硒的營養缺乏現狀及補充方式

王立平，唐德劍，沈亞美，曾曼琳

1. 農業部食物與營養發展研究所（北京 100081）；2. 農業部富硒產品開發與質量控制重點實驗室（安康 725000）；3. 北京農學院食品科學與工程學院（北京 102206）

1817年，瑞典化學家Jons Jacob Berzelius從硫酸廠鉛室底部的紅色粉狀物質中制得硒，并命名為Selenium，此后相當長的時間內硒一直被認為是一種有毒元素[1]。Sehwarz等[2]首先認識到硒的生物功能，Rotruck等[3]發現硒是谷膚甘膚過氧化酶（GSHPx）的必要成分，同時也是動物體內許多蛋白質的組成成分。硒在動物體內無法合成，是動物體必需的營養元素。硒具有促進生長、保護心血管和心肌健康、解除體內重金屬的毒性、保護視器官的健全功能和視力、抗氧化、抗病毒、抗癌、抗衰老以及增強免疫的作用[4-5]。缺硒會導致人體重要臟器功能紊亂，免疫力低下，嚴重缺硒可引發克山病、大骨節病、關節炎。適當提高硒的攝入量，對預防某些疾病、維持身體健康具有重要意義[4]。因此，判斷人體的缺硒程度并提出相對應的補硒方式顯得十分重要。

目前全球與硒營養相關的研究比較廣泛，對動植物與硒、富硒地區及產業、人體硒營養狀態、硒與食品、醫學與硒等方面進行的研究有很多，但針對硒的缺乏與過量攝入及其分別產生的危害、不同年齡段不同人群適宜的補硒方式和補硒劑量缺乏整體的介紹與總結。據不完全統計，世界上有42個硒營養缺乏國家，中國是世界上缺硒最嚴重的國家之一，缺硒的省份占全國總面積的72%，其中30%為嚴重缺硒地區，約7億人生活在低硒帶，缺硒人數高達幾千萬[6]。因此讓全國人民全面了解硒營養的相關知識，更加科學合理地認識硒、攝入硒刻不容緩。

1 我國目前硒缺乏的現狀

中國從東北到西南這一片區域都是缺硒地帶，食物中硒含量較低，國民的硒攝入比較缺乏。中國預防醫學會2014年對中、日、英、美四國所做的國民硒攝入量的調查結果顯示，4個國家中中國居民的日均硒攝入量每天僅有28～40 μg，而其他三個國家居民日均硒攝入量為77～191 μg。目前中國人在硒攝入量上低于世界水平，中國是一個膳食缺硒的國家[4,6]。

1.1 硒缺乏的原因

硒在土壤中呈不均勻分布狀態，大部分地區土壤嚴重缺硒。盡管中國的硒儲備量（26 000 t）僅次于加拿大、美國和比利時，位居世界第四位，但是各個地區分布不均，缺硒地區的食物含硒量低，造成當地居民膳食硒的攝入量不足。

此外，食物單一以及不科學的飲食結構也會影響人體對硒的吸收。并且隨著年齡的增長，人體對硒的吸收能力降低，但對硒的消耗量卻是增加的，因此中老年人更易出現硒營養素的缺乏。此外許凌凌等[7]研究發現人體缺乏維生素E、缺鐵、含硫氨基酸含量降低、受驚、細菌感染等也會降低人體對硒的吸收。

另外，硒的主要轉化途徑是巖石→土壤→植物→動物→人體，從無機到有機，從低等到高等，因此導致了人體中硒含量的不同[9]。

1.2 缺硒的危害

缺硒會導致人體免疫力下降，易患癌癥、糖尿病，生殖功能下降，還會引起高血壓綜合征、心腦血管病、哮喘、肝病等多種疾病。缺硒嚴重時會導致克山病、關節炎和大骨節病的發生[8]。此外，缺硒還會導致肌肉萎縮和早衰等。

