最近的中国第三次营养调查指出,人们摄入硒不足及不均衡的现象普遍存在。中国人每天对硒元素的摄入量为42μg,离要求的量相差11.7%,因此,中国人缺硒的现象比较普遍。
由中国科学院、中国微量元素学会、上海微量元素研究会、浙江大学生命科学院综合研究发现,在中国的富硒地区,人们普遍长寿,高血压、心脑血管病、糖尿病、癌症、肝病的发病率极低。而在中国72%的缺硒地带,高血压、心脑血管疾病、糖尿病高发,癌症连年增多,患肝炎的人居高不下。尝试给缺硒地区的患者补硒后,科学家发现,连续补硒一年以上的地区,癌症发病率下降40%,高血压、糖尿病、冠心病、肝病患者逐步好转。
WHO公布资料,全球有40多个国家属于低硒和缺硒地区,在英美、欧洲大部、新西兰岛和我国已发现摄入硒与疾病的危险性相关。就目前资料来看,我国缺硒省份多达22个,有72%的土地面积处于严重缺硒和低硒地带,造成农产品硒含量极低。缺硒地区以东北的黑龙江省到西南的云南省呈带状分布,共个县,生活在缺硒地区的人口达数亿之多。
1硒的生理功能
人们对硒元素的生理功能认识经历了一个较长的过程。早年对硒元素的生理功能认识是与毒性相联系的:硒的毒性极大,仅次于镉,对大动物-mg即可致死;它可致癌,它积聚在肝、血、肾、脾、脑中,其症状是肝坏死、肾炎、胆肿大,心肌萎缩以至死亡。直到20世纪50年代,人们才开始认识到硒对生物体,特别是人体有重要的生物功能,对硒的认识才逐渐全面。
硒在人体的含量约0.21ppm(15mg/70kg),一般情况下,主要分布在肝、胰、肾脏中、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水平。
硒在人体内具有抗氧化、提高人体免疫力、解毒、维持甲状腺发挥正常功能、防癌抗癌、防止克山病和大骨节病等作用。
硒元素是谷胱甘酞过氧化物酶(GSH-Px)的一个不可缺少的组成部分。谷胱甘酞过氧化物酶参与人体的氧化过程,可阻止不饱和酸的氧化,避免产生有毒的代谢物,从而大大减少癌症的诱发物质,维护正常的代谢。
硒元素本身能直接清除氨自由基和脂类自由基,并能抑制脂类自由基的产生。依赖硒的谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)是体内重要的抗氧化酶,良好的硒营养状态对于拮抗自由基损伤有重要的作用。另外,硒能直接刺激提高机体免疫功能,健康的抗氧化功能对于维持正常的免疫功能也有重要的作用。由于免疫功能下降与脂质过氧化反应增强与多种疾病的发生、发展有密切联系,而硒营养状态与免疫功能、抗氧化功能密切相关,故补硒有助于预防多种疾病,缺硒与多种疾病有关。以硒为生物活性中心、具有清除氧自由基、过氧化物功能的GSH-Px在体内分布广泛,是抗氧化系统的最重要的酶。GSH-Px也是机体硒的一种调节储存形式:当机体需要硒时,GSH-Px可分解释放出硒。
科学家发现,东方民族的癌症发病率明显低于欧美,其中一个重要原因就是东方人硒的摄入量较多。此外,硒对导致心脏病的镉以及砷、汞等有毒物质也有抵抗作用,是有效的解毒剂。硒还具有减弱黄曲霉素引发肝癌的作用,抑制乳腺癌的发生等。
