賈 蕾，向極釬，殷紅清，何 慧，侯 燾,*

（1.華中農業(yè)大學食品科學技術學院，湖北 武漢 430070；2.恩施土家族苗族自治州農業(yè)科學院，湖北 恩施 445000）

硒是人體所必需的微量元素之一，有著重要的生理功能[1]，也是組成具有抗氧化活性的硒蛋白的必需成分，如谷胱甘肽過氧化物酶（glutathione peroxidase，GPx）、硫氧還蛋白還原酶（thioredoxin reductase，TrxR）、脫碘酶（iodothyronine deiodinases，DIOs）等[2]。 近年來，硒的營養(yǎng)價值引起廣泛關注，市場上出現(xiàn)了不少富硒產品，例如富硒酵母、富硒玉米、富硒茶等。同時，研究人員也對硒及其衍生物進行了更加深入的研究，主要集中在膳食硒與人體健康的關系、硒蛋白的合成及發(fā)揮作用的機制、硒的代謝研究等多個方面，并取得了一定成果[3-6]。

生物活性肽以高親和力、特異性和促進健康的高效性而著稱，隨著消費者健康意識的增強，食源性生物活性肽成為功能性食品和營養(yǎng)保健品的重要組成部分[7-8]，使得活性多肽類物質的研究成為一個活躍領域。生物活性硒肽來源廣泛，不僅可從含硒動植物蛋白及微生物蛋白中獲取，也可人工合成，具有極大的開發(fā)潛力和應用價值。多年來，對于硒肽的研究多集中于硒肽制備及分離純化等方面[9-10]，對于其生理活性及其發(fā)揮作用機制的探討以及氨基酸結構組成序列的研究較少。

本文主要對硒的生物學功能及其吸收、代謝進行簡要的概述，并對近年來生物活性硒肽研究的相關熱點問題，如硒肽的制備、生理活性、氨基酸序列等進行綜述，以期為硒及生物活性硒肽在食品、藥品、醫(yī)療等多個方面的開發(fā)應用提供理論基礎。

1 硒的生物學功能

硒是人體、動物體以及多種微生物體中各種重要生物學功能所必需的元素，以硒代半胱氨酸（selenocysteine，SeC）的形式摻入硒蛋白中發(fā)揮生理活性[11]。近年來，微量元素硒對人體生長和代謝的積極作用已被廣泛證實，大量研究表明硒是大量硒依賴蛋白質（如GPx，TrxR，DIO等）所必需的元素，這些物質在大多數(shù)生物體內均表現(xiàn)出氧化還原酶的功能[12]，此外，硒也被證實具有抗氧化[13]、抗炎[14]、抗病毒[15]、提高機體免疫力[16]、調節(jié)情緒[17]、預防心腦血管疾病[18]及神經(jīng)退行性疾病[19]（如阿爾茨海默癥）等生理功能。

硒的可用資源在世界范圍內有限且其分布不均勻，據(jù)估計，全世界有一億到十億人缺硒[20]，缺硒將導致克山病以及心肌疾病等[21]。而硒的過度攝入則會導致硒中毒，其中毒機理尚不完全清楚，主流觀點認為硒可以代替某些含硫氨基酸（如Met、Cys）中的硫，抑制組織呼吸酶活性，并可以降低組織中的谷胱甘肽（glutathione，GSH）水平，抑制某些硫氫化酶的活性；也有觀點認為高硒水平具有促氧化作用，有助于機體內活性氧的產生[22]。硒中毒的主要癥狀是嘔吐、腹瀉、惡心以及呼吸中的大蒜味，甚至是內分泌失調、心臟及肝中毒等[23]。同時，硒攝入超標也被證實是越來越多的流行病學的誘因，如促進肥胖、胰島素抵抗和2型糖尿病的發(fā)生、發(fā)展等[24]。

