硒的生物学活性及其作用机制

【摘要】硒是人类生命活动中所必需微量元素之一，具有重要的生物学作用，被誉为“抗癌之王”，缺硒可引起多种疾病影响人体健康。本文对硒的发现和分布以及硒在医学中的抗氧化作用、免疫功能、遗传损伤保护、心血管系统调节和抗癌作用的研究进展进行了综述，并对富硒产品的开发以及硒的其它功能的未来发展做了展望。

【关键词】硒;生物学活性;作用机制

【中图分类号】R-4;G434 【文献标识码】A 【文章编号】1004-597X（2019）17-0305-02

稀有金属元素硒是人体所需微量元素中的一种，被誉为“抗癌之王”。研究表明，硒具有抗氧化作用，可清除机体中过剩的自由基，有保护肝脏和辅助抑癌功能、还有延缓衰老、保护视力等预防或治疗性功能。硒不可在人体内自主合成，只能通过摄入的方式来维持机体内硒的正常含量。通过微生物富集、动物转化与植物转化等生物技术可有效地完成硒转化，这是将无机硒转化为有机硒的有效方式，例如富硒酵母、富硒乳酸菌、富硒鸡蛋、海藻硒等。世界卫生组织建议人体每天补充200μg硒，但是摄入硒的量又不能过高，最大量不能超过400μg/d，否则会引起硒中毒，急性硒中毒会在短时间内引起反应，而慢性硒中毒是由于硒含量渐渐在体内积累所致，反应时间因人而异。硒的化学结构不同，所产生的毒性也不尽相同。当机体缺硒也会表现出相应的病态，如免疫功能出现障碍、网状细胞数目大幅增加、外分泌功能受损等。多糖具有提高免疫力等多种功效，如果将硒与多糖结合形成有机物，兼具硒和多糖的功能，可为开发硒多糖、硒蛋白等产品提供物质基础和研究潜能。最近报道了一种人工合成的纳米硒，其特点是低毒、高活性，这为硒的深层次研究提供了新的方向。因此，本文通过硒在医药应用等方面的综述以及展望，进一步了解硒及富硒产品的功能和重要意义。

1.硒的发现及分布

元素硒（Selenium，Se）是瑞典化学家J.J.Berzelius于十九世纪初发现的，同时他还发现了硒的同素异构体。硒位于化学元素周期表中的第四周期Ⅵ族，为灰色带金属光泽的非金属元素。在自然界中，硒的存在方式有两种：无机硒和有机硒，两种硒都可参与到谷胱甘肽过氧化物酶在肝脏中的作用途径。无机硒与有机硒相比，毒性较大，生物利用率较低，价格相对优惠，含量偏高。据研究数据统计，全球范围内硒的分布是不均匀的，南美洲最多，大洋洲最少。中国等国家硒的储存量占绝大多数，但是黑龙江省硒含量严重不足，四川等地次之，在湖北恩施和陕西紫阳等地段硒含量比国内其它地区高数十倍甚至是更高。

2.生物活性

硒与人类的多种疾病密切相关，显著的预防或降低生物的自发性和由化学机制诱发的肿瘤发生、散播和复发。硒的医药学主要机制是在生物体内产生不同的抗氧化因子，清除机体内自由基。肿瘤病变及神经系统疾病的主导诱因是生物体内的自由基含量过高，细胞膜和生物大分子会有不同程度的损伤和氧化，因此自由基动态波动的基本稳定是机体正常代谢、维持稳态的基础因素之一。目前，我国常用的硒制品是无机硒或亚硒酸钠，但副作用较强，可通过动植物体将无机硒转化成有机硒，这对于我国缺硒状况的改善具有积极的意义。

2.1硒与抗氧化作用

硒在谷胱甘肽过氧化酶中占有重要的地位，在抗氧化方面起调节作用，保护生物膜的完整性。谷胱甘肽过氧化物酶可将生物体内的氢过氧化物或脂过氧化物转变为有机醇类，阻止自由基攻击细胞膜，保护机体组织中不饱和脂肪酸等脂类物质不被破坏。过氧化物酶体在维护机体内环境稳定起到了重要的作用，防止生物体过度氧化。由此，含硒的过氧化物酶在体内含量的变化波动在一定程度上反映出生物体膜系统的受损伤程度及机体健康状况。同时，硒还可促进机体对部分维生素的吸收。

