富含硒的蛋白质消化产物对神经的保护作用及其不同硒形态的转运特性

硒富集植物蛋白的神经保护效应及转运机制研究。不同植物蛋白（卡菜H-CVP、大豆H-SBP、卷心菜H-CBP）中硒主要存在形式分别为硒代半胱氨酸、硒甲硫氨酸和硒酸盐，高硒蛋白显著抑制Aβ1-42诱导的PC-12细胞凋亡，H-CVP效果最佳（提升32.4%）。总硒生物利用度分别为29.07%、44.90%、26.11%。转运机制显示能量依赖性，涉及有机阳离子转运蛋白（OCTNs）、多药耐药蛋白（MRPs）等载体，有机阴离子转运蛋白（OATPs）调控卷心菜组硒转运。

　　

张月|齐文东|李月|朱 Song|丛欣|黄德建|于瑞鹏|陈尚伟

江南大学食品科学与技术学院，中国江苏省无锡市，214122

摘要

硒（Se）在不同植物中的存在形式各不相同。Cardamine violifolia（H-CVP）、大豆（H-SBP）和卷心菜（H-CBP）的蛋白质消化产物中，主要的硒物种分别是SeCys₂、SeMet和Se（VI）。本研究旨在阐明富含不同硒物种的蛋白质的神经保护作用、生物利用度和转运机制。与低硒蛋白质消化产物相比，富含硒的蛋白质消化产物在相同的蛋白质基质下显著降低了Aβ_1-42诱导的PC-12细胞凋亡（H-CVP相比对照组增加了32.4%）。这些结果表明，硒的富集显著增强了植物来源蛋白质的神经保护作用。此外，H-SBP通过降低caspase-9活性（42%）发挥神经保护作用，而H-CVP则显著降低了caspase-3活性（29%）。H-CVP、H-SBP和H-CBP中总硒的生物利用度分别为29.07%、44.90%和26.11%。硒物种也可能影响硒的生物利用度，从而影响其神经保护活性。此外，这三种富含硒的蛋白质的转运依赖于能量，一些主动转运载体可能参与了它们的跨膜转运。新型有机阳离子转运蛋白和质膜单胺转运蛋白家族参与了硒的吸收，而多药耐药相关蛋白家族则调节了H-SBP和H-CVP组中硒的流出。对于H-CBP而言，有机阴离子转运蛋白和P蛋白家族影响了硒的吸收和流出。本研究为进一步研究不同硒物种在富含硒的蛋白质的神经保护作用和生物利用度中的作用提供了基础。

引言

硒（Se）是一种必需的微量元素，在多种生理功能中起着关键作用（Ito等人，2024；Li等人，2025a；Sun等人，2025）。大量研究表明硒具有神经保护作用（Skalny等人，2025）。与硒肽相比，富含硒的蛋白质中的硒以SeMet或SeCys的形式结合到蛋白质结构中，使其不易在胃肠道中迅速失活或降解。此外，富含硒的蛋白质的消化会产生多种生物活性产物。然而，很少有研究关注植物来源的富含硒的蛋白质的神经保护作用。Cardamine violifolia、大豆和卷心菜具有很强的硒积累能力，分别富含SeCys₂、SeMet和Se（Ⅵ）（Ikram等人，2024）。最近的研究表明，大豆蛋白和C. violifolia蛋白具有神经保护和认知改善作用（Kim等人，2021）。需要进一步研究以评估硒的富集是否增强了植物来源蛋白质的神经保护作用，以及不同硒物种的富含硒的蛋白质的神经保护作用。

硒在人体中的神经保护活性与其生物利用度密切相关。Caco-2单层细胞模型是研究物质相对生物利用度的可靠方法（Solomando等人，2024）。当前的研究主要集中在不同食品加工方法对硒生物利用度的影响上（Gong等人，2024；Xiong等人，2025）。Xiong等人（2025）发现，大豆芽中富含硒的肽的生物可利用度和生物利用度高于无机硒。硒与肽的结合显著增加了总硒的消化和吸收。此外，研究表明植物来源的硒比动物来源的硒具有更高的生物利用度，有机硒比无机硒更易被吸收（Hao等人，2025；Pyrzynska & Sentkowska，2021）。不同硒物种的富含硒的蛋白质之间的生物利用度尚未进行研究。各种硒物种对富含硒的蛋白质的生物利用度的影响仍有待研究。