据科学家分析,人体中有一种含硒的酶,能催化并消除对眼睛有害的自由基物质,从而保护眼睛的细胞膜。另外,瞳孔的收缩和眼球的活动所引起的肌肉收缩等,都离不开硒的作用。某地居住在海边的一位少年,由于喜欢生食鱼眼。鱼眼中的硒使他成为视力极强的“千里眼”。
其次让我们来认识硒元素具有的二重性。所谓硒元素的二重性,即人体内的硒既不能缺少也不能过多,否则都会对人体的身体带来危害。人体内缺少硒,它的危害是人们容易患大骨节病,克山病,胃癌或诱发其他癌症等。人体内过多硒,它的危害是可能引起人们得头痛、精神错乱、肌肉萎缩、肺类、肝肾功能退化等。而且摄入大量的硒,可能因慢性中毒而死,还会致癌症。
2硒的获得方式:
2.1不同补硒方式的生物学作用的差异
目前常用的补硒制剂主要包括有机物(硒蛋氨酸)和无机物(亚硒酸钠或硒酸钠)。硒主要在小肠吸收,人体对硒的吸收率很高,约为50%-%。膳食来源的硒主要以硒蛋氨酸形式存在。硒蛋氨酸和硒酵母中生物结合形式的硒在直接清除氧自由基、抑制脂质过氧化方面,在激发免疫反应、促进免疫蛋白合成、刺激淋巴细胞增殖方面,在提高肝脏、肌肉中硒含量和提高肝GSH-Px活性方面,效果均明显好于无机硒化合物。与硒的无机盐相比,硒蛋氨酸不仅生物学活性高出许多,而且更容易被吸收,从尿、粪中丢失得少,在体内保留时间长。有机硒与无机硒的中毒剂量接近,且症状相同。为提高硒营养水平,有专家推荐,应以增加膳食硒(主要是硒蛋氨酸)为主。
硒在生物内主要以有机硒化合物的形式存在,就目前所知主要有两类,一类是含硒氨基酸,另一类是含硒蛋白质。对含硒氨基酸的性质以及它们游离存在时究竟担负什么生物功能,研究得十分有限,只知道与含硫氨基酸相比,含硒氨基酸不稳定。硒代氨基酸最主要的是硒代胱氨酸(包括半胱氨酸)和硒代蛋氨酸。对于高等动物来说主要是硒代胱氨酸(包括半胱氨酸)。
人体内对蛋氨酸有催化作用的酸同样可以催化硒代蛋氨酸,使之转化为硒代半胱氨酸。含硒蛋白质日前已被分离,鉴定的有4种。其中最重要的是谷胱甘酞过氧化酶,它能防止血红蛋白被过氧化氢氧化。在美国和一些跨国家地区的调查表明:癌症死亡率与血库中的硒含量成反比,在癌症病人的血中硒含量较低;癌症死亡率还与当地粮食豆类中的硒的含量成反比。现在更多的研究结果支持硒有抑制癌变的作用。
2.2不同补硒方式:
2.2.1硒制剂
从化学上可分为无机硒和有机硒二大类。无机硒主要是指亚硒酸钠、硒酸钠和纳米硒。有机硒主要是指硒蛋氨酸、硒多糖等。这些单一化合物可直接制成片剂或胶囊。
2.2.2富硒产品
因考虑通过食物补硒相对安全,所以通过施硒肥、硒培养基或提取工艺等措施得到含有不同硒化物的各种富硒食品或产品。已见报道的有富硒酵母、富硒茶、富硒麦芽、富硒蒜、富硒大米、富硒蛋、富硒苹果、富硒蘑菇、富硒灵芝、富硒猴头菌、富硒姬松茸、富硒藻类、富硒蛹虫草、富硒干菜、富硒啤酒、大豆硒蛋白、豌豆硒蛋白、烟叶硒蛋白、水稻硒蛋白、富硒茶色素等。有的已批准上市,有的还在研发阶段。
时下,这些富硒农产品在市场上价格高又俏销,它的出现,不仅成为农业生产中的亮点,而且正为农产品市场增“姿”添“色”。专家介绍,富硒农产品能够几倍甚至几十倍提高农作物的价值,一问世即走俏市场,并开拓了一批国外市场。
3硒与其他元素
