Selen

Co

Co to jest selen?

Selen jest pierwiastkiem chemicznym o symbolu „Se” i liczbie atomowej 34, odkrytej w 1817 roku przez Jönsa Jacoba Berzeliusa.

Selen jest niemetalem o pośrednich właściwościach pomiędzy pierwiastkami - nad i pod układem okresowym - siarką i tellurem; ma pewne podobieństwa nawet do arsenu.

W swoim stanie elementarnym lub w czystej postaci jest uważany za dość rzadki element i występuje głównie w połączeniu z minerałami siarczku metalu - na poziomie przemysłowym jest uzyskiwany wtórnie podczas rafinacji. Czyste selenki lub związki selenianowe są raczej rzadkie.

W śladowych ilościach, wyrażonych ilościowo jako kilkadziesiąt mikrogramów (μg), selen jest niezbędny do funkcjonowania komórkowego i przeżycia wielu organizmów, w tym wszystkich zwierząt, w tym ludzi. Uważa się, że zawartość selenu w organizmie człowieka wynosi od 13 do 20 mg. Należy jednak pamiętać, że znaczne ilości soli selenu mają bardzo poważne skutki toksyczne.

Selen jest niezbędnym składnikiem tworzenia enzymów antyoksydacyjnych peroksydazy glutationowej (GSH-Px) i reduktazy disiarczkowej tioredoksyny, które w zwierzęcych i roślinnych komórkach eukariotycznych mają funkcję blokowania - choć pośrednio - utleniania pewnych cząsteczek na błonach komórkowych. Występuje również w biologicznych katalizatorach typu jodazy lub deiodinazy, odpowiedzialnych za konwersję niektórych hormonów tarczycy. Uwaga : zapotrzebowanie selenu w roślinach zmienia się w zależności od gatunku.

Ze względu na swoje znaczenie w homeostazie ciała i jego właściwościach selen stał się powszechnym składnikiem suplementów diety - multisino i witamin itp. - oraz w dietetycznej i / lub wzbogaconej żywności - w tym znane ziemniaki, sztuczne mleko itp.

Funkcje i właściwości

Funkcje i właściwości selenu

Aby uzyskać więcej informacji, przeczytaj: Funkcje i właściwości selenu

Chociaż jest toksyczny w dużych dawkach, selen jest pierwiastkiem śladowym i mikroelementem niezbędnym dla ludzi i innych.

W ludzkim ciele selen występuje w formie organicznej (selenocysteina lub slenium-cysteina i selenometionina lub selen-metionina) i nieorganicznej (selenity i seleniany).

Organiczny selen występuje głównie w postaci selenocysteiny i jest kofaktorem antyoksydacyjnych enzymów peroksydazy glutationowej i reduktazy disiarczkowej tioredoksyny, które chronią błony komórkowe przed stresem oksydacyjnym. Dzięki swojej zdolności do ochrony błon komórkowych przed utlenianiem selen działa ochronnie przed chorobami układu krążenia.

Organiczny selen jest także wykorzystywany w metabolizmie hormonów tarczycy, w postaci kofaktora dla 3 deiodasi enzymów lub deiodinasi. Konieczne jest zatem przekształcenie tyroksyny (T4) w trójjodotyroninę (T3) i jako takie odgrywa wiodącą rolę we wspieraniu czynności tarczycy. Aby dowiedzieć się więcej, zapoznaj się z artykułem: Selen i tarczyca.

Wydaje się również odgrywać antagonistyczną rolę wobec metali ciężkich, takich jak rtęć, kadm i srebro.

W roślinach selen może pełnić funkcję obronną, powodując toksyczne pasze dla zwierząt, które je spożywają. Niektóre rośliny są uważane za wskaźniki selenu w glebie, ponieważ bez nich nie mogłyby rosnąć i rozwijać się.

odżywianie

Zalecane poziomy selenu

Nie ma zalecanej dziennej dawki selenu. Dla dorosłych LARN - zalecany poziom spożycia składników odżywczych dla populacji włoskiej - oraz amerykańska RDA - zalecana dawka dietetyczna - zalecają spożycie selenu w wysokości 55 μg / dzień.

Poniższe tabele podsumują różne parametry dotyczące selenu; w szczególności: RDA, PRI, AR i UL.