富含硒的蛋白质中的转运机制对于硒的有效利用具有重要意义。跨膜转运通常需要转运蛋白的参与，包括外排蛋白和吸收蛋白（Zhao等人，2020）。这两种主要的转运蛋白分别属于ATP结合蛋白家族（ABCs）和溶质转运蛋白家族（SLCs）。ABCs家族主要包括P蛋白（P-gp）、多药耐药相关蛋白（MRPs）和乳腺癌耐药相关蛋白（BCRP），它们参与肠上皮细胞的转运过程（Deng等人，2024）。SLCs家族主要包括质膜单胺转运蛋白（PMAT）、有机阴离子转运蛋白（OATPs）、新型有机阳离子转运蛋白（OCTNs）、肽转运蛋白（PEPT）、有机阳离子转运蛋白（OCTs）、葡萄糖转运蛋白（SGLTs）和单羧酸转运蛋白（MCTs）。它们在促进肠上皮细胞对物质的吸收中起作用（Li等人，2018）。然而，关于转运蛋白在富含硒的蛋白质中转运硒的作用知之甚少。

因此，使用Aβ_1-42诱导的PC-12细胞损伤模型评估了低硒/富含硒的C. violifolia、大豆和卷心菜蛋白质消化产物的神经保护作用。具体而言，确定了早期/晚期凋亡的速率以及与凋亡相关的酶的活性。此外，使用表观渗透性（p_app值）、转运速率、摄取速率和流出速率来评估各种富含硒的蛋白质中硒的生物利用度。进一步地，应用了流出/吸收蛋白抑制剂来研究转运机制。总体而言，本研究为在神经健康领域充分利用富含硒的蛋白质提供了理论基础。

材料

低硒/富含硒的大豆、卷心菜和C. violifolia由恩施硒润材料工程技术有限公司（中国湖北省恩施市）提供。这三种植物均通过根部补充亚硒酸钠进行施肥，低硒和富含硒的植物属于同一物种。原材料的总硒含量见补充材料（表S1）。胃蛋白酶和胰酶来自Sigma-Aldrich（美国密苏里州圣路易斯）。Dulbecco改良的Eagle培养基

富含硒/低硒蛋白质的消化特性

经过体外模拟的胃肠道消化后，不同富含硒/低硒蛋白质消化产物中的硒物种和总硒含量见表1。H-CVP、H-SBP和H-CBP中主要的硒物种分别是SeCys₂（总硒的65%）、SeMet（总硒的51%）和Se（VI）（总硒的61%）。H-CVP的总硒含量最高（2203.87 μg/g），而所有低硒蛋白质消化产物的总硒含量均低于15 μg/g。

图1展示了

结论

本研究成功研究了不同硒物种的富含硒的蛋白质的神经保护作用和转运特性。结果表明，富含硒的蛋白质比低硒蛋白质具有更强的神经保护作用。其中，H-CVP在抑制PC-12细胞凋亡和减少Aβ_1-42聚集方面表现出更明显的能力，这可能归因于其较高的SeCys₂含量。在Caco-2细胞模型中转运3小时后，

作者贡献声明

朱 Song：资源提供、数据管理、概念化。李月：写作——审稿与编辑、资源提供。齐文东：方法学、数据分析。张月：写作——初稿撰写、方法学、数据分析。陈尚伟：方法学、数据分析、数据管理。于瑞鹏：方法学、数据管理。黄德建：写作——审稿与编辑。丛欣：方法学、数据分析

未引用参考文献

Martineau-C?té等人，2024；Yang等人，2025。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文工作的财务利益或个人关系。

数据可用性

所使用的数据是保密的。

利益冲突声明

? 作者声明他们没有已知的可能会影响本文工作的财务利益或个人关系。

致谢

本工作得到了国家自然科学基金（编号：32172197、32272314）和中国“江苏省食品安全与质量控制协同创新中心”项目的财政支持。