Determination of selenoneine in biological samples : Implications of sample treatment for the quantitative determination of selenoneine in marine fish

Das essentielle Spurenelement Selen fördert die menschliche Gesundheit, mangelnde oder übermäßige Selenversorgung kann aber auch zu Erkrankungen führen. Daher ist die Selenaufnahme über die Nahrung von großer Bedeutung. Wichtige Aspekte sind die Selenkonzentrationen in Lebensmitteln, die Bioverfügbarkeit von Selen und seine Umwandlung in metabolisch aktive Formen im Körper. Da die Bioverfügbarkeit auch von der vorliegenden Selenspezies abhängt, sind sowohl der Totalselengehalt als auch die Selenspeziation in Lebensmitteln relevant.Fisch kann eine wichtige Selenquelle sein. In dieser Arbeit wurden die Selenspezies in Muskelfleisch von Thunfisch, Makrele und Sardine untersucht. Die wasserextrahierbare Hauptselenspezies war Selenonein (2-Selenyl-N, N, N-trimethyl-L-histidin), das Selenanaloge von Ergothionein. In Thunfisch wurden erstmals auch ein Selenzucker und Se-Methylselenonein gefunden.Aufgrund seiner antioxidativen Wirkung und möglichen Beteiligung an der Quecksilberentgiftung, ist Selenonein eventuell für die menschliche Gesundheit von Bedeutung. Daher wurde die Probenlagerung und vorbereitung für die quantitative Bestimmung von Selenonein in Thunfischmuskel untersucht. Die Extraktion von gefroren gelagerten Proben mit 1,4-Dithiothreitol (DTT) lieferte im Vergleich zur Wasserextraktion höhere Extraktionsausbeuten. Mit DTT wurden ca. 40% des Totalselens extrahiert. Etwa 50% des extrahierten Selens im Fischmuskel lagen als Selenonein vor. Die Lagerung von gefriergetrockneten Proben bei Raumtemperatur bzw. von gefrorenen Proben verringerte die Menge an extrahierbarem Selenonein. Die Bestimmung sollte daher in frischen Proben durchgeführt werden. Reduktion mit DTT gefolgt von Derivatisierung mit Iodacetamid und Lagerung der derivatisierten Extrakte bei -20C wird empfohlen, wenn Fischextrakte für eine spätere Selenoneinbestimmung stabilisiert werden sollen. Die Resultate der Arbeit werden zur verlässlichen Bestimmung von Selenonein in Lebensmitteln beitragen.The essential trace element selenium is important for human health, but selenium deficiency or oversupply can also cause diseases. Therefore, selenium uptake through diet is of great importance. It depends on selenium concentrations in foodstuff, seleniums bioavailability to the body, as well as its conversion to metabolically active forms. Since bioavailability is influenced by the form of selenium present in foodstuff, total selenium together with selenium speciation has to be determined.Fish can be an important source of selenium. In this work, muscle of tuna, mackerel, and sardine were investigated for their selenium speciation. Selenoneine (2-selenyl-N, N, N-trimethyl-L-histidine), the selenium analogue of ergothioneine, was the major water extractable selenium species. In tuna, a selenosugar and Se-methylselenoneine were for the first time identified as minor selenium species.Due to its proposed antioxidant activity and possible role in mercury detoxification, selenoneine might be of interest to human health. Hence, sample storage and preparation for its quantitative determination in tuna muscle was investigated. Extraction with 1,4-dithiothreitol (DTT) resulted in better extraction efficiencies than water extraction, especially when samples had been stored frozen before extraction. About 40% of the total selenium was solubilized by DTT, with selenoneine accounting for about 50% of the extracted selenium in tuna muscle. Storage of tuna muscle at room temperature after freeze-drying or frozen at -20C showed decreases in extractable selenoneine. Therefore, determination of the target compound should be performed on fresh samples. When selenoneine in fish extracts has to be preserved for later determination, stabilization through reduction with DTT and subsequent derivatization with iodoacetamide followed by storage at -20C was found most suitable. The results of this study are going to advance the reliable quantification of selenoneine in foodstuff.vorgelegt von Nina KröpflAbweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des VerfassersZsfassungen in dt. und engl. SpracheGraz, Univ., Masterarb., 2015(VLID)44863