02.27 科學合理攝入硒!新研究:高硒攝入可誘導豬Ⅱ型糖尿病發生

對人體而言,發現至今已經超過200年的硒(Se)是機體必需的微量元素,在氧化還原調控、免疫和甲狀腺激素代謝等方面發揮著重要作用。然而,硒的生理作用安全閾值很窄,膳食硒攝入不足和過量均可導致人體代謝功能紊亂。

高硒攝入與Ⅱ型糖尿病等代謝紊亂之間的關係引起了人們的極大關注,但其潛在機制尚不清楚。日前,中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所優質功能畜產品創新團隊在《營養學雜誌》(The Journal of Nutrition)上發表論文:高硒攝入可誘導豬Ⅱ型糖尿病的發生。論文通訊作者為中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所研究員張軍民、助理研究員湯超華。

該團隊以豬為模型。他們用硒代蛋氨酸(SeMet)餵養36只閹割公豬(62.0±3.3kg),兩組分別為0.25mgSe/kg(Se-A組)或2.5mgSe/kg(Se-S組),餵養時間為60天。

研究團隊過分子生物學和靶向代謝組學技術,分析了硒濃度、生化指標、基因表達、酶活性和能量代謝產物,研究日糧添加高水平硒對豬血清生化指標、肝臟糖代謝和酰基肉鹼代謝的影響。

科学合理摄入硒!新研究:高硒摄入可诱导猪Ⅱ型糖尿病发生

高硒攝入對豬肝臟糖和酰基肉鹼代謝影響

結果發現,與Se-A組相比,Se-S組空腹血糖(1.9倍)、胰島素(1.4倍)和遊離脂肪酸(FFAs,1.3倍)濃度更高。Se-S組肝臟總硒濃度是Se-A組的4.2倍,但大部分硒蛋白基因和硒酶活性在兩組間無差異。

27個靶向糖代謝物中有7個,以及21個酰基肉鹼代謝物中的4個,在高SeMet下發生顯著變化。高SeMet補充顯著提高磷酸烯醇丙酮酸羧激酶(PEPCK)活性64.4%,降低己糖激酶和琥珀酸脫氫酶(SDH)活性46.5%-56.7%。

另外,Se-S組中葡萄糖、二羥丙酮磷酸、α-酮戊二酸、延胡索酸酯、蘋果酸脂、赤鮮糖-4-磷酸、景天庚酮糖-7-磷酸比Se-A組高21.1%-360%不等。Se-S組脂肪酸合酶(FASN)表達以及相關的肉鹼、己酰肉鹼、癸酰肉鹼、十四酰肉鹼的相對含量較Se-A組高35%-97%。

研究總結,高硒攝入顯著提高了豬血清中葡萄糖、胰島素和遊離脂肪酸含量;此外,降低了豬肝臟中糖酵解和三羧酸循環途徑中關鍵酶活性,導致多種代謝底物累積,同時,提高了肝臟中脂代謝相關基因表達和酰基肉鹼代謝物水平。

結果表明,高硒攝入通過抑制肝臟糖酵解和三羧酸循環代謝途徑,增強了肝臟中酰基肉鹼和脂質合成過程,從而誘導豬Ⅱ型糖尿病的發生。

研究團隊認為,該項研究為科學合理攝入硒,從而避免因過量攝入硒而引起Ⅱ型糖尿病提供了重要的理論依據。


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