* RDA : Zalecany dodatek dietetyczny

* PRI : zalecane spożycie dla populacji, z LARN - Zalecane poziomy spożycia składników odżywczych dla ludności włoskiej

* AR : średnie wymaganie dla populacji włoskiej, od LARN - zalecane poziomy spożycia składników odżywczych dla ludności włoskiej

* UL : maksymalny dopuszczalny poziom spożycia, z LARN - Zalecane poziomy spożycia składników odżywczych dla populacji włoskiej

dieta

Pokarmy bogate w selen

Selen dietetyczny dostarczany jest głównie przez żywność pochodzenia morskiego i podrobów. Wśród roślin zawierających więcej selenu możemy wymienić orzechy brazylijskie i niektóre zboża; także niektóre grzyby są bogate w selen.

Należy jednak pamiętać, że poziom tego minerału w warzywach i grzybach jest na ogół proporcjonalny do jego obfitości w glebie. Słynne ziemniaki selenu są produkowane wzbogacając glebę w minerały podczas nawożenia. Uprawiając w środowisku bogatym w selen, ziemniaki gromadzą większe ilości tego minerału; niemniej jednak jego faktyczna biodostępność i względne - możliwe - korzyści zdrowotne nie zostały jeszcze wyjaśnione.

Selen obecny w żywności w postaci selenowych aminokwasów siarki - selen-cysteina i selen-metionina - jest bardziej przyswajalny niż selenity i seleniany normalnie zawarte w suplementach diety.

Selen działa w synergii z witaminą E, dlatego te dwie zasady żywieniowe są często związane z suplementami diety o działaniu przeciwutleniającym.

Suplementy diety i pokarmy dietetyczne lub wzbogacone selenem

Jako suplement diety selen jest dostępny w wielu postaciach, w tym multiwitamin i soli, które zazwyczaj zawierają 55 lub 70 μg / porcję. Suplementy specyficzne dla selenu zazwyczaj zawierają 100 lub 200 μg / dawkę.

Dopiero w czerwcu 2015 r. Amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków (FDA) ustaliła minimalne i maksymalne poziomy selenu w preparatach dla niemowląt.

niedobór

Odżywczy niedobór selenu

Niedobór selenu jest możliwy i bardziej prawdopodobny u: osób z poważnie upośledzoną czynnością jelit i przyległym zespołem złego wchłaniania, osób poddanych całkowitemu żywieniu pozajelitowemu i osób w podeszłym wieku - powyżej 90 lat. Ponadto osoby, które wyłącznie karmią się pokarmami roślinnymi z gleb pozbawionych selenu, są narażone na wysokie ryzyko. Pod tym względem warto zauważyć, że chociaż gleba nowozelandzka zawiera niski poziom selenu, nie wykryto żadnych negatywnych skutków dla populacji ogólnej.

Niedobór selenu, zdiagnozowany przez wykrycie niskiej aktywności selenoenzymu w mózgu i tkankach endokrynnych - <60% normy - występuje tylko w połączeniu ze słabym spożyciem składników odżywczych i dodatkowymi czynnikami stresu, takimi jak wysoka ekspozycja na rtęć lub zwiększony stres oksydacyjny spowodowany niedoborem witaminy E

Selen wchodzi w interakcje z różnymi składnikami odżywczymi, zwłaszcza z jodem i witaminą E. Wpływ przewlekłego niedoboru selenu na zdrowie ludzi pozostaje niepewny, zwłaszcza w odniesieniu do choroby Kashina-Becka - patrz poniżej. Ponadto selen oddziałuje z innymi minerałami, takimi jak cynk i miedź.

Objawy niedoboru selenu

Przewlekły niedobór selenu powoduje chorobę serca znaną jako choroba Kashin-Becka, powszechną w niektórych obszarach Chin, których gleby są szczególnie ubogie w selen. Niski poziom selenu jest związany z: zwiększonym ryzykiem raka, zaburzeń sercowo-naczyniowych, chorób zapalnych i innych chorób związanych z uszkodzeniem wolnych rodników, w tym przedwczesnego starzenia się i tworzenia zaćmy.

