硒的生物学功能综述

硒的生物学功能综述

摘要：硒是生物体所必须得微量元素之一，在生物体内主要以有机硒化合物的形式存在。本文主要介绍硒在生物体内的存在形式以及其吸收、分布和代谢，同时从其对心血管系统的作用、抗氧化作用、减弱重金属毒性以及肿瘤的防治等四个方面论述其生物学功能。

Selenium is one of the essential trace elements in organisms, mainly in the form of organic selenium compounds in the form of organisms. In this paper, the bioactivity of selenium in vivo and its absorption, distribution and metabolism were discussed. The biological functions of selenium were also discussed from the aspects of its effects on the cardiovascular system, antioxidant, weakening of heavy metal toxicty and tumor prevention.

关键词：硒存在形式生物学作用

硒是在1817年由瑞典学者Berzelius发现的性质与硫相似的一种元素[1]。由于曾经很多家畜在吃了含硫的饲料或饮用含硒量高的水后，经常发生中毒和死亡，故在很长一段时间里，人们一直把硒作为一种毒素，没有做进一步的研究。直到1957年Schwarz和Foltz证实Se是动物必须的微量元素[2]后，Se便受到越来越多研究者的关注。近年来的研究表明，硒虽然在生物体内含量很少，但在预防心血管疾病、抗衰老、减弱重金属以及癌症的防治和治疗等方面起着不可替代的作用。

1.硒在生物体内的存在形式

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[3]。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)，其次是碘化甲腺原氨酸酶(5’ID)、硒蛋白P(Se-P)、硒蛋白W(Se-W)，此外，还有部分从细菌培养物中发现的含硒酶，例如甘氨酸还原酶、甲酸脱氢酶、尼克酸羟化酶、黄嘌呤脱氢酶和硫解酶等[4]。在蛋白质中，硒一般以两种方式存在，一种是以离解方式存在，而另一种则是以共价键的方式存在于哺乳动物中。Se—Met与Se—Cys的区别主要在于：前者可以在蛋白质中代替蛋氨酸的存在，而后者只能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.硒在生物体内的吸收、分布和代谢

研究表明，在给动物以中毒剂量或生理剂量的硒化物后，硒主要分布于肝、肾，其次为血、脾、心、肌肉、胰、肺、生殖腺等，而分布量最低的则是脑、骨、消化道[5]。在人体中，硒的总含量约为6～21mg，在人体内几乎分布于除脂肪外的所有组织器官中，其中浓度高的有肝、胰、心、肾、脾、牙齿和指甲。硒的无机或有机化合物都容易从消化道后、呼吸道、皮肤、皮下、肌肉、或静脉吸收，进入血液循环后迅速分布到各器官和组织[6]。硒在口服时，主要吸收部位是十二指肠，胃和大肠几乎不吸收，且有机硒化物口服后的吸收效率略高于无机硒。当硒进入人体后，主要通过尿液代谢排出体外，故可通过检测尿液中的硒含量来判定人体的身体状况。当然，除了通过尿液，硒也有少部分通过粪便和汗液排出。

3.硒的生物学作用

硒是人体必须的微量元素，是迄今为止发现的最重要的抗衰老元素。中国营养学会也将硒列为人体所必须的15种营养素之一，国内外大量研究临床实验证明，人体缺硒可引起某些重要器官的功能失调，导致许多严重疾病的发生[7]。硒的分布具有地域差异，有调查表明：全世界40多个国家处于缺硒地区，我国22个省份的几亿人口都处于缺硒或低硒地带，而这些地区的人口的肿瘤、肝病、心血管疾病的发病率普遍偏高。

3.1硒对心血管系统的作用

硒元素的缺乏是高血压综合症、冠心病、缺血性心肌梗死、动脉粥样硬化等扩张性心肌病的重要发病因素之一，其能显著提高血红蛋白的携氧能力，在血管内形成一个硒蛋白溶栓系统，溶解微小的血栓，修复受损的血管内皮细胞，修复血管壁的弹性。

谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）是机体内广泛存在的一种重要的过氧化物分解酶，而硒则是GSH-Px酶系的组成成分，它能催化GSH变为GSSG，使有毒的过

氧化物还原成无毒的羟基化合物，同时促进H

2O

2

的分解，从而保护细胞膜的结构

及功能不受过氧化物的干扰及损害。由于Se可通过抗氧化作用保护内皮细胞免遭过氧化物损伤，减少ET释放，抑制AS形成和发展，研究者便利用放免分析的方法，让患有动脉粥样硬化（AS）的家兔服用Se，并对其进行血浆内皮素（ET）水平检测。结果显示，Se组家兔血浆ET水平明显高于对照组，同时血清胆固醇

（Ch）、低密度脂蛋白（LDL）及过氧化脂质(LPO)含量降低，高密度脂蛋白（HDL）明显增高，全血谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）和血清超氧化物歧化酶（SOD）活力也明显提高[8]。李爱阳等人的实验证明，Se可能通过保护内皮细胞免遭过氧化损伤，减少ET释放来干扰和抑制AS的形成。

硒是维持心脏正常功能的重要元素，对心脏肌体有保护和修复的作用。在人体中，硒通过转化成为硒酶，进而破坏血管壁损伤处集聚的胆固醇，使血流保持通畅，并能通过提高心脏中辅酶A的水平，提高心肌的能量，从而保护心脏。缺硒可引起人体脂质过氧化反应增强与代谢紊乱，引起心肌纤维坏死，心肌小动脉和毛细血管损伤[9]，例如，克山病患者多发局灶性心肌坏死。周宏等人的研究表明，Se与维生素E联合易应用能协同抗脂过氧化作用,同时也可提高HDL水平[10]。

3.2硒的抗氧化作用

在机体的细胞呼吸代谢的氧化磷酸化反应、黄嘌呤氧化酶系统、羧化反应等过程中产生的过氧化物与羧自由基，它们会袭击生物膜侧链，诱发膜脂质过氧化反应，使膜流动性减小，通透性增大，膜上酶与受体也会受到相应的变化，继而表现出生理生化功能障碍，硒在动物中的主要生物学作用，在于它以谷胱甘肽过氧化物的活性中心元素这一生物活性形式发挥抗氧化作用[11]。当硒缺乏时，谷胱甘肽过氧化物酶的活性便会降低，不能催化谷胱甘肽参与过氧化反应，故不能清除过氧化物的毒性。硒的抗氧化作用主要包括几个方面：一、清除脂质过氧化自由基中间产物；二、分解脂质过氧化物；三、修复水化自由基引起的硫化合物的分子损伤；四、在水化自由基破坏生命物质之前将其清除或转化为稳定化合物；五，催化巯基化合物作为保护剂的反应。肖淑华[12]以硒含量为0.42、0.17、0.02mg/kg的食物饲喂25日龄肉用AA仔鸡，结果表明，肝硒水平、血液谷胱甘肽过氧化酶活力、淋巴细胞数及总增重随着日粮硒含量的升高而显著升高（P<0.05）；肝自由基浓度、噬异性白细胞数随着日粮硒含量的升高而显著降低（P<0.05），血液GSH-PX活性和肝硒含量呈正相关，肝自由基浓度与肝硒含量呈负相关。戴丽梅等人以对照实验的方式，研究了硒锌联合应用对奶牛抗氧化功能的影响。实验结果显示，加硒组及加硒加锌组奶牛血清中谷胱甘肽过氧化物酶及铜锌超氧化物歧化酶活性在实验期内大于对照组，差异显著（P<0.05）;加硒加锌组GSH-PX活性大于单独加硒组；全血硒锌含量与血清GSH-PX活性相关显著