• 제목/요약/키워드: Inorganic Selenium

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셀레늄강화 사료를 먹인 모돈 혈청에서의 셀레노아미노산 및 셀레노단백질 분석 (Analysis of selenoaminoacids and selenoproteins in blood serum of sows fed by selenium fortified feed)

  • 박명순;이성훈;박용남
    • 분석과학
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    • 제28권3호
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    • pp.196-203
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    • 2015
  • 셀레늄 강화 사료를 먹인 모돈에 대하여 혈청에서의 셀레늄 화학종들 즉, 무기셀레늄, 셀레노아미노산 및 셀레노단백질들을 음이온 교환과 친화 크로마토 그라피를 ICP/MS에 연결사용하여 분석하였다. 무기 셀레늄(Se4+와 Se6+)과 셀레노 아미노산들은 PRP X-100 음이온 교환 컬럼을 사용하였고 셀레노 단백질들의 경우에는 HEP 컬럼을 사용하여 SelP을 GPx+SeAlb로 부터 분리하였다. 정량분석은 후 컬럼 동위원소 희석법을 사용하여 이 들의 농도를 결정하였다. 모돈 실험군을 3 그룹으로 나누고 셀레늄이 강화된 사료(유기셀레늄 0.3 mg/kg, 0.6 mg/kg 및 무기셀레늄 0.6 mg/kg)를 4주 동안 먹였을 때 셀레늄 화학종들의 변화 및 사료와의 상관관계를 알아보았다. 셀레노 아미노산의 경우, 실험군들은 무기셀레늄 강화사료를 제외하고 대조군에 비하여 높은 농도를 보여주었다. 유기셀레늄 강화사료에서는 큰 차이를 보이지 않았다. 셀레노 단백질의 경우는 실험군 모두가 대조군에 비하여 증가를 보여주었는데 특히 SelP가 다른 단백질에 비하여 1.5 배 정도 더 크게 증가한 것으로 나타났다.

벼 생육단계별 유기 또는 무기 셀레늄(Selenium)과 게르마늄(Germanium)의 처리효과 (Effect of Organic or Inorganic Selenium and Germanium on Growth Stage of Rice)

  • 김연수;천진혁;전영지;우현녕;김선주
    • 한국환경농학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.96-103
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    • 2019
  • BACKGROUND: This study was conducted to develop selenium (Se)- and germanium (Ge)-enriched rice by foliar spray application of organic or inorganic Se and Ge. METHODS AND RESULTS: The time and frequency of organic or inorganic Se and Ge treatment were performed at the five main growth stages as followings: effective tillering stage (E), maximum tillering stage (M), booting stage (B), heading stage (H), grain filling stage (G). The main treatment plots were consisted of (1) 'once' treatment (at each E, M, B, H, G stage, Se/Ge single apply), (2) 'twice I' (at H + G stages, organic or inorganic Se/Ge apply), (3) 'twice II' (at H + G stages, mixture apply of Se + Ge + pesticide). The organic or inorganic Se treatment concentration was 20 and 40 ppm, and the Ge was 50 and 100 ppm. The Se and Ge contents in rice grain (brown rice and polished rice) were analyzed by inductively coupled plasma (ICP). The highest Se content was noted in brown rice 'twice I' with Se 40 ppm (1394.06) at H + G stages, but the lowest was in 'once' with Se 40 ppm ($367.79{\mu}g{\cdot}kg^{-1}$) at B stage. The highest of Se content in polished rice was found in 'twice I' of Se 40 ppm (1090.25) at H + G stages, but the lowest was in 'once' with Se 40 ppm ($403.53{\mu}g{\cdot}kg^{-1}$) at E stage. On the other hand, The highest of Ge content in brown rice was found in 'twice I' with Ge 100 ppm (398.66) at H + G stages, but the lowest was in 'once' with Ge 100 ppm ($139.64{\mu}g{\cdot}kg^{-1}$) at B stage. The highest of Ge content in polished rice was found in 'twice I' of Ge 100 ppm (300.29) at H + G stages, but the lowest was in 'once' with Ge 100 ppm ($142.24{\mu}g{\cdot}kg^{-1}$) at B stage. CONCLUSION: Se and Ge contents both in brown rice and polished rice treated with organic Se and Ge forms were higher than those of inorganic Se and Ge. Overall results concluded that the supplementation of organic Se and Ge contents in brown and polished rice contents were comparatively higher than the inorganic Se and Ge. This is results also proved that the foliar spray application of organic Se and Ge has positive nutritive effect on the rice for regular consumption.

