脉冲电场非热效应高效合成硒化葡聚糖：结构特征、抗氧化及抗糖基化活性研究

为解决传统加热法硒化效率低的问题，研究人员创新性地利用脉冲电场(PEF)非热效应高效合成硒化葡聚糖(SeDEX)，硒负载量达79.5%。通过对比模拟加热(SHT)和常规加热(NHT)，证实PEF通过极化效应促进葡聚糖(DEX)与亚硒酸盐结合，显著提升SeDEX的抗氧化(DPPH·/ABTS·/羟基自由基清除率最高达32.97%)和抗糖基化活性(6种AGEs抑制率最高达51.79%)，且不改变C6羟基的硒酯化位点，为硒补充剂开发提供新策略。

　　

硒作为人体必需微量元素，在抗病毒、抗氧化和免疫调节等方面具有重要作用。然而，中国约39-61%人群的每日硒摄入量低于推荐值（50-250 μg），而传统化学硒化方法效率低下，需长时间酸性加热，导致能源和时间成本高昂。针对这一难题，华南理工大学食品科学与工程学院的研究团队创新性地将脉冲电场(Pulsed Electric Field, PEF)技术引入硒化多糖制备领域，以葡聚糖(Dextran, DEX)为模型，系统研究了PEF非热效应对硒化反应的促进作用及其生物活性影响，相关成果发表在《Food Wellness》。

研究采用ICP-MS、SEM-EDS、XPS、FTIR、¹³C NMR等技术，对比分析了PEF处理、模拟加热(SHT)和常规加热(NHT)三种方法制备的硒化葡聚糖(SeDEX)差异。关键发现包括：PEF处理使硒负载量达19.77 mg/kg，较SHT提升79.5%，证实非热极化效应是主要驱动力；XPS和NMR证实硒以Se⁴⁺形式与DEX的C6羟基形成硒酯，且PEF不改变反应位点；抗氧化实验显示PEF-SeDEX对DPPH·、ABTS·和羟基自由基的清除率最高提升至32.97%；抗糖基化活性测试中，其对6种晚期糖基化终末产物(AGEs)的抑制率最高达51.79%，显著优于对照组。

研究结果部分，通过多维度表征揭示了PEF-SeDEX的优越性：SEM-EDS显示硒元素均匀分布在样品表面，XRD排除了Na₂SeO₃残留；XPS的Se 3d谱(59.0 eV)证实硒以Se⁴⁺形式存在，O1s谱位移表明PEF促进电子重排；FTIR和Raman在1578 cm^-1和1057 cm^-1处的新峰对应Se=O振动；¹³C NMR在66.44 ppm的特征峰确证C6羟基硒酯化。活性实验显示，PEF-SeDEX的自由基清除能力与硒含量呈正相关，其抗糖基化作用体现在抑制葡萄糖胺生成(50.73%)和阻断α-二羰基化合物(26.20%)等关键环节。

该研究首次阐明PEF通过非热极化效应促进DEX硒化的分子机制，为高效制备功能性硒补充剂提供了新思路。相比传统方法，PEF技术可大幅缩短反应时间至1小时，且无需高温强酸条件，在食品和医药领域具有重要应用前景。未来可通过分子动力学模拟进一步解析PEF诱导的DEX构象变化，推动该技术在多糖修饰领域的更广泛应用。