Selen i poważne choroby

Niektóre badania epidemiologiczne uwypukliły możliwość, że niedobór pokarmowy selenu - mierzony poziomem we krwi - może w jakiś sposób korelować z pewną liczbą poważnych i / lub przewlekłych chorób. Należą do nich: rak, cukrzyca, HIV / AIDS i gruźlica.

Badanie na gryzoniach wykazało, że suplementacja selenem może mieć efekt chemoprewencyjny w przypadku niektórych rodzajów nowotworów.

Badanie przeprowadzone na 118 pacjentach z zewnątrzwydzielniczym rakiem trzustki (EPC) i 399 kontroli szpitalnych we wschodniej Hiszpanii wykazało, że wysokie stężenia selenu są odwrotnie związane z ryzykiem EPC. Jednak w prospektywnych randomizowanych, ślepych, kontrolowanych badaniach u ludzi suplementacja selenem nie zmniejszyła częstości występowania jakiejkolwiek choroby. Nawet metaanaliza przeprowadzona na tych badaniach nie wykazała ogólnego spadku śmiertelności.

Niedobór selenu w rolnictwie i rolnictwie

Niektóre regiony - na przykład w Ameryce Północnej - charakteryzujące się niską glebą selenu, powodują, że paszy i produktów spożywczych w równym stopniu brakuje w minerale. W związku z tym wykazano, że ten niedobór może mieć wpływ na niektóre gatunki zwierząt, chyba że selen zostanie włączony do paszy lub podany w zastrzyku. Jakby tego było mało, przeżuwacze mają ograniczoną zdolność do wchłaniania tego minerału, zwłaszcza jeśli są karmione wyłącznie zielną zielenią - możliwe jest, że zawartość glikozydów cyjanogennych niektórych roślin, takich jak koniczyna biała, może jeszcze bardziej zmniejszyć wchłanianie selenu, Łatwo więc zrozumieć, że zwierzęta te są szczególnie podatne na niedobory minerałów i że w konsekwencji produkty żywnościowe przeznaczone do spożycia przez ludzi odzwierciedlają tę cechę.

toksyczność

Toksyczność selenu

Wysokie dawki suplementów selenu u ciężarnych zwierząt mogą zakłócać stosunek Zn: Cu i prowadzić do redukcji cynku w organizmie - który musi być utrzymywany pod kontrolą. Potrzebne są jednak dalsze badania, aby potwierdzić tę interakcję.

Chociaż selen jest niezbędnym pierwiastkiem śladowym, przyjmowany w nadmiarze staje się toksyczny dla organizmu. Nadmierne ilości mogą powodować selenozę, z efektami toksycznymi, które można zidentyfikować w następujący sposób: wypadanie włosów, łamliwość paznokci, nudności, wymioty, bóle brzucha, biegunka, splątanie umysłowe, zmęczenie, drażliwość, uszkodzenia neurologiczne i zapach czosnku w oddechu. Ekstremalne przypadki selenozy mogą powodować marskość wątroby, obrzęk płuc i śmierć.

Z tych powodów wskazane jest, aby nie przekraczać tak zwanego tolerowanego górnego poziomu dolotu; ten próg, zdefiniowany w badaniu z 1986 r. i obserwacji w 1992 r., jest prawie niemożliwy do osiągnięcia w przypadku samego pokarmu i odpowiada 400 μg / dzień - panel dotyczący przeciwutleniaczy dietetycznych i związków pokrewnych, podkomitety ds. wyższych poziomów referencyjnych składników odżywczych i interpretacji oraz zastosowania DRI, Stały Komitet ds. Oceny Naukowej Spożycie Odniesienia Dietetycznego, Rada ds. Żywności i Żywienia, Instytut Medycyny (15 sierpnia 2000 r.). Diety referencyjne dla witaminy C, witaminy E, selenu i karotenoidów. Instytut Medycyny. pp. 314-315. Druga dogłębna analiza wykazała, że ​​maksymalne spożycie selenu wynosi około 800 μg / dzień - a więc 15 μg / dzień na kilogram masy ciała - ale nadal sugeruje zmniejszenie o połowę.

W Chinach niektórzy ludzie, którzy spożywali kukurydzę uprawianą w nadmiernie bogatej glebie selenu, wykazywali zespół toksyczności.