효모단백질내의 셀레늄 분포 및특정단백질내의 셀레노메티오닌 분석 (The Distribution of Selenium in Proteins of Saccaromyces Cerevisia and Analysis of Selenomethionine in Specific Protein)

  • 심희영;안상욱;안용현
    • 대한화학회지
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    • 제47권4호
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    • pp.363-369
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    • 2003
  • 효모를 최적 배양조건에서 키운후 $1.14{\times}10_-3 M$의 셀레늄을 배양액에 가하여 24시간 배양한 후 효모를 얻는다. 효모의 건조중량에 대하여 약 $0.1{\%}$(w/w)이상의 셀레늄을 함유하는 고농도의 셀레늄-효모를 얻었고 세포벽에 부착된 무기셀레늄은 세척후 MBRT과정으로 확인하였다. MBRT에서 15분 이상 푸른색이 지속되는 결과로 무기이온의 세포벽 흡착이 거의 없음을 확인하였다. 셀레늄이 함유된 효모를 초음파로 분해한 후 $80{\%}(NH_4)_2SO_4$ 용액을 이용하여 단백질을 부분 정제하였고 ICP-AES로 측정된 효모내의 셀레늄 농도와 비교하였을 때 약 $60.6{\%}$의 셀레늄이 단백질 내에 존재함을 확인하였다. 전기이동으로 단백질을 분리하여 확인한 결과 많은 양이 발현된 단백질 띠에서는 상대적으로 셀레늄의 농도가 높았다. 그중 47 kDa 단백질의 경우 69.5 ${\mu}$g Se/g의 농도로 가장 많은 함량을 보였다. 이 단백질을 PVDF 막에 electroblotting하여 분리하였고 이를 산으로 가수분해하여 얻어진 아미노산들을 PITC와 반응시켜 유도체를 얻었다. 아미노산유도체들을 HPLC로 분리 확인한 결과 셀레노메티오닌의 상대적인 비율이 총아미노산의 $2{\%}$로 얻어졌다. 이러한 셀레늄은 단백질과 킬레이트의 형태로 존재하는 것이 아니고 대부분이 셀레늄의 유기체인 셀레노메티오닌으로 효모 내에서 생합성 된다고 볼 수 있다.

Effects of Different Products and Levels of Selenium on Growth, Nutrient Digestibility and Selenium Retention of Growing-finishing Pigs

  • Tian, J.Z.;Yun, M.S.;Kong, C.S.;Piao, L.G.;Long, H.F.;Kim, J.H.;Lee, J.H.;Lim, J.S.;Kim, C.H.;Kim, Y.Y.;Han, In K.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제19권1호
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    • pp.61-66
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    • 2006
  • This experiment was conducted to evaluate the effects of different selenium (Se) products (inorganic, organic A, organic B) added at two supplemental dietary Se levels (0.1 and 0.3 mg/kg) on growth performance, nutrient digestibility and Se retention in growing-finishing pigs. A $3{\times}2$ factorial arrangement of treatments was used in a RCB design, with a non-Se-fortified basal diet serving as the negative control. A total of 56 crossbred pigs (28 male and 28 female pigs) initially weighing an average $28.45{\pm}0.53kg$ BW were allotted to each treatment with four pigs per pen on the basis of sex and weight. Two pigs per pen were selected and bled from the anterior vena cava at 3- weekly intervals to analyze Se concentration. In the growing phase (0-6 weeks), increased ADFI was observed when pigs were fed organic Se compared to those fed the control diet or inorganic Se treatment (p<0.05). Pigs fed inorganic Se had a great ADFI than pigs fed organic Se (p<0.05) in the late finishing phase (7-12 weeks), although there were no differences in whole period ADFI between organic or inorganic Se products. During 12 weeks of the whole experimental period, serum Se concentration increased linearly when dietary Se level increased regardless of Se products (p<0.05). Both dietary Se source (p<0.05) and Se level (p<0.01) influenced the Se concentration of various pig tissues at end of this experiment and Se content was the highest in the kidney. For the determination of nutrient digestibility, a metabolic trial was conducted in 3 replicates in randomized complete block (RCB) design. A total of 21 barrows ($50.21{\pm}0.62kg$ of average BW) were used in the metabolic study. Selenium supplementation had no effect on nutrient digestibility except for crude protein. Crude protein digestibility increased with dietary supplementation of organic Se (A) compared with other forms of Se products or control diet (p<0.05). Consequently, this experiment indicated that dietary Se products and levels had no effect on growth performance of pigs. Se concentration in tissues and serum was increased in proportion to dietary Se level, especially when organic Se was provided. Although pigs were fed organic forms of Se, bioavailability of organic forms varied among products, consequently bioactivity of organic products to the animals should be evaluated before practical application in animal feed.