硒的有益或毒性作用不僅是劑量依賴性的，并且與其生物化學形式及生物利用度有關，諸如SeC、硒代蛋氨酸（selenomethionine，SeM）和硒甲基硒代半胱氨酸等有機硒化合物的毒性比無機硒的毒性小，且其生物利用度要優(yōu)于無機硒化合物，對環(huán)境更友好[25-26]。近年來，隨著硒營養(yǎng)和生物活性肽研究的深入，發(fā)現(xiàn)生物活性硒肽是有機硒的重要來源之一，已有研究表明源自多種食品的生物活性肽通常具備易于吸收、敏感性低、營養(yǎng)價值高、生物利用度高、副作用少的特點[27-28]。因此，補充生物活性硒肽可能是安全有效的補硒方法，關注其來源、分離檢測手段以及生物活性等不僅有利于硒營養(yǎng)的深入研究，充分發(fā)揮硒的有益生理活性，而且對于提高國民整體健康水平具有重要意義。

2 硒元素的吸收、代謝研究

人體內硒的吸收代謝途徑尚未被完全探明。普遍認為，膳食是硒的主要來源，食物中含有的幾種硒在被人體攝食后通常會在腸道中被很好地吸收（吸收率在50%～100%之間），但硒的生物利用度與硒來源、人群營養(yǎng)狀況、硒化物形式有關，且不同硒化物吸收機理不同，其生物利用度也不同[29-30]。因為硒具有與硫相似的理化性質，故可在某些反應中將硫化物中的硫替換為硒，SeM與蛋氨酸（Met）有相同的吸收途徑，即通過中性氨基酸的攝取吸收機制，一般依賴Na+機制穿過小腸壁；硒酸鹽則是通過主動吸收穿過小腸壁，亞硒酸鹽通過被動吸收穿過小腸壁；SeC和亞硒酸鹽則不會被通過主動轉運而吸收，并且不受類似硫化物的影響，而是通過簡單的擴散吸收[31]。

硒的代謝途徑如圖1所示，人體通過膳食獲取的含硒化合物通過不同的生物化學反應在體內轉化、代謝，硒化氫（H2Se）可視作無機硒和有機硒化合物代謝的中心物質。H2Se可以通過膳食硒轉化而來，膳食硒則包括無機硒和有機硒。膳食中無機硒主要包括硒酸鹽和亞硒酸鹽，硒酸鹽可以通過ATP酶促活化形成5’-硒磷酸鹽腺苷，然后通過GSH進行非酶還原轉化為亞硒酸鹽[32]， 而亞硒酸鹽既可在TrxR的直接作用下轉化為硒化氫，也可以在GSH及GPx的作用下依次轉化為含硒二谷胱甘肽和谷胱甘肽硒化物，進而轉化為H2Se[33]；膳食中有機硒主要包括SeM和SeC，SeM不僅能夠通過胱硫醚γ-裂解酶非特異性地轉化為甲基硒醇后再去甲基化生成H2Se，而且能夠通過轉硫途徑生成中間產物SeC，SeC則可被硒代半胱氨酸裂解酶分解產生H2Se[35]。H2Se則向兩個方向繼續(xù)轉化，其一是在ATP和硒磷酸合成酶的作用下轉化為硒磷酸鹽，用于生成硒蛋白[36]；其二是轉化為硒糖、甲基硒化物、二甲基硒化物、三甲基硒鎓離子等，通過尿液、糞便和呼吸排出體外[37]。

圖1 硒的代謝途徑[32-37]Fig.1 Metabolic pathways of selenium[32-37]

3 生物活性硒肽

3.1 硒肽的制備

目前，制備天然富硒肽的原材料種類繁多，已從富硒大豆[38]、富硒玉米[39]、富硒酵母[40]中分離并鑒定了含硒肽。同時，為了更好地開發(fā)利用硒資源和提高藥用植物的價值，研究人員以堇葉碎米薺為原料提取出了含硒肽，并且從碎米薺中分離所得的硒肽含硒量要比其他植物高[41]， 這是因為堇葉碎米薺是超富硒植物，其苗葉期的含硒量超過了國際上的超富硒植物的含硒臨界標準（1 000 mg/kg）， 遠高于富硒酵母、富硒大豆、富硒小麥[42]。

