微量元素硒与人体健康_健康论文

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微量元素是相对宏观元素而言的,它虽然只占人体质量的0.05%,但与人体的生理功能关系密切,缺乏会导致多种疾病。硒就是人体必需的微量元素之一。

1 硒的发现与存在

硒作为一种元素是在1818年发现的[1 ]常态下以亚硒酸盐或硒酸盐形成存在。长期以来, 人们都认为硒是一种毒性很大的元素, 直至1957年Schwazr才从实验上证实硒以低浓度存在时, 有助于防止肝坏死,并能促使人和动物的生长,由此才将其列为一种生命必需微量元素。

硒在生物体内主要以有机硒化合物的形式存在。主要有两类,一类是含硒氨基酸,另一类是含硒蛋白质。硒代氨基酸最主要的是硒代胱氨酸(Se-Cys)和硒代蛋氨酸(Se-Met)。含硒蛋白质中最主要的是谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px),Se以两种形式存在于蛋白质中,一种是可以离解的离子存在,在哺乳动物中硒是以共价键形式存在[2 ]。Se-Met在蛋白质中可代替蛋氨酸的存在,而Se-Cys只在蛋白质的特定位点发挥特殊的功能,主要是催化氧化-还原反应。

2 硒的生物学功能和免疫功能

硒代半胱氨酸是多种酶辅基的必需成分,特别是谷胱甘肽过氧化物酶在对抗体内有氧代谢过程中所产生过氧化氢对细胞的破坏作用时硒必不可少。因血液中红细胞蛋白是一种金属蛋白,这种金属蛋白只有在所含铁处于二价时才具有载氧活性,但当其与过氧化氢相遇后,很易被氧化为高铁血红蛋白,从而失去载氧活性,谷胱甘肽过氧化物酶存在时可有效防止过氧化氢对亚铁血红蛋白的破坏,这是由于:

硒最主要的生物学功能是构成谷胱甘肽过氧化物酶的重要成分催化还原型谷胱甘肽变成氧化型谷胱甘肽,使有毒的过氧化物变成无毒的羟基化物。

过氧化物在GSH-Px的催化下被分解,从而保护细胞及其组织不被过氧化物损伤,特别是保护细胞器的膜,如线粒体,微粒体溶酶体的膜,硒和维生素E都是抗氧化剂,它们之间具有协同作用。此外硒参与辅酶Q的合成,还能在体内使有毒的金属如砷、汞等失活。

研究表明,硒的摄入量如果低于最适量时可损坏机体免疫系统的发育和功能。补硒可使细胞免疫,体液免疫,非特异性免疫功能得到改善,作用机制可能是含硒的GSH-Px的活性增强,可以减少免疫细胞内过氧化脂质的堆积从而增强免疫细胞的功能。

硒在人体的含量约0.21×10[-6](15mg/70kg),主要分布在肝、胰、肾脏中,其含量占总硒量的61%。[3]血液中, 头发中也含一定的硒,称为血硒,发硒,血硒和发硒能反映体内含硒的水平,研究其变化与疾病的关系很有实用意义。

3 硒与几种疾病的关系

3.1 克山病与大骨病

1973年就已发现我国的克山病与地方性硒缺乏有关,黑龙江、吉林、辽宁、陕西、甘肃、山西、山东、河南、河北、四川、云南、西藏、宁夏、湖北等地的部分农村均有此病流行,现已查明克山病流行区的主粮、儿童头发,全血硒含量都低于非流行地区。流行区全血中的GSH-Px的活性低下,尿硒负荷实验也显示流行区的居民体内缺硒,预防克山病的最低硒摄入量为每日17μg,每日摄入48.3μg时可维持血浆GSH-Px最高活力的恒定水平[2]。目前通过口服亚硒酸钠预防克山病,发病率显著降低,用0.1%的亚硒酸钠水溶液治疗儿童大骨节病疗效也很显著。

3.2 白内障

正常人眼睛内含硒量很高,虹膜及晶状体含硒丰富,人视网膜含硒量为7μg[4]能起到保护作用,如果长期缺硒,因含硒的GSH-Px 减少晶状体受过氧化氢的损害即可引起白内障。白内障患者晶状体内H[,2]O[,2]含量比正常人增加2~3倍。而硒含量却只有正常人的1/6,由于人体内血硒的水平随年龄的增长而降低,老年人一般缺硒,所以易导致白内障,因此应适当补硒,食用含硒丰富的食物(如动物内脏、海味、大蒜、蘑菇等)。但需注意不仅缺硒可造成白内障,最近研究表明过量的硒也能导致白内障,由此可见,硒有双重性,既有营养性,又有毒性。其营养范围为1×10[-7]~2×10[-6]g,达到3×10[-6]~1×10[-5]g时将引起慢性中毒,而超过1×10[-5]g时,会引起急性中毒,甚至死亡。

3.3 癌症和心血管病

国内外一些肿瘤流行病学研究表明,低锌低硒很可能是肿瘤发生的危险因素等。在委内瑞拉的研究表明几乎所有类型肿瘤病人的血清硒均低于健康对照。在中国肝癌高发区江苏启东县1982年的补硒预防肝病试验,也表明降低了肝癌的发病率。这都是因为硒具有抑制某些癌细胞激发免疫球蛋白,增强机体免疫力的作用,因为它具有防癌抗癌和防治肝和心血管病,并且具有明显的抗衰老的作用[5]。

最近我国著名硒化学家徐辉碧教授根据众多的实验事实提出硒与爱滋病(AIDS)的发生和发展可能有关,相信这对促进爱滋病的研究会有重要的作用。

总之近二十年来,人们对硒的生理研究越来越多。细胞谷胱甘肽过氧化物酶(cgpx)是含硒谷胱甘肽过氧化物酶系的重要一原。它能以还原型谷胱甘肽(GSH)为特异底物,催化2GSH+2ROOH→GSSG+H[,2]O+2ROH反应,从而保护机体免受活性氧的损伤和由活性氧所引发的多种疾病。cgpx是最早发现和结构研究得最清楚的一个含硒酶,其中硒代半胱氨酸(Sec)是其发挥生物功能的必需基团。从20世纪70年代以来,人们合成了大量具有各种生物活性的无机、有机硒化合物,其活性涉及抗感染、抗炎、抗癌,抗辐射等多个方面。

无机硒补剂,如:亚硒酸钠简单易得,但毒理实验表明,可导致白内障,诱导神经元凋亡,有一定副作用。而有机硒补剂如硒代甲硫氨酸、硒代半胱氨酸,具有良好的生物利用率。体外实验表明硒代甲硫氨酸比硒代半胱氨酸有更好的胃肠扩散性,因此可能有更好的体内吸收作用,另外硒代甲硫氨酸比硒代半胱氨酸的细胞毒性低,是一种更安全有效的补剂[6]。

除合成硒补剂外,人们还开发了天然硒产品,如富硒茶、富硒鸡蛋、富硒绞股蓝、富硒食料、含硒麦芽、富硒酵母、富硒大蒜等,均有良好效果。富硒酵母不仅生物利用率高于无机硒补剂而且安全易得。随着科学技术的高速发展,人们对硒与生物生长,人体健康的影响关系的研究会更加深入和具体,以便我们更好的加以利用。

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