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物以“硒”为贵|恒兴医药带您探索“硒”世珍宝的秘密

来源:恒兴医药




作者|周文&宁挺杨&胡林

前言

硒(Se)作为人体必需的微量元素,在体内发挥着重要的生理、生化功能,如抗氧化、抗肿瘤、预防心血管疾病、增强机体免疫力、保肝解毒等,对人体健康具有重要意义。
硒的缺乏可以直接引起克山病、大骨节病等疾病,也与肿瘤、心脑血管疾病等疾病密切相关。有研究发现缺硒地区人群的高血压、心脏病和冠心病的死亡率比富硒区高约3倍,此外风湿性心脏病、脑血栓形成和动脉粥样硬化等病的死亡率,在高硒地区也明显低于低硒地区。
硒的生理生化作用不仅与体内含量水平有关,还与其化学形态密切相关。比如硒在有机硒的形态下添加到食品中可以起到预防心血管疾病的作用。有机硒存在人体内也可以起到防止人体器官老化、预防心脏病 、预防风湿性关节炎的作用 。硒在硒蛋白的形态下也起到维持人体内激素动态平衡,维持人体生理活动可以正常运转的作用等。



由于我国约有51%的地区(按面积计)缺硒或贫硒,因此越来越多的研究开始揭示硒的多种形态及其含量水平与人体健康的关系。与之伴随的,富硒食品、含硒保健品和含硒药品的开发也逐渐受到重视。而在这些科学研究以及含硒产品的开发过程中,如何精准地对微量硒的多种形态进行定性、定量分析是十分重要的一环,在保障产品的功效及安全性、有效性等方面具有重要作用。





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   硒(Se)与环境      

在环境中,硒按其结合形态可分为无机硒和有机硒。无机硒主要有单质硒、矿物态硒(硒化物)、水溶性硒(亚硒酸盐、硒酸盐)等;有机硒主要有硒代氨基酸、硒肽、硒蛋白、甲基硒-等。

土壤中的硒以硒酸盐或亚硒酸盐的形式(水溶性硒)被植物吸收,并通过生物转化合成硒代氨基酸(主要是硒代半胱氨酸(Se-C)和硒代蛋氨酸(Se-Met,硒代甲硫氨酸)),最终成为植物硒蛋白的一部分。植物中的硒通过食物链又传导至动物与人体内。在动植物体内,硒蛋白均是主要的形态。

此外,土壤中的部分无机硒和有机硒被微生物分解后,在大气条件下又可产生气态烷基硒化物而挥发至大气中。

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   硒(Se)与人体      

(1)硒的吸收和代谢。
通常,食物中的硒约有80%被人体吸收,主要形态为无机硒(主要为硒酸钠或亚硒酸钠)和有机硒(主要为硒代半胱氨酸、硒蛋氨酸)(见图1)。其中有机硒的吸收与硫氨基酸的方式相同,其通过活性钠依赖系统被肠道吸收。无机硒的吸收则与硫酸盐的方式相同,穿过肠刷状边界膜后,在膜上利用钠促进和能量依赖方式被吸收。
不同形态的硒其吸收率不同,由高到低依次为硒代蛋氨酸>硒代半胱氨酸>硒酸盐>亚硒酸盐。总的来说,有机硒的吸收率高于无机硒。






肝脏是硒的主要储存器官。硒经十二指肠吸收后转化为硒化物(H2Se)(有机硒和无机硒化合物代谢相互转化的中间体)。后者作为硒源掺入到蛋白质中,从而形成硒蛋白,硒蛋白经血液循环转移至全身各个组织器官。


图1 人体内硒的转运与代谢

而当摄入体内的硒过量时,肝脏会将硒以谷胱甘肽过氧化物酶1的形式储存,或者直接将其转化为硒糖或硒离子形式排出体外。


(2)硒蛋白与硒代氨基酸

人体的硒形态同样包括无机硒和有机硒(见表1),其中作为衡量硒功能活性的生物标志物——硒蛋白是最主要的形态,也是其中最重要的形态。

硒蛋白通常是指硒以硒代半胱氨酸(Se-C)形态通过氨基酸脱水缩合作用结合到肽链上所形成的蛋白质(由于硒代半胱氨酸大多处在活性位点上,使其具有特异的功能特性)。当然,广义的硒蛋白包括所有含硒的蛋白质,比如含有硒蛋氨酸(Se-Met,或硒代甲硫氨酸)也被称为硒蛋白(见表1含硒蛋白)。


表1 人体中常见的硒形态

分类

英文名称

化学式

硒蛋白形态

硒蛋白

Selenocysteinyl residues

(HSe-CH2CH(NH2)-COOH)

含硒蛋白

Selenomethionyl residues

(H3N+-CH(COO-)-CH2-CH2-Se-Me)

非蛋白硒形态

无机硒

Selenite

SeO32-


Selenate

SeO42-

甲基硒

Monomethylselenol

CH3-SeO-


Dimethylselenide

CH3-Se-Se-CH3


Trimethylselenonium  ions

(CH3)3Se+

硒氨基酸

Selenocystine

HSe-CH2CH(NH2)-COOH


Selenomethionine

H3N+-CH(COO-)-CH2-CH2-Se-Me


Se-methylselenocysteine

CH3Se-CH2CH(NH2)-COOH


硒代半胱氨酸(Se-C)和硒代蛋氨酸(Se-Met)是人体合成硒蛋白最主要的两个硒源,他们由食物硒蛋白消化水解后被人体吸收利用。

硒代半胱氨酸是插入硒蛋白序列中的硒形态。编码硒代半胱氨酸的密码子为UGA,被普遍认为是第21种氨基酸。但与其它氨基酸不同,人体直接吸收的硒代半胱氨酸并不能直接应用于硒蛋白的合成,必须经过复杂的合成机制重新合成,才可参与合成硒蛋白。

而作为人体主要吸收的有机硒形态之一-硒代蛋氨酸,在经人体吸收后则主要有两条转化途径:

①通过转硫途径转化为硒代半胱氨酸从而参与硒蛋白的合成过程;

②在体内通过胱硫醚γ裂解酶降解为甲基硒醇,与S-腺苷甲硫氨酸通过甲基化作用转化为二甲基硒化物/三甲基硒化物,并通过去甲基化转化为硒化物参与硒蛋白的合成过程。


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硒(Se)的限量    

(1)推荐硒摄入量

若低于人体(成人)生理需要量40μg/d则会产生硒缺乏相应的生理症状,如脱发脱甲等,高于800μg/d会导致急性或慢性中毒。世界卫生组织推荐健康成年人硒的摄入量为50-200μg/d,可耐受的最高摄入量为400μg/d。世界多国也对硒摄入量制定了推荐标准(见表2)。

表2 各个国家成人硒推荐摄入量、平均需要量、摄入量范围(单位:μg/d)


国家

推荐摄入量

平均需要量

推荐摄入量范围

中国

60

50

50-250

美国

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