Elementarny selen i większość selenków metali mają względnie niską toksyczność w odniesieniu do niskiej biodostępności. Natomiast seleniany i selenity mają sposób działania podobny do działania trójtlenku arsenu i są bardzo toksyczne. Przewlekła toksyczna dawka selenu dla ludzi wynosi około 2400 do 3000 μg / dzień. Selenowodór jest bardzo toksycznym i żrącym gazem. Selen występuje również w różnych związkach organicznych, takich jak selen dimetylowy, selenometionina, selenocysteina i metyloselenocysteina, które mają wysoką biodostępność, aw dużych dawkach są toksyczne.

19 kwietnia 2009 r. 21 koni polo zmarło z powodu błędu w wyborze składnika na bazie selenu stosowanego w paszach dla zwierząt. Stężenie selenu w osoczu było do 10-15 razy wyższe niż normalnie we krwi i 15-20 razy wyższe w wątrobie.

Odpływ rolniczy i zanieczyszczenie wód gruntowych mogą powodować zatrucie selenem. Ten proces infiltracji selenianów - pochodzących głównie ze spalania węgla, kopalń, topienia metali, składowisk odpadów i tak dalej. - pogarsza się przez wysychanie wód gruntowych, które wykładniczo zwiększa końcowe stężenie. Wysoki poziom selenu w drogach wodnych spowodował zaburzenia wrodzone u gatunków jajowatych - ptaków i ryb. Wysokie poziomy metylortęci w diecie mogą zwiększać uszkodzenie toksyczne.