克山病（Keshan disease，KD）是一種原因不明的心肌病，亦稱地方性心肌病（Endemic cardiomyopathy，ECD），始見于我國黑龍江省克山縣，故命名為克山病。過度缺硒會引起克山病。全國克山病資料表明，克山病患者都處于低硒狀態。二十世紀五六十年代，病區年發病率超過50/10 000，病死率高達98%，對病區人民的生命健康造成了極大的威脅。發病類型猶以急型、亞急型為多，轉為以潛在型和慢型為主。該病主要病理改變是心肌實質變性、壞死和纖維化，最終導致心臟收縮與舒張功能衰竭。大量流行病學、病理解剖學、臨床防治及實驗室研究結果表明，該病是一種獨立的地方性心肌病[9]。對克山病患病群體使用天然或人工合成的富硒物質可以起到降低發病率、預防克山病的作用[10]。甘泉縣是陜西省克山病重病區縣之一，1961—1975年間共急發1 219人，死亡205人，嚴重威脅著居民生命健康，自1976年起在全縣范圍內對重點人群（主要是農民）采取補硒辦法預防克山病。采用亞硒酸鈉片、食用硒鹽兩種補硒的形式。硒干預后克山病發病率逐年下降，到1992年幾乎不再出現克山病患病現象，且不再出現克山病致死現象，可以看出補硒治療的效果顯著。目前當地克山病年發病率已降至0.07/100 000以下。

2 硒攝入過量的危害和表現

2.1 硒攝入過量的危害

硒攝入過量（＞400 μg/d）會產生毒害作用[11]，其典型癥狀是凝血時間延長、脫發、指（趾）甲脫落、步態不穩和眉下皮膚發癢，少數患者可出現神經狀況及牙齒損害，嚴重者會導致死亡[12]。因此，要嚴格控制硒的補充量，切勿過度攝入硒營養素。人食用含硒量高的食物和水，或從事某些常常接觸到硒的工作，可出現不同程度的硒中毒。動物在攝入含硒量高的牧草或其他含硒量高的飼料時，也可發生中毒[13]。臨床所見的硒過量而致的硒中毒分為急性硒中毒和慢性硒中毒。1961—1964年間，我國湖北省恩施縣部分地區出現了以脫甲和脫發為主的病癥，后經學者調查研究發現病發區域屬于高硒地區，病人脫甲、脫發的原因是攝入了高硒食物，出現了硒中毒[14]。

2.2 硒中毒的臨床表現

2.2.1 急性硒中毒

急性中毒通常是在攝入了大量的高硒物質后發生，每日攝入硒量為400～800 mg/kg時會導致急性中毒。急性硒中毒的特征是脫頭發和指甲、皮疹、發生四周神經病、牙齒顏色呈斑駁狀態，其主要表現為運動異常和姿勢病態、呼吸不暢、胃脹氣、高熱、脈快、虛脫，嚴重時可能因呼吸衰竭而死亡。致死性中毒患者死亡前大多先有直接心肌抑制和末梢血管舒張所致頑固性低血壓，其特征性癥狀為呼氣有大蒜味或酸臭味、惡心、嘔吐、腹痛、煩躁不安、流涎過多和肌肉痙攣。而誤服亞硒酸鈉導致急性中毒者，可能產生多發性神經炎和心肌炎，應與急性硒中毒鑒別以防誤診[15-16]。

急性硒中毒的患者一般會出現頭暈、頭痛、無力、嗜睡、惡心、嘔吐、腹瀉，呼吸、汗液有蒜臭味，上呼吸道和眼結膜有刺激等表現；嚴重者有支氣管炎、寒戰、高熱、出大汗、手指震顫以及肝腫大等癥狀。

2.2.2 慢性硒中毒

慢性硒中毒往往是由于每天從食物中攝取240～300 μg硒，像從事冶煉、加工、提取硒的從業人員，長期接觸小劑量硒化物的蒸汽和粉塵，長達數月之久才出現癥狀，其表現為脫發、脫指甲、皮膚黃染、口臭、疲勞、齲齒易感性增加、抑郁等。一般慢性硒中毒都有頭暈、頭痛、倦怠無力、口內金屬味、惡心、食欲不振、腹瀉、呼吸和汗液有蒜臭味，還可有肝腫大、肝功能異常、自主神經功能紊亂、尿硒增癥狀[15-16]。長期高硒會使小兒發育遲滯，毛發粗糙脆弱，甚至有神經癥狀及智能改變。慢性硒中毒的主要特征是脫發及指甲形狀的改變。

2.2.3 治療措施

急性硒中毒的治療措施主要是立即脫離現場，安靜休息、吸氧，并給予鎮靜、止咳與平喘藥物以及靜脈注射硫代硫酸鈉，同時治療肺炎、肺水腫。慢性硒中毒的治療措施為給予高蛋白飲食，使用保肝藥物、維生素和胱氨酸等。用硫代硫酸鈉和二巰基丙醇作為排硒藥物，能減輕肝臟損害[15-16]。

