李傲瑞 , 喬新星, 趙飛飛, 陳繼平, 張亞麗, 任 蕊
(陜西省水工環地質調查中心,陜西 西安 710068)
1817年,瑞典化學家Berzelius在焙燒黃鐵礦制硫酸時,發現了一種新元素,并命名為硒。它與鐵、鋅、碘等一樣,是人體必需的14大微量元素之一,對人體健康有著不可忽視的作用[1]。
硒在地殼中含量極微,其主要來源于巖石礦物的風化作用。經過漫長的地質及生物循環,逐步從巖石中分解、礦化并遷移于土壤、水以及生物圈。硒在我國的分布存在顯著的地域性,如陜西安康等地為我國著名的富硒地區,而寧、甘、陜交界處為典型的貧硒地區。土壤中的硒主要以4種形態存在:水溶態、無機鹽結合態、有機物結合態以及不可給態[2]。
硒和其它元素一樣,無法在機體內合成。所以要保證人體對硒的正常需求,就需要每天攝入一定量的硒。按照世界衛生組織要求,人體每日需通過膳食攝入約200 μg的硒。因此,必須注意在日常飲食中多攝取含硒的食物[3]。有機態硒(主要指硒代蛋氨酸)和無機態硒(主要指硒酸鈉)主要通過消化吸收和靜脈注射的方式進入血液,然后再按器官與硒的親和力進行選擇性地再分布。硒主要分布在人體的肝臟、腎臟等器官,其次是脾、心、胰、肺和生殖腺,腦和骨的分布最少。硒在人體內的代謝速度較快,平均為11 d,主要通過排泄排出體外[4]。
硒攝入不足會導致機體缺硒,進而引發機體處于不健康或亞健康狀態。研究發現,硒具有抗衰老、抗氧化、抗病毒等作用,此外,硒在機體免疫功能調節中也有著舉足輕重的作用。缺硒會促使人體器官發生病變,導致疾病發生;缺硒也會導致人體免疫力低下,機體防御力下降[5]。相反,攝入適量的硒對人體健康有著積極的作用,攝入機體內的硒通過人體器官新陳代謝作用,增強人體免疫力和延緩衰老,進而積極維護機體健康。硒在體內具有許多重要的生物學作用,硒是輔酶Q的重要組成成分,而輔酶Q是直接參與ATP合成的胞內酶[6]。我國人群普遍缺硒,多種人類疾病已證實與硒缺乏有關。
大骨節病是我國普遍存在的一種地方病,多見于青少年,嚴重影響我國貧硒地區青少年的骨骼發育和日后的生活。研究發現,我國貧硒地區大骨節病的發病率要遠高于富硒地區[7]。這說明大骨節病與缺硒有關。試驗證明:補硒可以緩解大骨節的病狀,防止病情惡化。
大量研究表明,多種心臟病的發病率與人體硒水平呈顯著負相關系,血清含硒量低于4 μg/L月的人群心血管病發病率比正常人群要高2~3倍[8]。我國冠心病患者的血硒水平也比正常人群要低。這是因為硒與蛋白質合成和心臟生理機械功能關系密切。同時,心肌組織中的含硒抗氧化酶參與清除心肌細胞中的H2O2,從而保護心肌細胞膜和線粒體等細胞器的正常功能[9]。
許多研究者認為缺硒與患癌的危險性有關。研究發現江蘇省啟東縣肝癌高發區肝癌死亡率與血硒水平呈顯著負相關[10];廣東四會縣鼻咽癌患者的血硒水平明顯低于同地區的健康人;有研究還指出肺癌患者血硒水平顯著低于正常人[11]。這可能和硒會降低某些能激活致癌源的羥化酶活性有關,也可能通過降低基因突變性,修復DNA發揮了作用。
在嚴重缺硒的地區,甲狀腺疾病的發病率高,多是由于患者甲狀腺細胞內硒依賴性谷胱甘肽過氧化物酶活性降低而引起。Ashok K Bhuyan通過對60例自身免疫甲狀腺疾病患者研究時發現補充硒酸鈉對自身免疫性甲狀腺疾病患者有顯著影響。缺硒可導致機體T3的含量減少,加速了甲狀腺腫的形成。如果在補碘的同時補硒,有助于甲狀腺激素水平的升高以及該病的防御與治療[12]。
高血糖、高血壓和高血脂被人們稱為 “三高”。臨床上把空腹時血糖水平持續高于7.3 mmol/L稱為高血糖,典型癥狀為多飲多食多尿及消瘦。Daeyou Hwang在研究硒治療是否對糖尿病患者有益時,發現硒治療的糖尿病小鼠的血糖水平降低,以及經硒治療處理的小鼠機體內與肝損傷有關的血清生化成分也相應降低。該研究表明,硒化合物不僅作為胰島素樣分子可以下調血糖水平,還可能通過胰島素信號途徑激活方式來開發新的藥物,這在臨床上對于糖尿病治療有著重要的啟示意義[13]。
肝是硒代謝和解毒的主要場所,硒能影響線粒體體積、數量。硒對機體肝臟具有潛意識的保護作用。研究發現攝入適量的硒可降低肝癌的發病率,抑制甲、乙型肝炎[14]。研究表明,肝硬化和病毒性肝炎患者的血硒濃度顯著低于正常人。此外,魏亞明等也觀察到高血硒水平可損傷正常肝臟細胞的DNA[15]。因此,如何正常、適量補硒,在保護機體肝細胞正常生命活動的同時,又能加大對肝癌變細胞的殺傷力還有待進一步的研究。
研究發現硒可增加谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)的活力,消除細胞內的活性氧,抑制人類免疫缺陷病毒(Human Immunodeficiency Virus,HIV)的復制,調節其表達活性[16]。因此可提高血硒水平,改善患者癥狀,在艾滋病輔助治療中有重要意義。此外,硒缺乏還與白內障、白肌病、痔瘡等人體疾病有關[16]。
人們已經認識到硒與許多疾病有關,許多與硒相關的疾病機理正在逐步探明,硒與人體的健康關系將被逐步闡明。硒是人體必需的微量元素,在人體組織中含量雖少,但對人體健康卻有著不可忽視的生理作用。當人體的硒攝入量不足時,最好的方法是通過食物來補充,海產品和谷物類是人體主要的硒攝入來源[18]。盡管補硒有很多益處,但任何食物過量攝入都會對人體產生嚴重危害。過量補硒也一樣,高富硒食物持續多量的攝入容易引起人體肝、腎、肺等重要器官的功能退化。因此,科學合理地利用硒資源,預防和治療相關疾病對于人體健康有著重要意義。