響。同理,在對(duì)富硒食品進(jìn)行加工的過程中,各個(gè)操作單元中涉及的pH值、溫度、壓力、濕度等都會(huì)對(duì)富硒原料中硒元素的變化產(chǎn)生或多或少的影響,而這些變化則有可能出現(xiàn)在硒的含量、形態(tài)、活性等各個(gè)方面。因此,確定好富硒食品加工中的工藝參數(shù),就必須引入硒含量、形態(tài)、活性等因素作為重要的考量依據(jù),以此來幫助硒元素在整個(gè)加工過程中的穩(wěn)定,相對(duì)來說,這是在開發(fā)和生產(chǎn)復(fù)習(xí)食品過程中對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化且有效降低硒損失的重要任務(wù)。
人體對(duì)于硒元素的吸收主要依靠消化道,特別是小腸,吸收完成后,再通過血液對(duì)其進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)、細(xì)胞間的轉(zhuǎn)移,促使生物發(fā)揮功效。通過對(duì)比腸道吸收鐵、鋅等微量元素的過程和機(jī)制,結(jié)合細(xì)胞模型和動(dòng)物模型,了解和掌握轉(zhuǎn)運(yùn)過程中硒元素的吸收動(dòng)力學(xué)、消化攝取率將會(huì)成為研究富硒食品最主要的方向之一。
通過天然或人工的轉(zhuǎn)化,富含有機(jī)硒的食品,尤其是動(dòng)物源富硒食品,在人體吸收率和安全性上都有很大的提高,而且有多樣化的生物活性,是人體科學(xué)補(bǔ)充硒元素的優(yōu)質(zhì)營(yíng)養(yǎng)源,所以,對(duì)于硒元素的相關(guān)研究也被越來越多的專家學(xué)者所關(guān)注。在硒元素的研究領(lǐng)域,國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者在硒的形態(tài)分析、含量測(cè)定,富硒組分的結(jié)構(gòu)鑒定、分離純化、活性評(píng)價(jià)等方面做了大量的研究,并最終確定了富含有機(jī)硒的食品作為補(bǔ)硒劑在開發(fā)生產(chǎn)上的可能性及其潛力。但想要讓這些富硒組分運(yùn)用在食品加工的過程中,仍需要很長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展和研究,只有理論和技術(shù)相匹配,才能讓富硒食品在市場(chǎng)上獲得普遍的認(rèn)可和廣泛的需求。