酶促水解是從蛋白質中獲取肽最為常見的一種策略，天然富硒肽也多通過酶促水解從蛋白質中獲得。制備天然富硒肽首先要從合適的材料中提取含硒蛋白質，堿溶酸沉（等電點沉淀法）是當前較為常見的含硒蛋白分離方案，田敏爵等[43]利用堿溶酸沉法探究了富硒猴頭菌中含硒蛋白提取的最佳工藝條件，張玉鳳[44]在利用堿溶酸沉法獲取富硒魔芋蛋白的基礎上研究了該含硒蛋白的抗氧化性能，F(xiàn)ang Yong等[45]研究了富硒大米中硒的分布，發(fā)現(xiàn)堿溶性的谷蛋白中硒含量最高，并成功利用堿溶酸沉法獲取了含硒蛋白質。其次是選擇合適的蛋白酶以水解度、硒含量等指標優(yōu)化含硒蛋白水解工藝，水解酶往往是選擇各種市售蛋白酶，包括木瓜蛋白酶、堿性蛋白酶、胰蛋白酶、復合蛋白酶等。例如，為了從富硒茶中分離抗氧化性能良好的硒肽，以清除自由基能力為指標，從多種商業(yè)蛋白酶篩選出木瓜蛋白酶用于水解富硒茶蛋白，并通過單因素試驗和響應面優(yōu)化了酶解條件[46]。在某些情況下，可將兩種或兩種以上蛋白酶結合使用以生產所需的富硒肽，程天德[38]和陳里[10]相繼利用枯草芽孢桿菌蛋白酶、木瓜蛋白酶混合水解富硒大豆蛋白、富硒酵母蛋白而分別獲得了分子質量小于1 000、13 000 Da且生物性能良好的含硒肽。

隨著生物信息學技術、基因工程和蛋白質化學修飾技術的快速發(fā)展，為了滿足市場的需求、最大程度地發(fā)揮 生物活性肽的價值，人工合成硒肽也陸續(xù)出現(xiàn)。目前， 文獻報道的人工合成硒肽多以天然的GPx和超氧化物歧化酶（superoxidant dismutase，SOD）活性中心結構設計，采用基因工程方法制備的人工模擬酶，兼具了GPx和SOD抗氧化雙酶的活力。例如，以天然金屬為基礎設計的含硒65肽（Se-CuZn-65P）[47]。而Se-CuZn-65P難以進入細胞發(fā)揮作用，為了解決這一問題，一種包含了細胞穿透肽的含硒化合物也被成功合成[48]，并通過單蛋白生產與大腸桿菌的半胱氨酸輔助營養(yǎng)雙表達系統(tǒng)相結合對其進行了表達[49]。

近年來，由于微量金屬元素與氨基酸/小肽螯合物有利于提高微量元素生物學效價[50]，通過螯合修飾將無機硒轉化為有機硒，以提高硒元素利用率和安全性的新方法逐漸在實驗室內應用。有以來源于魚類的分子質量小于3 000 Da的肽[51]、靈芝肽[52]、玉米低聚肽[53]為主體，分別與亞硒酸鹽螯合后得到了抗氧化性能良好的硒-肽螯合物，此外，為了探究硒與肽的螯合機制及螯合位點的數(shù)量，硒螯合豌豆寡肽被成功合成，并發(fā)現(xiàn)硒與豌豆寡肽的酰胺結構螯合引起了蛋白質結構轉變和價電子躍遷，兩者的螯合位點在N和O附近，Se4+可以提供4d的空軌道，而N和O提供孤對電子占據(jù)空軌道，從而形成配位鍵[54]。

雖然制備天然富硒肽效率低、耗時耗能，在未來的工業(yè)生產中需要克服多種困難，但其活性穩(wěn)定、生物安全性高、選擇性好、特異性高[55-56]，并且探究天然富硒肽的結構及活性是人工合成硒肽的前提，對天然富硒肽功能性肽段的挖掘及其構效關系的研究能豐富硒肽數(shù)據(jù)庫，為未知硒肽的酶切位點、功能預測提供基礎。人工合成硒肽則與天然富硒肽不同，制備速度快、周期短、效率高是它的巨大優(yōu)勢，但仍然存在著合成技術不成熟、生產成本高、缺少系統(tǒng)性的安全評估以及臨床實驗等不足。同時，硒肽螯合物的螯合率和產物得率均較低，在工業(yè)上進行量產并沒有顯著優(yōu)勢。故在未來幾年，研究人員對于硒肽的探究仍會以天然富硒肽為主，而在現(xiàn)有天然富硒肽制備工藝的基礎上，利用超聲和微波輔助技術提高蛋白的產量，從而提高硒肽的得率是值得考慮的解決富硒肽生產效率低的方法。