셀레늄 강화 팽이버섯과 폐배지의 셀레늄 형태 및 팽이버섯내 셀레늄 축적대사에 관한 연구 (Studies on the Selenium Type and Metabolism of Selenium Accumulation in the Selenium-Enriched Mushroom, Flammulina Velutipes, and Its Spent Mushroom Composts)

  • 이성훈;곽완섭;김완영
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제47권2호
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    • pp.305-316
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    • 2005
  • This study was conducted to determine the total amount and type of seleniwn (Se) in the Se-enriched mushroom and its spent mushroom composts (SMC), and to investigate the metabolism in relation to Se accwnulation in the mushroom. Mushrooms, Flammulina velutipes, used in this study were grown for 60 days by adding 2 rng of inorganic Se (Na2Se03) per kg of mushroom composts (MC) on as-fed basis and were compared with normal mushrooms grown on the non Se-supplemented Me. Total Se contents for Se-treated mushrooms were significantly increased (P < 0.0001) by 20-fold (4.51 $\mu$/ g of dry) compared to Se-untreated (0.23 $\mu$/ g of dry). On the contrary, organic Se ratio was significantly lower (P < 0.0001) in the Se-treated mushroom (72.3 %) than the Se-untreated one (100 %, not analytically detected of inorganic Se). Se distribution upon a length in the Se-treated mushrooms was the highest in the bottom part (6.86 $\mu$/ g of dry) near to MC, and top and middle parts were significantly lower (3.71 and 3.01 $\mu$/ g of dry, respectively; P < 0.001) than the bottom. In the SMC from Se-treated mushrooms, the significant amount of Se (5.04l1g/g of dry) was remained, but that from the Se-untreated mushrooms was significantly low (P$\mu$ / g of dry. Se-treated SMC showed a high ratio of organic Se (65.67 %), suggesting that the significant amount of inorganic Se in the SMC was converted to organic Se by mushroom mycelia. Prior to mycelia inoculation in the mushroom culture, the sterilization of MC brought approximately 18% of Se loss in the MC. Apparent and net accumulation rates (%) for Se into mushrooms were 14.81 and 10.14 %, respectively, resulting from the Se volatilization into the air via metabolic process of mushroom itself. The result of this study shows that inorganic Se addition to MC for mushroom improved the organic Se contents in the mushroom and SMC. This study showed the possibility that Se in Se-enriched mushroom and SMC could be utilized as Se sources of food for human as well as feed for livestock.

HPLC-ICPMS를 이용한 셀레늄 화학종의 연구에서 화학적 및 광화학적 수소화물 발생법의 비교 (Comparison of chemical and photochemical generation of hydrides in Se speciation study with HPLC-HG-ICPMS)

  • 지하나;박용남
    • 분석과학
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    • 제25권6호
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    • pp.339-344
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    • 2012
  • In this research, hydride generation in HPLC-ICPMS for the selenium speciation was investigated. Chemical and photochemical vapor generation techniques were compared for the effective generation of selenium vapour. $HBr/KBrO_3$ was used for the chemical reduction and a UV lamp was used for the photochemical reduction. It was found out that the photochemical reduction was more effective than the chemical reduction in all of selenium species studied. The optimum conditions for the generation of vapour are 0.4% KI, 2.5% $NaBH_4$, and 1.0 M HCl. The enhancement factor using a photochemical hydride generation was from 6.3 to 16.7 times for inorganic and organic selenium species.