提高硒有效性的因素包括:蛋氨酸/蛋白质的比值、维生素A、维生素E、维生素C和合成的抗氧化剂等。降低硒有效性的因素包括:重金属含量、维生素B6缺乏、维生素E缺乏、蛋氨酸缺乏、核黄素缺乏、维生素B12缺乏和元素硫过量等。
微量元素之间可能还存在相互作用,有研究表明锌对硒的吸收有拮抗作用,锌与硒有类似的拮抗镉毒性的作用,且硒对镉的拮抗作用强倍。研究表明,补硒能促进镉排泄,降低红细胞镉含量,减少镉在人体内的蓄积。
4硒与人体需求
硒的人体生理需要量是指满足身体合成谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)所需要的硒量,约40μg/d,成年人的推荐供给量为40-μg/d。这些剂量的制定是以满足机体合成GSH-Px,使其活性达到饱和为标准确定的。但是,硒的功能不仅表现在GSH-Px活性上。80%以上的硒以硒代半胱氨酸的形式存在于蛋白质中,GSH-Px中的硒仅占总体硒的30%左右。给缺硒大鼠补充硒,其它含硒的蛋白优先合成,而用于合成GSH-Px的硒量很少,表明有比GSH-Px更重要的硒蛋白。越来越多的证据表明,摄入高于传统营养充足量的硒有利于预防癌症,这有可能导致产生新的硒饮食推荐量。调查表明,北京地区居民硒摄入量仅约为66.4μg/d。考虑到硒在抗癌和预防心脏病等方面具有的良好作用,中国预防医学科学院营养与食品卫生研究所杨光圻教授认为,应把μg/d作为适宜摄入量的上限。这表明,大多数人还有必要补充适量的硒。硒的最大安全剂量为μg/d。
有研究表明,连续10d的重体力劳动和精神应激,引起受试者血浆硒浓度明显降低,提示长期处于神经、体力重负荷下,机体硒消耗增加或吸收减少,可能与机体应激有关。还有调查表明,我国部分运动员存在着程度不同的硒营养不足。运动员膳食中硒摄入量实测值,男性为80μg/d,女性为60μg/d,处于我国推荐硒供给量标准的低限范围,考虑到运动员的长期体力消耗及精神紧张,长期处于应激状态下的机体可能需要补充更多的硒。
5硒与儿童
微量元素硒的含量不足会引起儿童生理功能障碍和(或)发育障碍,甚至造成不可逆的损害,但含量过高对健康也有不利影响。硒的最佳摄入量是50μg/d-μg/d,对于这类生物体需求量小元素,应该严格控制他们的摄入量。
5.1贫血
硒作为人体必须微量元素,参与VitB12和叶酸代谢及铁的代谢。硒缺乏可使叶酸、VitB12及铁代谢紊乱造成贫血。在临床中纠正儿童营养性贫血时,给予铁剂治疗的同时,要检测儿童的血硒,必要时给予补硒治疗,会有更好的效果。
5.2病毒性心肌炎
病毒性心肌炎(VMC)是小儿循环系统常见病之一,目前认为氧自由基损伤和脂质过氧化反应在发病中起重要作用,亦有低硒因素参与。通过补硒提高GSH2PX活性,降低MDA含量,发挥抗脂质过氧化损伤的作用。GSH2PX活性上升使SOD活性增强、消耗减少。补硒的同时提高了细胞免疫,因此临床治疗小儿病毒性心肌炎时在常规治疗基础上补硒对AVMC患儿脂质过氧化损伤有保护作用,可明显提高治愈率。
5.3弱视
儿童血硒的含量比成年人低,当其长期不注意光线的强弱看书、看电视时间过长,引起眼肌过度的疲劳,虹膜及晶状体的硒消耗过多,使血硒进一步降低而造成视力下降。有人发现大多数儿童视力不好的原因都与微量元素硒不足有关。