3.2 硒肽的生物活性

硒營養(yǎng)和生物活性肽的開發(fā)一直以來都是營養(yǎng)學中的熱點問題，多種來源硒肽的成功制備也為探究硒肽特有的生物活性、開發(fā)新型保健產品提供了條件。目前，對于硒肽的研究一直處于確定其生理功能的初級階段，而對其生理機制尚未展開探究。而肽的特征結構是影響其活性的主要因素，普遍認為肽的生物活性與肽序列、肽鏈長度、分子質量、疏水性和氨基酸組成等因素之間有著密切聯(lián)系[57]，開發(fā)數(shù)據(jù)模型來統(tǒng)計分析化合物的活性和預測高活性結構已逐步開始應用，例如定量構效關系模型等[58-59]。

3.2.1 抗氧化作用

有氧生物的呼吸作用而形成的活性氧、自由基可以與體內的其他基團和物質迅速反應，致使細胞和組織損傷使機體出現(xiàn)衰老、細胞凋亡和某些嚴重疾?。ㄈ绨┌Y、阿爾茨海默癥、動脈粥樣硬化等）[60-61]，而抗氧化劑可以中斷氧化和供氫的自由基鏈，防止氧化鏈反應，從而形成穩(wěn)定的不引發(fā)或致使脂質或蛋白質氧化的自由基。因此，抗氧化劑的存在在維持機體平衡、改善人體健康等方面發(fā)揮著重要作用。硒肽的生物效應是多方面的，其中最重要的、研究最多的是抗氧化活性，尤其是衍生自天然食物蛋白的許多抗氧化硒肽受到了相當大的關注。

目前，尚未開發(fā)出專門用于測定肽或肽混合物抗氧化能力的測定方法或將其標準化，基于化學反應的體內外測定方法則被廣泛應用于表征部分純化的肽和/或單個肽的抗氧化效果。其中，氧自由基吸收能力測定法、總自由基捕獲抗氧化劑參數(shù)法以及其他自由基（如羥自由基（·OH）、超氧陰離子自由基（O2-·）、2,2’-聯(lián)氮-雙(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)（2,2’-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid)，ABTS）陽離子自由基、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）自由基）清除法等體外抗氧化方法應用最為普遍[62-63]。Li Canpeng等[64]對硒化卵清蛋白經(jīng)胰蛋白酶消化后分離鑒定出的含硒肽進行ABTS陽離子自由基清除活性、羥自由基清除活性和還原力測定，得出該含硒肽具有較高的抗氧化能力的結果，并指出硒化卵清蛋白的抗氧化活性增強是硒和蛋白質的熔融小球構象所致；Liu Kunlun等[65]利用堿性蛋白酶有效水解從富硒糙米分離出的含硒蛋白質而獲得抗氧化硒肽，該硒肽對于DPPH自由基、·OH和O2-·具有強清除活性，表明該物質可作為天然食品來源的抗氧化劑。為了進一步開發(fā)利用恩施堇葉碎米薺，對該碎米薺不同提取物（碎米薺堿提取物、碎米薺富硒蛋白、碎米薺富硒多肽）的抗氧化活性進行了考察，并且將其不同的提取物與等量富硒酵母、無機硒和非富硒多肽與無機硒混合物進行了抗氧化能力的比較，結果發(fā)現(xiàn)等量硒的情況下，碎米薺富硒多肽的抗氧化能力優(yōu)于其他含硒物質，且有機硒清除自由基的能力優(yōu)于無機硒[41]。