bibliografia

• Ruyle, George. Trujące rośliny na Rangelands Arizony . University of Arizona. Źródło: 2009-01-05
• Linus Pauling Institute w Oregon State University lpi.oregonstate.edu
• Selen . Linus Pauling Institute w Oregon State University. Źródło: 2009-01-05.
• Mazokopakis, EE; Papadakis, JA; Papadomanolaki, MG; et al. (2007). „ Wpływ 12-miesięcznego leczenia L-selenometioniną na poziom anty-TPO w surowicy pacjentów z zapaleniem tarczycy Hashimoto ”. Tarczycy. 17 (7): 609–612
• Ralston, NV; Ralston, CR; Blackwell, JL III; Raymond, LJ (2008). „ Selen dietetyczny i tkankowy w odniesieniu do toksyczności metylortęci ” (PDF). Neurotoxicology. 29 (5): 802–811
• Penglase, S.; Hamre, K; Ellingsen, S. (2014). Selen zapobiega regulacji w dół genów antyoksydacyjnych selenoprotein przez metylortęć . Wolna radykalna biologia i medycyna. 75: 95-104
• Usuki, F.; Yamashita, A; Fujimura, M. (2011). Posttranskrypcyjne defekty antyoksydacyjnych selenoenzymów powodują stres oksydacyjny pod wpływem ekspozycji na metylortęć . The Journal of Biological Chemistry. 286 (8): 6641–6649
• Ohi, G; Seki, H; Maeda, H; Yagyu, H. (1975). Efekt ochronny selenitu wobec toksyczności metylortęci: obserwacje dotyczące czasu, dawki i czynników drogi w rozwoju tłumienia selenu . Zdrowie przemysłowe. 13 (3): 93–99
• Ralston, NVC; Raymond, LJ (2010). Dietetyczne działanie ochronne selenu na toksyczność metylortęci . Toksykologia. 278 (1): 112–123
• Carvalho, CML; Chew, Hashemy SI; Hashemy, J; et al. (2008). Hamowanie ludzkiego układu tioredoksyn: mechanizm molekularny toksyczności rtęci . Journal of Biological Chemistry. 283 (18): 11913–11923.
• Michiaki Yamashita, Shintaro Imamura, Md. Anwar Hossain, Ken Touhata, Takeshi Yabu i Yumiko Yamashita, Silna aktywność antyoksydacyjna nowego selenoniny, selenoniny, zawierającej selen związku imidazolu, The FASEB Journal, tom. 26 nie. 1, suplement 969.13, kwiecień 2012
• Yamashita, Y; Yabu, T; Yamashita, M (2010). Odkrycie silnego przeciwutleniacza selenoneiny w metabolizmie redoks w tuńczyku i selenu . World J Biol Chem. 1: 144–50.
• Barclay, Margaret NI; MacPherson, Allan; Dixon, James (1995). „ Zawartość selenu w różnych produktach spożywczych w Wielkiej Brytanii ”. Dziennik składu i analizy żywności. 8 (4): 307–318
• Listę żywności bogatej w selen można znaleźć w Arkuszu Informacyjnym Selenum suplementów diety.
• „ FDA wydaje ostateczną regułę dodawania listy wymaganych składników odżywczych dla niemowląt ”. www.fda.gov. Źródło: 2015-09-10
• Powszechnym odniesieniem do tego jest Schroeder, HA; Frost, DV; Balassa, JJ (1970). „ Niezbędne metale śladowe u człowieka: selen”. Dziennik chorób przewlekłych. 23 (4): 227–43
• Zane Davis, T. (2008-03-27). „ Selen w roślinach ” (PDF). p. 8. Źródło 2008-12-05
• Baselt, R. (2008). Postępowanie z lekami toksycznymi i chemikaliami u człowieka (wyd. 8). Foster City, CA: Biomedical Publications. pp. 1416-1420
• „ Arkusz informacyjny suplementu diety: Selen ”. Narodowe Instytuty Zdrowia; Biuro suplementów diety. Źródło: 2009-01-05.
• Panel ds. Dietetycznych antyoksydantów i związków pokrewnych, podkomitety ds. Wyższych poziomów referencyjnych składników odżywczych i interpretacji oraz zastosowania DRI, stały komitet ds. Naukowej oceny dietetycznych poborów referencyjnych, Rada ds. Żywności i Żywienia, Instytut Medycyny (15 sierpnia 2000 r.). Diety referencyjne dla witaminy C, witaminy E, selenu i karotenoidów . Instytut Medycyny. pp. 314-315
• Yang, G; Zhou, R. (1994). „ Dalsze obserwacje dotyczące maksymalnego bezpiecznego spożycia selenu przez człowieka w obszarze selenowym w Chinach ”. Dziennik pierwiastków śladowych i elektrolitów w zdrowiu i chorobie. 8 (3–4): 159–165
• Yang, Guang-Qi; Xia, Yi-Ming (1995). „ Badania dotyczące wymagań żywieniowych człowieka i bezpiecznego zakresu spożycia selenu w Chinach i ich zastosowania w zapobieganiu chorobom endemicznym ”. Nauki biomedyczne i środowiskowe. 8 (3): 187–201.
• „ Oświadczenie dotyczące zdrowia publicznego: skutki zdrowotne ” (PDF). Agencja ds. Substancji toksycznych i rejestru chorób. Źródło: 2009-01-05.
• Wilber, CG (1980). „ Toksykologia selenu ”. Toksykologia kliniczna. 17 (2): 171–230
• Olson, OE (1986). „ Toksyczność selenu u zwierząt z naciskiem na człowieka ”. International Journal of Toxicology. 5: 45–70