5.4厌食症
微量元素平衡失调可使儿童食欲减退或异常,引起厌食或异食癖,导致免疫力下降。厌食症是影响儿童生长发育和智力发育的常见疾病。硒具有对抗自由基和抗氧化作用,能增强机体的新陈代谢,是体内元素平衡的中心,在生命活动中发挥重要作用。
5.5肺炎支原体肺炎
支原体(MP)是小儿肺炎的重要病原体,占小儿呼吸道感染的30%以上。近年人们认为MP感染与体液免疫、细胞免疫均有关,认为免疫复合物介导损伤与MP的发病有关MP的主要致病方式是紧密附着呼吸道黏膜上皮细胞,同时释放一种特异性危害物质过氧化氢,造成黏膜上皮损伤,提示MP的发病机制存在着氧化损伤,而硒是GSH2PX的组成部分,GSH2PX具有很强的清除过氧化氢能力,故硒与儿童MP的发生密切相关。
5.6肾病综合征
硒能刺激免疫球蛋白及抗体产生,增加机体对疾病的抵抗力。硒减少时,免疫反应降低、延迟,抗体形成和抗体滴度下降,嗜中性粒细胞杀菌力显著降低,白细胞杀伤力较正常低下。因此,硒缺乏时患儿免疫功能低下,可能是肾病综合征容易感染和复发的原因之一。临床适量补充可能有助于提高疗效,减少复发。
5.7生长发育迟缓
调查发现儿童血清硒水平与儿童身高、体重实测值呈正相关,采用Z评分标准值作为反映儿童体格发育状况指标,排除了性别、年龄之间的差异,其结果更说明血硒水平与体格发育指标的相关性。儿童硒缺乏可导致儿童生长发育迟缓。
5.8铅中毒
据研究发现,当婴幼儿体内血铅过高时,血硒偏低,这可能与硒对铅拮抗作用有关。有研究发现,硒在胃肠道拮抗铅吸收,减少铅在体内的蓄积,加速铅的排泄而拮抗铅毒性。动物实验已证明,硒对铅致小鼠学习记忆功能障碍及脑脂质过氧化有保护作用。
5.9甲状腺疾病
甲状腺正常功能的维持、甲状腺素的合成和激活都有赖于硒。研究表明缺硒可以影响Ⅰ型5’-脱碘酶的活性,从而使T4向T3转换减少,垂体反馈性抑制降低,导致垂体TSH上升,
而使甲状腺肿患病率升高。同时硒可改善免疫功能状态,改变自身免疫性甲状腺炎病人的炎性活动,特别是在病情处于高活动时期甲状腺炎病人。
5.10白血病
硒能增强动物和人的体液及细胞免疫功能,增强T细胞介导的肿瘤特异性免疫,并有利于细胞毒性T淋巴细胞的诱导并加强它的活性。多中心随机分组双盲试验观察了恢复期化疗及放疗病人口服硒酸酯多糖与安慰剂对免疫功能的影响,结果表明口服硒酸酯多糖能显著提高恢复期病人辅助性T细胞(T4)的数量及T4/T8(抑制性T细胞)比值,从而改善病人的细胞免疫功能。硒制剂还显著提高巨噬细胞吞噬率和放、化疗病人血清IgG、IgA含量,这些结果证实硒制剂是一种有效的免疫调节剂。
张丽范等研究发现哮喘儿童血清硒水平显著低于其他,并且血清硒与哮喘发作次数存在负相关。宋涛等的研究表明支气管哮喘发作期患儿血清硒水平明显低于正常儿童。CNKocabas等的研究发现,哮喘儿童血清硒水平明显低于健康儿童,并且喘息发作次数越多,则硒水平越低。硒和哮喘的关系较为复杂:硒不仅可整合为硒蛋白发挥其抗氧化作用,还可直接影响免疫反应。硒缺乏可能是儿童哮喘、尤其是与呼吸道病毒相关哮喘的危险因素。
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