硒肽的體內抗氧化機制（基于活性氧的產生和代謝途徑）如圖2所示。一方面，硒肽是特殊的含硒有機物，不同于只具備抗氧化活性的肽，硒元素有很強的親核特性、電子轉移能力，可與活性氧反應并因此被氧化生成Se—O化合物，而Se—O化合物可迅速被還原，即硒既能迅速被氧化又被快速還原，具備抗氧化的能力[66]。另外，肽本身具有抗氧化活性，但是關于肽發(fā)揮體內抗氧化作用的分子機制沒有系統(tǒng)研究，有研究發(fā)現(xiàn)，低分子質量肽 可上調SOD和GPx基因表達，增強兩種酶活性[67]，也有觀點認為肽在體內直接充當活性氧清除劑，但有待論證。另一方面，如圖2所示，O2-由專門的酶（如黃嘌呤氧化酶、煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（reduced form of nicotinamide adenine dinucleotide phosphate，NADPH）氧化酶）催化產生或者作為細胞代謝（如線粒體電子傳輸鏈）的副產物，經(jīng)SOD作用后轉化為H2O2，其中，硒依賴性GPx則可以降低活性氧代謝產物H2O2以及氫過氧化物的水平，從而保護細胞免受氧化損傷[68]，因此硒肽可作為硒酶如GPx等的硒元素供體，通過提高酶的抗氧化活性間接發(fā)揮其抗氧化活性。

圖2 硒肽基于活性氧的產生和代謝途徑的體內抗氧化機制Fig.2 Antioxidant activity and underlying mechanism of seleniumcontaining peptides

此外，有研究顯示，分子質量范圍在1 000～5 000 Da的低分子質量級肽的抗氧化活性更好，肽序列中含有疏水性氨基酸（如Val、Leu）、芳香族氨基酸（如Trp、Tyr）、親核的含硫氨基酸（Cys、Met）等均有利于提高肽的抗氧化活性[63,69]。而SeC是氧化還原性酶GPx的活性中心，在硒肽、硒蛋白等多種有機硒化合物的抗氧化活性方面發(fā)揮著重要作用[70-71]，這就表明硒肽的抗氧化作用與其氨基酸組成密切相關，它能在體內代謝后成為GPx的合成材料，提高生物體的抗氧化能力。

3.2.2 降血壓作用

高血壓的控制可以通過多種相互關聯(lián)的代謝途徑進行，迄今為止研究最多的是腎素-血管緊張素系統(tǒng)對血管緊張素轉化酶（angiotensin-converting enzyme，ACE）的抑制作用。腎素-血管緊張素系統(tǒng)中，血管緊張素原被腎素生成的血管緊張素I裂解，進而被ACE水解生成血管緊張素II，血管緊張素II通過與1型受體和2型受體結合來介導其作用，導致血管的收縮。此外， ACE可將血管舒張劑緩激肽水解成無活性的片段，導致血管擴張不足[72-73]。

控制血壓的大多數(shù)策略都涉及通過食物衍生的肽抑制ACE活性，從而減少血管緊張素II生成和緩激肽失活，使血壓降低[74]。近年來，陸續(xù)從富硒螺旋藻[75-76]、富硒大豆[77]、富硒茶[78]中也分離鑒定出具有抑制ACE活性的含硒肽，發(fā)現(xiàn)多種酶水解富硒螺旋藻蛋白獲得的硒肽對ACE活性的抑制率高達89.47%，富硒大豆低聚肽的降血壓效果是硒與肽協(xié)同作用的效果，富硒茶來源的硒肽抑制ACE的能力優(yōu)于等量不含硒的同源ACE抑制肽。

此前，有報道指出肽結構中的Pro順反式異構體、疏水性氨基酸的位置、肽序列的分子質量均會影響降壓肽的ACE抑制效果，其中Pro的反式結構、C-末端殘基為疏水性氨基酸和帶正電荷的氨基酸、分子質量低（二肽和三肽）的肽均能提高降壓肽的ACE抑制活性[79]。而目前對降壓硒肽的結構研究較少，無法得知硒肽是否有如上特征，而且有研究指出長期暴露于高硒環(huán)境中會增加高血壓的發(fā)病率[80]，因此，對硒肽構效關系及量效關系的研討是今后研究ACE抑制硒肽的重點。

3.2.3 肝臟保護作用

硒及硒蛋白與肝臟健康有著密切關系。調查研究顯示，肝癌的發(fā)病率在世界范圍內存在地理差異，其原因可能是不同地區(qū)人群血清/血液中硒的濃度不同[19]，而且流行病學證據(jù)也表明了高硒攝入能夠有效降低患肝癌的風險[81]。