• „ Poziom selenu kucyka polo do 20 razy wyższy niż normalnie ”. 2009-05-06. Źródło: 2009-05-05.
• Lemly, D. (2004). „ Wodne zanieczyszczenie selenem jest problemem globalnego bezpieczeństwa ekologicznego ”. Ekotoksykologia i bezpieczeństwo środowiska. 59 (1): 44–56
• Ohlendorf, HM (2003). Ekotoksykologia selenu . Podręcznik ekotoksykologii. Boca Raton: Wydawcy Lewis. pp. 466-491
• Lemly, AD (1997). „ Teratogenny wskaźnik deformacji do oceny wpływu selenu na populacje ryb ”. Ekotoksykologia i bezpieczeństwo środowiska. 37 (3): 259–266
• Penglase, S.; Hamre, K; Ellingsen, S. (2014). „ Selen i rtęć mają synergistyczny negatywny wpływ na reprodukcję ryb”. Toksykologia wodna. 149: 16–24
• Heinz, GH; Hoffman, DJ (1998). „ Oddziaływanie chlorków metylortęci i selenometioniny na zdrowie i reprodukcję u krzyżówek ”. Toksykologia środowiskowa i chemia. 17 (2): 139–145
• Hamilton, Steven J.; Buhl, Kevin J.; Faerber, Neil L.; et al. (1990). „ Toksyczność organicznego selenu w diecie do szynkowania łososia ”. Environ. Toxicol. Chem. 9 (3): 347–358
• Poston, HA; Combs Jr., GF; Leibovitz, L. (1976). „ Wzajemne powiązania witaminy E i selenu w diecie łososia atlantyckiego (Salmo salar): oznaki duże, histologiczne i biochemiczne ”. Journal of Nutrition. 106 (7): 892–904.
• Mózg, P.; Cousens, R. (1989). „ Badania chwastów ”. Badania chwastów. 29 (2): 93–96
• „ CDC - Kieszonkowy przewodnik NIOSH po zagrożeniach chemicznych - Selen ”. www.cdc.gov. Źródło: 2015-11-21.
• Ravaglia, G; Forti, P.; Maioli, F.; et al. (2000). „ Wpływ stanu mikroskładników odżywczych na funkcje odpornościowe komórek NK u zdrowych, wolno żyjących osób w wieku ≥90 lat ”. American Journal of Clinical Nutrition. 71 (2): 590–598
• Zespół redakcyjny MedSafe. „ Selen ”. Artykuły aktualizacji Prescriber. Urząd ds. Bezpieczeństwa leków i urządzeń medycznych w Nowej Zelandii. Źródło: 2009-07-13.
• Ralston, NVC; Raymond, LJ (2010). „ Działanie ochronne selenu na dietę przed toksycznością metylortęci ”. Toksykologia. 278 (1): 112–123
• Mann, Jim; Truswell, A. Stewart (2002). Essentials of Human Nutrition (drugie wydanie). Oxford University Press
• Moreno-Reyes, R.; Mathieu, F; Boelaert, M.; et al. (2003). „ Suplementacja selenem i jodem wiejskich tybetańskich dzieci dotkniętych osteoartropatią Kashin-Becka ”. American Journal of Clinical Nutrition. 78 (1): 137–144
• Kachuee, R.; Moeini, M.; Suori, M. (2013). „ Wpływ diety organicznej i nieorganicznej suplementacji selenem na status Se, Cu, Fe i Zn w surowicy w późnej ciąży u kóz Merghoz i ich dzieci”. Badania nad małymi przeżuwaczami. 110 (1): 20–27
• National Research Council, Podkomisja ds. Żywienia Owiec (1985). Wymagania żywieniowe owiec. 6. wydanie, National Academy Press, Waszyngton
• Krajowa Rada ds. Badań Naukowych, Komitet ds. Wymagań Odżywczych dla Małych Przeżuwaczy (2007). Wymagania żywieniowe małych przeżuwaczy. National Academies Press, Waszyngton
• Coop, IE; Blakely, RL (1949). „ Metabolizm i toksyczność cyjanków i glikozydów cyjanogennych u owiec ”. NZJ Sci. Technol. 30: 277–291.
• Kraus, RJ; Prohaska, JR; Ganther, HE (1980). „ Utlenione formy peroksydazy glutationowej z erytrocytów owiec. Hamowanie cyjankami 4-glutationu: 4-selenoenzymu ”. Biochim. Biophys. Acta. 615 (1): 19–26
• Kahn, CM (red.) (2005). Podręcznik weterynaryjny Merck. 9th ed. Merck & Co., Inc., Whitehouse Station
• „ Wnioski z badań podstawowych w zakresie profilaktyki selenu i raka ” (PDF). The Journal of Nutrition. 128 (11): 1845–54.
• Amaral, AFS; Cantor, KP; Silverman, DT; Malats, N. (31 sierpnia 2010 r.). „ Ryzyko selenu i raka pęcherza: metaanaliza ”. Epidemiologia nowotworów Biomarkery i zapobieganie. 19 (9): 2407–2415
• Rayman, Margaret P. (2000). „ Znaczenie selenu dla zdrowia ludzkiego ”. The Lancet. 356 (9225): 233–41
• Amaral, AFS; Porta, M.; Silverman, DT; et al. (2012). „ Ryzyko raka trzustki i poziomy pierwiastków śladowych ”. Gut. 61: 1583–1588
• Bjelakovic, G; Nikolova, D.; Gluud, LL; et al. (2012). Bjelakovic, Goran, wyd. Suplementy antyoksydacyjne do zapobiegania śmiertelności u zdrowych uczestników i pacjentów z różnymi chorobami . Cochrane Baza danych recenzji systematycznych. 3 (3): CD007176