셀레늄 강화 스피룰리나에서의 낮은 분자량 셀레노 화합물 분석 (Analysis of Low Molecular Weight of Seleno compounds in Selenium-Fortified Spirulina)

  • 지영;이정석;한영석;박용남
    • 대한화학회지
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    • 제63권5호
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    • pp.335-341
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    • 2019
  • 배양한 셀레늄 강화 스피룰리나를 ICP-MS에서 동위원소희석법을 이용하여 총농도를 정량하였고, HPLC-ICP/MS를 이용하여 낮은 분자량의 셀레늄 화학종들을 각각 분리하고 정량하였다. 셀레노 화합물들은 일차적으로 증류수를 이용하여 추출하였고 이차적으로는 단백질 분해 효소 protease XIV를 이용하여 단백질들을 분해한 뒤에 추출하였다. 배양한 스피룰리나의 셀레늄 총량은 $414.9{\pm}4.0mg\;g^{-1}$으로 나타났고 증류수로 추출하였을때, 분리한 상등액과 가라앉은 residue는 각각 $318.3mg\;g^{-1}$$90.9mg\;g^{-1}$으로서 총량의 약 77%와 22%로 분포되어 있었다. 셀레늄 화학종의 분포는 상등액에서는 주로 selenate ($222.7mg\;g^{-1}$)가 존재하였고 단백질 가수분해를 시키고 조사한 결과, 유기셀레늄들 SeMet ($12.13mg\;g^{-1}$)과 SeCys ($15.20mg\;g^{-1}$)이 추가로 나타났다. Residue에서는 무기 셀레늄이 거의 검출되지 않았고 SeCys과 SeMet이 나타났으며 단백질 분해효소를 사용하여 추출한 경우, 더 많은 셀레노 아미노산들, SeCys ($9.35mg\;g^{-1}$)과 SeMet ($18.23mg\;g^{-1}$), 및 MeSeCys ($1.5mg\;g^{-1}$)이 검출되었다. 무기셀레늄은 주로 스피룰리나의 표면에 흡착된 것으로 보이며 증류수 추출로 이들을 충분히 제거할 수 있었고 결과, residue에서는 대부분 유기셀레늄(99% 이상)만 존재하였다.

셀레늄강화 버섯폐배지에 대한 사료 셀레늄공급원으로의 평가 연구 (Studies on the Evaluation of the Spent Composts of Selenium-Enriched Mushrooms as a Feed Selenium Source)

  • 김완영;민정기
    • 현장농수산연구지
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    • 제7권1호
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    • pp.118-130
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    • 2005
  • 본 연구는 버섯을 키우는 배지에 무기셀레늄을 배지 kg당 2 mg을 첨가하여 셀레늄강화팽이버섯을 생산하고, 인체 또는 가축의 셀레늄 급원으로서 버섯과 폐배지 각각의 셀레늄함량 및 조성 그리고 버섯내에서 일어나는 셀레늄축적 대사를 조사하였다. 무처리버섯과 셀레늄처리버섯의 총 셀레늄 함량은 셀레늄처리버섯이 건조 g당 4.51 ㎍의 셀레늄을 나타내어 셀레늄 무처리 버섯의 0.23 ㎍에 비하여 약 20 배정도 증가하였다(P<0.0001). 그리고 유기셀레늄 비율은 셀레늄처리버섯에서 72.30%를 나타내었고, 무처리 버섯은 무기셀레늄이 검출되지 않아, 총 셀레늄 중 유기셀레늄의 비율이 100%로 평가되었다(P<0.0001). 폐배지 내 셀레늄함량은 셀레늄처리버섯 폐배지에서 건조 g당 5.04 ㎍으로 나타났고, 무처리 폐배지에서는 0.08 ㎍으로 유의하게 낮았다(P<0.0001). 셀레늄처리버섯 폐배지의 유기셀레늄 비율은 65.67%로 높게 나타나, 폐배지 내 존재하는 상당량의 셀레늄이 버섯균사에 의해 첨가된 무기셀레늄이 유기셀레늄으로 전환되었다. 버섯배지의 살균으로 셀레늄 손실율은 약 18%로 나타났고, 버섯 체내 셀레늄 외관상 및 순수 축적율은 각각 14.81 및 10.14%였고, 외관상 축적율에 의해 계산된 셀레늄의 4.67%가 버섯체내 대사에 의해 공기 중으로 휘발되는 것으로 나타났다. 이상의 결과로부터 배지 내 무기셀레늄의 첨가는 버섯 내 셀레늄함량을 증가시켰고, 인체 내 유용한 유기셀레늄이 다량 존재하였으며, 폐배지에서도 상당량의 유기셀레늄이 존재하여 가축의 셀레늄공급원으로 충분한 가치가 있을 것으로 생각된다. 그리고 배지 내 셀레늄은 살균으로 인하여 상당량의 셀레늄이 손실되었고, 버섯체내 축적된 셀레늄은 대사과정에 의해 공기 중으로 휘발되는 것으로 나타나 상기의 폐배지를 가축에 사용 시 고려하여야 할 사항이다.