3 不同人群建議硒攝入量及評價標準

3.1 人體硒的攝入量

硒的人體生理需要量為40 μ g/d，最低需要量為17 μg/d，最高攝入量為400 μg/d，中國營養學會的推薦攝入量為50 μ g/d，而多項研究與調查結果表明，我國成人硒的攝入量低于27 μ g/d。一般情況下正常人攝入量以50～250 μg/d為宜，高于800 μg/d會導致急性或慢性中毒[17]。不同身體狀態和工作類型每日硒的推薦攝入量如表1所示。

不同年齡段人體每日硒攝入推薦量如表2所示。

3.2 成年人血硒含量與補硒參考

世界各國關于硒的推薦攝入量標準不一。美國國家科學院公布成人硒參考攝入量（DRI）為55 μ g/d[18]；中國營養學會提出膳食硒供給量標準是50～250 μ g/d；美國毒物與疾病記錄機構提出成年人每天攝入350 μg硒才不會對終身健康產生不利影響[19]。根據血硒含量的不同，參考的補硒標準也有差異，成年人血硒含量與補硒參考標準如表3所示。

表1 不同身體狀態和和工作類型每日硒的推薦攝入量

表2 不同年齡段每日硒的推薦攝入量

表3 成年人血硒含量與補硒參考標準

3.3 判斷人體缺硒的方法

3.3.1 人體缺硒的癥狀

缺硒的表觀癥狀主要為脫發、脫甲，部分患者出現皮膚病變，少數患者會出現神經異常及牙齒斑駁。此外缺硒嚴重時還會導致肌體運動障礙、牙床萎縮、視力下降、不可逆地進行性腦病、全血及紅細胞GSH-Px活性下降，還會出現肌肉酸痛、無力、心慌等癥狀[20]。

3.3.2 人體硒濃度的檢測方法

3.3.2.1 氣相色譜法

此法是根據混合組分A、B在色譜柱中氣、液相分配系數的不同而建立起來的，其定量的依據是：待測組分的質量或它在載氣中的濃度與檢測器的應答信號呈正比。Dilli等[19]用氣相色譜法測得30歲左右的健康人尿液中硒濃度為30.3±11.5 μg/d，氣相色譜法具有靈敏度高和操作簡單快速等優點。

3.3.2.2 中子活化分析法

因硒能產生長壽命核，可以用NAA做定量分析。Cornelis等[21]和Geahchan[22]曾用程序中子活化法分別檢測了健康男女日間尿硒的變化情況以及健康人尿中硒的含量；此外，Chisela等[23]用超熱中子活化法測定了健康人尿中硒的含量。

3.3.2.3 化學發光淬滅法

Robinson等[24]早年曾用分光光度法測試了39名5～14歲兒童的尿硒含量（21±9 μ g/d）；Sun等[25]曾以三氟己烯-O-苯二胺作誘導劑，利用氣相色譜原子光譜分析法測定尿中硒。

3.3.2.4 血小板GSH-Px活性檢測法

血小板GSH-Px活性是監測硒營養狀態最敏感的指標。短期缺硒，首先導致血小板GSH-Px活性明顯下降，隨后血漿中的硒水平和GSH-Px活性也大幅下降。此時尚未出現臨床癥狀和表觀體征。缺硒全血及紅細胞GSH-Px活性下降[24]。

4 硒的補充方式

硒主要以硒酸鹽（SeO42-）、亞硒酸鹽（SeO32-）、單質硒以及生物體轉化后的有機硒等形式存在于自然界中。硒在生物體內主要以有機硒化合物的形式存在，主要有兩大類：一類是含硒氨基酸，另一類是含硒蛋白質。到目前為止，人們從哺乳動物和微生物中檢測到的含硒氨基酸主要有兩種：硒代半胱氨酸（Selenocrysteine，Se-Cys）和硒代蛋氨酸（Selenomethionine，Se-Met）。Se以兩種形式存在于蛋白質中：一種是可以離解的因子，另一種是通過共價鍵與氨基酸結合。以第一種形式存在的Se多見于細菌[25]，哺乳動物中的硒多以第二種形式存在。Se-Met在蛋白質中可代替蛋氨酸的存在，而Se-Cys只在蛋白質的特定位點發揮特殊的功能，主要是催化氧化-還原反應。而在植物體內，硒的存在形式更加多樣，除了上述兩種常見的含硒氨基酸外，硒還以含硒氨基酸衍生物的多種形式存在[26]。袁麗君等[27]的研究表明可以通過工業硒的營養、膳食補充劑的攝入和硒生物營養強化（包括天然硒生物營養強化、農藝措施硒生物營養強化和育種或基因技術硒生物營養強化）等不同補硒產品補充身體所需硒；還可以通過補硒劑補充人體硒。補硒劑主要有兩類：一是無機硒，如亞硒酸鈉、硒酸鈉；二是有機硒，包括有機硒制劑、富硒地區出產的天然產物以及人工生物轉化的各種動、植物和微生物產品，如硒代蛋氨酸、富硒茶葉、富硒水稻、富硒酵母、富硒雞蛋、富硒靈芝和富硒螺旋藻等。

