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微量元素硒及其生物学功能
郄文娟,许永红,冯俊贤,彭云鹏,仇艳光
(白求恩军医学院基础部文化教研室,石家庄 050081)
摘要:硒是人体必需的微量元素,人们对硒的认识经历了一个从“剧毒物质”到“营养元素”的曲折历程。硒具有清除自由基、提高机体免疫力和拮抗重金属等重要的生物学功能,正日益受到人们的广泛关注。关键词:微量元素,硒,生物学功能
中图分类号:O613.52 文献标识码:B 文章编号:1005-5320(2009)05-0067-01
硒是人体必需的微量元素,其涉及到体内多种生物酶和激素,是这些酶活性部位的基本组成部分,硒与人类和其它动物的生长、发育及疾病的发生密切相关,缺硒会引发诸如癌症、心脏病、关节炎和免疫系统功能紊乱等多种病症,适量补硒有益人体健康。
1 对硒的认识变革
1817年瑞典学者Berzelius在研究铅室泥的组成时,从
过氧化物酶的活性中心,且参与构成硫氧还蛋白还原酶、脱碘酶等多种硒蛋白,具有重要且广泛的生物学功能,在预防心血管病、防癌抗癌和抗衰老等方面成效显著。
2 硒在自然界中的存在形式及分布
硒在化学元素周期表中位于第四周期,属于氧族元素,性质似硫,具有4种氧化态(+6,+4,0和-2)。硒在地质环境中含量稀少,在自然界中排第17位,地壳中的丰度为
0108μg/g,属稀散元素。硒在自然界主要以微量形式分散
黄铜矿中分离出来一种新元素,次年将其以古希腊月亮女神
serene的名字命名为硒(selenium)。此后硒一直被认为是有
于重金属硫化矿物中,多与铜、铅、银、汞、铋等伴生,主要以单质硒、硒酸盐和亚硒酸盐以及生物体转化后的有机硒等形式存在。其中+6价氧化态是无机硒盐最广泛的存在形式,硒在生物样品中主要以含硒氨基酸和含硒蛋白质、硒多糖等有机硒化合物形式存在。硒在自然界的分布极不均匀,存在较显著的地区及地域性差异,水源、植物食品中的含硒量相应地也明显不一。
3 硒的生物学功能3.1 清除自由基
剧毒作用的物质,直到1957年Schwarz等发现硒能防止大鼠的膳食性肝坏死,人们才逐渐认识到硒的营养作用。1959年Oldfiveld等证明了缺硒会引起动物的白肌病,1973年
Rofruek等发现硒是动物体内谷胱甘肽过氧化酶的必需成
分;同年我国学者首先明确了克山病与硒营养状态之间的关系。1975年Awasthi首次明确指出硒是人体必需的微量元素。1988年我国营养学会将硒列为15种每日膳食营养元素之一。近年来分子生物学的研究结果表明硒是谷胱甘肽
自由基学说认为自由基是使人类衰老和引发对人类威
收稿日期:2009-04-10
作者简介:郄文娟(1969-),女,硕士,副教授,从事医用化学教学
及研究工作。
胁极大的很多疾病的生物化学基础,这在有关疾病机制的理论中具有指导意义。自由基是指任何具有未配对电子,且具有顺磁性的原子或原子团。机体代谢过程的生化反应会源
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)、源不断地产生很多自由基如:氢过氧自由基(HOO・超氧阴)、)、离子自由基(・O2-)、羟自由基(HO・有机自由基(R・有)等。自由基作为活泼的诱发剂,可诱机过氧自由基(ROO・
增强细胞免疫功能;硒对体液免疫有一定的激活作用,通过提高机体合成LgG、LgM等抗体的能力,刺激免疫球蛋白的形成,从而增强体液免疫;硒调节非特异性免疫功能,主要是通过影响吞噬细胞的杀菌活力。资料表明缺硒可明显抑制吞噬细胞的活性,补硒则可显著提高吞噬细胞的杀伤能力。另外,硒还通过增加免疫球蛋白的分泌,增加白细胞吞噬和杀菌能力以及脾脏黏附细胞的抗原提升能力来提高机体的免疫能力。,改善慢性肝炎和重症。
3.3发细胞内外多种生化成分的过氧化,使体内的脂质变质,导致细胞膜、细胞内部结构和功能的损伤,进而引发多种病变。但是,人体内本身具有维持氧化—还原反应系统平衡的防御体系,存在着能够还原过氧化物、抑制清除自由基的物质:超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶
(POD)、谷胱甘肽还原酶(GSH-R)以及谷胱甘肽过氧化物
酶(GSH-Px)、磷脂氢谷胱甘肽过氧化物酶(PHG-Px)。其中GSH-Px和PHG-Px,H2O2分解,害。硒是构成这两种酶的必需成分并位于催化反应的活化中心,在有效清除自由基、拮抗自由基对组织细胞损害及减少由自由基引发的相关疾病等方面发挥着重要作用。
3.2 提高免疫力
研究发现,硒在体内有拮抗和降低多种重金属的毒性作用,可作为重金属的解毒剂。其解毒机理是通过合成可溶性的重金属与硒化物的蛋白复合物,并排出体外,从而防止或减轻由银、汞、铅、砷等重金属引起的中毒。另外,研究表明,硒化物对顺铂、阿霉素等抗癌药物具有拮抗作用,在不影响这些药物抗肿瘤活性的同时,可作为化学保护剂对抗这些药物引起的毒副作用。如Hu等对采用顺铂方案化疗的癌症患者进行了硒卡拉胶减低顺铂毒性的临床研究,发现在用顺铂化疗的同时服用硒卡拉胶能够减轻顺铂引起的肾毒性和骨髓抑制,有可能提高患者的化疗指数。
随着分子生物学技术的飞速发展,人们对硒的生物学作用的重要认识和研究也在进一步深入,利用硒独特的化学和生物化学性质设计开发高效低毒的含硒药物造福人类,具有广阔的发展前景。
硒的免疫学研究已成为近年来研究关注的热点。研究表明,体内硒含量与机体免疫能力相关,营养水平的硒具有提高机体免疫功能和防癌保健的作用。研究发现,硒通过影响细胞免疫、体液免疫和非特异性免疫功能三种方式来调节机体的免疫作用。补充一定剂量的硒会影响体内T细胞产生的数量,使人及动物的T细胞和NK细胞活性明显增强,还可促进淋巴细胞分泌具有免疫调节作用的淋巴因子,从而
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养成良好的饮食习惯,合理调整膳食结构,定期检查血锌,防止锌缺乏,以预防反复呼吸道感染是非常重要的,也是儿科临床及儿童保健的重要内容之一。参考文献:
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