효모 유래 셀레늄 펩타이드의 인간 섬유아세포에 대한 UVB 보호효과 (UVB Protective Effect of Yeast Originated Selenium Peptide on Fibroblast)

  • 이향복;이정옥;호앙구엔;윤선아;엄지민;이유리;문형인;정진호;김은기
    • KSBB Journal
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    • 제24권5호
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    • pp.463-468
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    • 2009
  • 셀레늄 함유 펩타이드 (셀레늄 펩타이드)는 무기 셀레늄이 포함된 배지에서 효모를 배양하여 효모의 자가분해에 의해 만들었다. 효모 배양에 의해 만들어진 셀레늄 펩타이드는 GPx 유사활성을 보였으며, UVB 조사가 된 인간 섬유아세포에 대하여 세포 보호효과를 나타냈다. 셀레늄 나이트레이트는 $10^{-9}$ 몰 농도에서 낮은 세포독성을 보인반면 셀레늄 펩타이드는 최소의 독성만을 보였다. 또한 셀레늄 펩타이드는 인간 섬유아세포의 성장과 procollagen type I을 증가시킨 반면 MMP-1의 감소를 가져왔다. 연구결과 셀레늄 펩타이드가 무독성의 항산화제로서의 가능성을 보여주었다.

셀레늄의 영양생화학 (Nutritional Biochemistry of Selenium)

  • 최용순;죤 에드워드 헤스케스
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.661-670
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    • 2006
  • Selenium (Se) obtained from dietary sources including cereals, grains and vegetables is an essential micronutrient for normal function of the body. Plants convert Se into selenomethionine and incorporate it into proteins in place of methionine, while higher animals synthesize selenoproteins containing selenocysteine. Excessive Se in the body is methylated stepwise to methylated selenium metabolites from selenide. Both inorganic and organic forms of selenium can be the nutritional sources in human, and they are transformed to selenide and then the amino acid selenocysteine attached to a specific $tRNA^{ser(sec)}$. The selenocysteine (Sec) is incorporated into selenoprotein sequences by the UGA codon. The decoding of UGA as Sec requires specific mechanisms because UGA is normally read as a stop codon: cis-acting sequences in the mRNA (the selenocysteine insertion sequence, SECIS, within the 3'untranslated region) and trans -acting factors dedicated to Sec incorporation are required for incorporation of Sec during translation of selenoprotein mRNAs. Approximately 25 selenoproteins have been identified in mammals. Several of these, including glutathione peroxidases, thioredoxin reductases and selenoprotein P, have been purified or cloned, allowing further characterization of their biological function. The antioxidant properties of selenoproteins help prevent cellular damage from free radicals which may contribute to the development of chronic disease such as cancer and heart disease. Other selenoproteins have important roles in regulation of thyroid function and play a role in the immune system. Daily selenium iatake was reported to be $42.0{\pm}16.9{\mu}g/day$ in Korean adult women. This review focuses on the metabolism and biological functions of selenium, and the nutritional status of selenium in the Korean population.