4.1 增加食物多樣性

人體所需要的硒或硒化物可通過進食、呼吸和皮膚獲得，其硒源的90%來自食物，所以人體每天攝入硒的量直接受食物含硒量的影響，間接取決于環境中水、土壤的硒含量以及人們的飲食習慣[28]。我國食物中的硒含量特點為：水果＜蔬菜＜畜禽肉類＜谷物＜蛋乳類＜水產類。由于我國居民膳食攝入以谷物為主，蔬菜和肉類為輔，引起硒攝入量偏低，因此建議中國人群增加水產類、蛋乳類食物的攝入以提高硒的攝入量。蔬菜中菌類和大蒜含硒較高，人對菌類所含硒的利用率可達到70%～90%，對魚類和谷物中的有機硒利用率也可達70%左右。蔬菜、水果中富含的維生素A、C、E可提高硒的利用率。

4.2 工業硒制劑的補充——無機硒

工業硒制劑一般是指無機硒，工業硒營養強化一般是通過向食品中適量添加硒的營養強化劑，從而使食品具有特定營養價值。目前中國境內允許添加的硒營養強化劑只有以下7種：亞硒酸鈉、硒酸鈉、硒蛋白、富硒食用菌粉、L-硒-甲基硒代半胱氨酸、硒化卡拉膠（僅限用于含乳飲料）、富硒酵母（僅限用于含乳飲料）[29]。工業硒營養強化劑是以亞硒酸鈉、硒酸鈉為代表的無機硒營養強化劑，無機硒營養強化劑穩定性較差、毒性大，人體吸收利用率較低，同時攝入過量會對人體造成傷害，甚至在生產加工中還會對生產人員的身體產生毒害[24]。

4.3 天然硒制劑的補充——有機硒

是指通過農藝措施、生物技術或育種技術，增加農作物可食部分、畜牧動物或可食微生物的硒含量及其有效形態硒含量的方法。例如富硒產地的作農作物中的大米、大豆、塊莖作物、肉、蔬菜和雞蛋等。通過食用天然富硒區的自然生物營養強化獲取的富硒農作物，能夠提高膳食硒的攝入量。葉面噴施硒肥可有效提高蔬菜和水果中的硒含量[30]，同時硒礦物肥料可明顯提高土壤中硒獲取率和硒肥的利用效率[31]。有機硒制劑易吸收而且不易產生毒副作用。

4.4 富硒微生物

富硒微生物主要包括富硒酵母和富硒乳酸菌，富硒酵母可將無機硒轉化為有機硒，最終主要轉化為硒代蛋氨酸，其富硒能力高達3 000 μg/g，是當前使用最廣泛的補硒形式之一。富硒乳酸菌的富硒能力也很強，并且可以轉化為納米硒（100～500 nm），是優質硒的潛在來源[32]。經生物轉化而得的有機硒營養強化劑，以硒蛋白、硒酵母為代表，其毒性低，且生物利用率和生理作用更好[33]。

5 結語

硒是人體內必不可少的微量元素，也是人體內唯一不能自身合成的微量元素，人體內沒有長期貯藏硒的器官，人體所需的硒應該適時適量攝取，按照中國營養學會推薦，成年人每人每日硒的攝取量為50～200 μg/d，但補硒標準要因人而異，這也是我們現在重點關注的問題。硒的缺乏或過量都會影響人體健康，嚴重者可導致疾病甚至死亡，因此科學補硒至關重要。通過持續的外界補硒相似的手段可以預防種種營養元素缺乏過度所造成的疾病問題，因此提倡全民每日營養膳食均衡發展，最終使人民群眾的身體健康素質得到基本改善。