近年來，陸續(xù)有學者針對硒肽的保肝作用展開了研究。高脂飲食誘導的肝損傷模型中，喂食大鼠富硒大豆肽（selenium-biofortified soybean peptides，SSPs）10 周，能提高其肝臟及血清中SOD、GPx的活性，降低丙二醛的含量，從而改善高脂小鼠的抗氧化能力，抑制脂質過氧化反應，防止脂肪肝的形成[82]；半刀豆球蛋白A誘導的小鼠肝損傷模型中，硒生物強化玉米肽顯著提高了肝臟中SOD和GPx的活性，降低了丙二醛含量，抑制了腫瘤壞死因子-γ、腫瘤壞死因子-α等炎癥因子的分泌，從而防止肝炎的發(fā)生[83]；四氯化碳（CCl4）誘導的大鼠肝纖維化模型中，SSPs抑制了肝臟中α平滑肌肌動蛋白合成，促進基質金屬蛋白酶9的mRNA表達，抑制肝纖維化，此外，在該肝損傷模型中也觀察到SSPs增加GSH和GPx活性的 現(xiàn)象[84]。合理推測，硒肽的抗氧化作用在其發(fā)揮保肝活性時發(fā)揮著重要作用，具體機制需要進一步的研究。此后，為了明確SSPs抗肝臟纖維化的作用機理，相關研究人員展開了體內外實驗對其進行探究。研究表明，SSPs可能通過抑制轉化生長因子-β/白細胞抑制因子7途徑和加速HSC-T6細胞凋亡來防止肝細胞凋亡以及肝臟纖維化[85]。

3.2.4 免疫調節(jié)活性

免疫調節(jié)劑是可以通過改變免疫系統(tǒng)的任何部分（包括免疫系統(tǒng)的先天和適應性功能類別）來增強、減少 或改變免疫應答的任何物質，研究發(fā)現(xiàn)飲食成分調節(jié)免疫功能是一種有效且高效的策略，尤其是來源于食物蛋白的免疫調節(jié)肽為飲食干預免疫系統(tǒng)提供了更多可能[86]。

近年來，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)不同來源的硒肽在免疫調節(jié)方面同樣具有顯著效果，揭示了硒肽有成為調節(jié)免疫功能食品的巨大潛力。分子質量低于1 000 Da的富硒大米肽經(jīng)鑒定可通過降低氧化應激水平和增加細胞中抗氧化劑SOD、GSH的活性來保護細胞，保護PC12和RAW264.7細胞免受神經(jīng)毒性[87]；富硒大米蛋白水解物經(jīng)細胞實驗、巨噬細胞增殖和吞噬作用實驗得出具有抗氧化和免疫調節(jié)活性后，在富硒大米蛋白水解肽中篩選出的免疫調節(jié)肽中，發(fā)現(xiàn)了兩種先前未見報道的含硒肽序列SeMDPGQQ、TSeMMM，并指出富硒大米蛋白水解肽免疫調節(jié)活性與含硒肽結構中的SeMet序列密切相關[88-89]；人工合成硒肽也被證實能有效提高脂多糖誘導的小鼠腹腔巨噬細胞的相對活力，增強細胞的吞噬能力，降低一氧化氮（NO）和H2O2的分泌水平[90]。

有研究指出具有免疫調節(jié)作用的食源性衍生肽的肽鏈較短（2～10 個殘基），在N—或C—末端的精氨酸是一些免疫調節(jié)肽的共同結構，而且疏水氨基酸（如Gly、Val、Leu、Pro等）最常存在于具有免疫調節(jié)作用的 肽中[91]。硒肽生物活性的研究中，在一定程度上關注了結構對于其免疫調節(jié)活性的影響，但仍處于對其結構的鑒定階段，并沒有開展系統(tǒng)性的分析和深層次的挖掘。

