115年:營養營養學(1)

有關selenium的敘述,下列何者正確?

A土壤會影響農作物的礦物質含量,蔬果是selenium最佳來源
B成人建議攝取量依據血液中selenoprotein的濃度而訂定
C含硒酵素的主要活性形式是selenocysteine
D組織中,selenocysteine可以作為selenium的儲存庫

詳細解析

本題觀念:

本題考查微量元素 硒 (Selenium) 的生化特性、食物來源、代謝形式及其在酵素中的功能。重點在於區分硒在體內的功能形式(Selenocysteine)與儲存形式(Selenomethionine),以及理解其營養建議量的訂定依據。

選項分析

  • A. 土壤會影響農作物的礦物質含量,蔬果是selenium最佳來源

    • 錯誤。雖然土壤中的硒含量確實會顯著影響植物(農作物)的硒含量,但蔬果通常不是硒的最佳來源。
    • 硒的最佳食物來源通常是海鮮、內臟類(如肝、腎)及肉類。在植物性來源中,巴西堅果 (Brazil nuts) 的含量極高,但一般蔬果的含量相對較低且變異大(取決於土壤)。
    • 因此,「蔬果是最佳來源」這一敘述不正確。
  • B. 成人建議攝取量依據血液中selenoprotein的濃度而訂定

    • 錯誤/不夠精確
    • 台灣與美國的膳食營養素參考攝取量(DRI/RDA)主要是依據能使血漿麩胱甘肽過氧化酶 (Plasma Glutathione Peroxidase, GPx3) 的「活性」達到飽和所需的量來訂定,而非單純依據「selenoprotein的濃度」。
    • 雖然歐洲食品安全局 (EFSA) 曾建議使用血漿 Selenoprotein P 的濃度作為標準(因為它比 GPx 更晚達到飽和),但在傳統考試與台灣現行指引的脈絡下,RDA 主要是基於酵素活性 (Activity) 的最大化。且選項籠統稱 "selenoprotein" 未指明是 GPx 或 Selenoprotein P,相較於選項 C 的明確生化事實,B 不是最佳答案。
  • C. 含硒酵素的主要活性形式是selenocysteine

    • 正確
    • 硒在人體內主要的功能形式是硒半胱氨酸 (Selenocysteine, Sec)。它是人體的「第 21 個胺基酸」,位於含硒酵素(如 Glutathione Peroxidase, Thioredoxin Reductase, Iodothyronine Deiodinases)的活化中心 (Active site),直接參與氧化還原反應。
    • 硒半胱氨酸的轉譯需要特殊的機制(UGA 密碼子 + SECIS element),這是硒生物化學的核心概念。
  • D. 組織中,selenocysteine可以作為selenium的儲存庫

    • 錯誤
    • 人體內硒的儲存形式主要是硒甲硫氨酸 (Selenomethionine, SeMet)
    • Selenomethionine 會非專一性地取代甲硫氨酸 (Methionine) 被隨機嵌入一般的體蛋白(如白蛋白、肌肉蛋白)中,形成硒的儲存庫 (Unregulated pool)。
    • Selenocysteine 是受到嚴格調控的功能形式,不會作為儲存庫隨意堆積。

答案解析

正確答案為 C。 硒在生化上最重要的特點就是以 Selenocysteine (Sec) 的形式存在於酵素的活化中心,執行抗氧化等生理功能。選項 A 錯在食物來源(應為海鮮/肉類優於蔬果);選項 B 錯在 RDA 主要依據 GPx 的「活性」飽和(且美台標準如此);選項 D 錯在儲存形式應為 Selenomethionine。

核心知識點

  1. 生理功能形式Selenocysteine (Sec)。位於酵素活化中心(如 GPx, Deiodinases),由 UGA 密碼子編碼(需 SECIS element)。
  2. 儲存形式Selenomethionine (SeMet)。存在於植物與動物蛋白中,取代 Methionine 的位置,作為非調節性的儲存庫。
  3. 評估指標:血漿硒濃度、血漿 Glutathione Peroxidase (GPx3) 活性(常用於訂定 RDA)、血漿 Selenoprotein P 濃度。
  4. 缺乏症:克山病 (Keshan disease, 心肌病變)、大骨節病 (Kashin-Beck disease, 骨關節病變)。
  5. 食物來源:內臟、海鮮、肉類、巴西堅果(受土壤含量影響大)。

參考資料

  1. Institute of Medicine (US) Panel on Dietary Antioxidants and Related Compounds. Dietary Reference Intakes for Vitamin C, Vitamin E, Selenium, and Carotenoids. National Academies Press (US); 2000. (RDA setting basis)
  2. Rayman MP. Selenium and human health. Lancet. 2012. (Food sources and forms)
  3. Harrison's Principles of Internal Medicine, Selenium Deficiency and Toxicity.