3.2.5 其他

除了上述生理活性之外，對硒肽的生理功能的研究還有其他發(fā)現(xiàn)。大豆硒肽經(jīng)證實具有排鉛保健作用，鉛中毒的小鼠模型在飲用質量濃度200～800 mg/L的大豆硒肽水溶液后，其體內多種器官中的鉛含量均有所下降[92]， 而硒和鉛之間的親和力很強，硒肽的排鉛效果可能是由于硒/鉛化合物的形成，該化合物可被動物體自然清除。富硒玉米肽被證實有醒酒活性，通過體內外實驗發(fā)現(xiàn)其醒酒活性良好且其醒酒能力優(yōu)于等劑量普通玉米肽[93]。適量的人工合成硒肽經(jīng)動物實驗發(fā)現(xiàn)具有在動物體內穩(wěn)定降低血糖的作用，且其降血糖效果優(yōu)于注射胰島素，并維持了肝組織的氧化還原平衡[94]。

4 硒肽與不含硒同源肽的生物活性的比較研究

硫（S）與硒[95]、尿嘧啶的含硫和含硒類似物[96]、硒酶和硫酶[97]等的抗氧化活性的比較研究均已報道，其中，Se和S這兩種硫屬元素在氧化還原化學中表現(xiàn)出較大的差異，Reich等[66]認為造成這種差異的原因主要是Se無法形成所有類型的π鍵，與S相比，Se的親核特性更強，與活性氧反應時速度快，這也意味著Se-O鍵缺少π鍵特征，Se-O化合物與S-O化合物相比更易被還原。Mishra等[98]在對比SeM和Met的單電子氧化自由基的反應中發(fā)現(xiàn)羥自由基與SeM和Met的初始反應相似，但SeM單體自由基陽離子的較高穩(wěn)定性和較低的氧化還原電勢也會改變反應路徑，并且形成的產物更易于發(fā)生氧化還原反應，故SeM具有比Met更好的抗氧化活性，并通過循環(huán)伏安法研究以及與疊氮基的反應對其進行了驗證。然而，目前對于硒肽和不含硒的同源肽之間生物活性的比較研究較少，主要集中于抗氧化活性方面。

有研究學者以富硒糙米為原料制備含硒肽SeMet-Pro-Ser（Se-MPS），通過測量自由基和活性氧的清除能力、鉻的還原能力、肌紅蛋白的保護和脂質過氧化的抑制能力來評判其與不含硒的同源肽Met-Pro-Ser（MPS）之間的抗氧化能力的差異及相關機理，結果顯示Se-MPS相較于MPS的氫原子轉移能力更強，MPS中的Ser和Se-MPS中的Se對兩種肽的抗氧化能力起到關鍵作用，且硒和肽對抗氧化活性具有協(xié)同作用[99]。王馳等[100]在利用老齡小鼠模型和HePG2細胞模型探究富硒玉米肽（seleniumcorn peptides，SeCPs）抗氧化活性的同時，也對比了SeCPs與其不含硒的同源肽（普通玉米肽）、甲基硒代半胱氨酸（MeSeCys）及SeCPs和MeSeCys混合物之間的抗氧化能力，結果顯示SeCPs的整體抗氧化能力優(yōu)于普通玉米肽，在硒含量相同的情況下，SeCPs的抗氧化效果 優(yōu)于富硒氨基酸，說明硒在玉米肽發(fā)揮抗氧化活性中起重要作用。

然而，除了Se-MPS和MPS抗氧化能力的對比實驗外，其余實驗僅關注硒肽與不含硒同源肽抗氧化能力的強弱，對其背后機理的挖掘均不夠深入，故針對不同來源的硒肽與不含硒的同源肽生理活性之間的差異以及相關機制仍有非常大的探究空間，這對于進一步研究硒肽的生理功能具有重要意義。

5 硒肽的結構

生物活性肽的生理功能隨著氨基酸組成的不同以及氨基酸排列順序的不同而發(fā)生改變，而且硒肽序列一旦確定，就可以人工合成硒肽，并驗證其生理活性，在必要時可進行其他表征。因此，確定肽序列對于研究硒肽的構效關系有著重要作用。

質譜法具有高精度、高靈敏度、高性價比和高通量的特點，是肽組學的基礎工具，可用于肽檢測并對其進行定量、定性分析，電噴霧電離-質譜法、基質輔助激光解吸電離-飛行時間質譜法、表面增強激光解吸電離-飛行時間質譜法等多種技術現(xiàn)都已廣泛應用于肽組學中肽段的大規(guī)模分析。但由于肽所處的環(huán)境較為復雜，在質譜分析前，對樣品分離以提高鑒定數(shù)量必不可少，而高效液相色譜法常用于質譜分析前的分離步驟，為了提高 分離效率，離子對反相色譜法、強陽離子交換色譜法等預分離技術也會根據(jù)研究對象的不同而應用[101-102]。通常使用軟件或者軟件和手動計算組合的方法從串連質譜中分析肽序列，一些研究人員還搜索數(shù)據(jù)庫以確定他們鑒定出的肽序列是否新穎，例如BIOPEP數(shù)據(jù)庫和Metlin代謝組數(shù)據(jù)庫[103]。

近年來，隨著越來越多不同來源、不同活性硒肽的成功制備，對其肽序列的鑒定也愈發(fā)受到關注，有研究先后從來源玉米的富硒肽中鑒定得到了多個含硒肽段[84,104]， 也有研究對來源于富硒糙米[65]、富硒大米[89]的天然富硒肽，硒螯合肽[54]和其他多種人工合成硒肽[105-107]的序列進行了鑒定。不同來源硒肽的生理活性、肽序列及肽序列檢測鑒定方法如表1所示。

表1 不同來源硒肽的生理活性、肽序列及肽序列檢測鑒定方法Table 1 Physiological activities and amino acid sequences of seleniumcontaining peptides from different sources and methods use for their identification

蛋白質組學中，常利用基質輔助激光解吸電離-飛行時間質譜法和電噴霧電離質譜法鑒定含硒肽和蛋白質，從分子水平上了解硒形態(tài)[108]。目前，多項研究表明色譜分離與電感耦合質譜對于硒種類的鑒定具有靈敏性，不同種類的色譜儀與電感耦合等離子質譜儀結合用作檢測器，例如體積排阻色譜-等離子體質譜、高效液相色譜-等離子體質譜法已被用于評估不同含硒有機物中硒的 種類[109]。其中高效液相色譜-等離子體質譜法的應用廣泛最為廣泛，歸功于其檢測限低、靈敏度較高，但鑒定肽序列的準確性取決于色譜峰與樣品的匹配度，在富含基質的樣品中會出現(xiàn)多原子干擾和基質效應，在應用時仍然存在一定的局限性。如表1所示，不同生物活性硒肽的肽序列不同，鑒定方法也不再僅僅局限于高效液相色譜-等離子體質譜法，更多高效的分離檢測方法也逐漸得到應用。

此外，由于目前已知的具有活性的硒肽結構較少，無法針對其進行構效關系研究或者建立相關數(shù)據(jù)庫，因此，今后的研究要開發(fā)更加快速、精準的鑒定方法，并開展更多的構效關系研究，通過研究硒肽的結構特征更好地理解和預測其生理活性，并建立數(shù)據(jù)模型用于設計、優(yōu)化具有高生物活性的分子結構。

6 結 語

近年來，隨著對硒營養(yǎng)價值研究的深入和肽組學的發(fā)展，硒肽的合成、吸收代謝機制、生理活性等方面的探究逐漸展開。但是，由于自然界中硒的可用資源有限且分布極不均衡，硒超蓄積植物中硒的含量也較低，故要從現(xiàn)有含硒動植物蛋白中獲取天然富硒肽具有局限性。天然富硒肽的制備周期長、得率低，給硒肽生理活性、作用機理、吸收的代謝機制等研究帶來了困難。此外，人工合成硒肽也存在著成本高、得率低、缺少相應的安全性評估等問題，其生產、研究和應用在一定程度上受到了阻礙。

硒肽相較于單一的硒化合物和普通的生物活性肽有著更高的生物活性，是生物活性肽領域中極具研究價值的新穎肽。未來需要利用蛋白組學、肽組學、基因工程等多種手段解決基礎性的制備困難問題，并以當前生產工藝較為成熟的硒肽為基礎，對其生理功能、機制以及對結構復雜性進行更深入的探究。另外，需要更進一步的研究來預測硒肽在人體中的穩(wěn)定性、生物利用度和反應性，以促使其成為新一代膳食補充劑，并為一些疾病提供新的治療思路。