2.2硒与免疫功能

硒在一定程度上可增强生物体免疫功能，刺激机体产生免疫蛋白与抗体，加强其抵抗力。适当的硒含量可以启动免疫反应，调节体内的免疫应答。当缺乏硒时，免疫细胞的生物活性受到抑制，不利于免疫细胞的增殖分化。当硒含量通过摄入的方式补充过多时，某些特定时期的炎症反应和免疫方式会发生变化。在自身免疫、过敏性哮喘、慢性炎症等疾病的调查对比过程中均发现与硒的含量有关。李岩等通过调查摄入不同浓度硒多糖小鼠的细胞和体液免疫功能两项指标及非特异性免疫数据指标，证实硒多糖可加强小鼠体液免疫和抗体细胞活性，进而加强其免疫功能。秦韬等研究发现在一定的范围内硒修饰的当归多糖中淋巴细胞显著增强，同样也可增强机体免疫作用。

2.3硒与遗传损伤防护作用

硒对在一定范围内的遗传损伤有防护作用。近年来，硒对防治疾病和抗衰老方面引起了较强关注，一些干预性试验表明，某些病症出现的机率与摄入硒的含量有关，可能为反比例关系。硒还具有抗衰老功能，主要的作用机制为增强抗过氧化物酶活性，减少过氧化脂质和防止生成脂褐素，以达到抗衰老的作用。刘秀芬等研究发现SOD富硒枸杞对胡油烟冷凝物引发的基因突变具有保护作用。无论是在体内还是体外实验中，硒均表现出防病、治病的功效以及抗衰老的保健功能。

2.4硒与心血管系统调节

硒对心血管的结构及疾病起到保护和治疗作用，主要是通过摄入食物源抗氧化剂与蛋白质结合从而发挥作用。其次，硒对于高血压具有预防和治疗的效果。国内外学者进行大量实验表明，硒含量在一定范围内可调节血脂代谢功能，预防高脂血症的发生。世界卫生组织认为，冠心病发病的诱发元素之一就是硒含量的失衡。当体内硒含量不足时，血小板发生凝聚，血液粘稠度增加，若此时动脉内皮有损伤，胆固醇沉积从而导致动脉粥状硬化、心血管发生病变。有实验表明，硒有助于维护血压的稳定，相对于大多数诱发高血压的病因均可调节。明确硒对心血管系统调节机制，可有效的预防高血压等心血管疾病发生。虽然在近二十多年来，研究们在此方面做出了很大的贡献，但对于硒的作用机理尚未完全了解，依然是生物领域上的难题之一。

2.5硒与癌症及其它疾病

大量流行性病学证明，许多癌症的发生与硒有密切的联系。硒对慢性白血病、乳腺癌、胃癌、直肠癌等癌症均有预防和治疗的作用。硒可抑制癌细胞基因的复制和转录以及蛋白质的合成，延长有丝分裂的M期G-2期，为DNA的修复提供了时间，癌细胞在内环境的生长受到抑制，达到控制癌细胞过度增殖的作用，降低或抑杀癌细胞。硒还可抑制癌细胞的靶向性，硒通过癌细胞增殖过程中大量积累的GSH直接识别癌细胞，从而将其杀死。硒与致癌剂是竞争关系，可改变细胞生长进程中的某些关节步骤，以影响癌基因对机体DNA的损伤。

硒缺乏时，心肌细胞受损，心肌细胞线粒体功能失常，钙质沉积，脂含量升高，导致克山病和大骨节病的诱发。克山病与大骨节病为常见的两种地方性疾病。采取补硒的方式增强谷胱甘肽过氧化物酶的活性，从而清除自由基，防止机体受损。研究发现大骨节病的环境影响因素有硒的缺乏和T-2毒素，適当补充硒含量可减少T-2毒素对关节软骨的损伤，以便改善软骨的生物代谢状况。

硒除了具有上述医药学功能外，还具有抑菌作用，可抵抗大肠杆菌以及部分真菌。有些生物硒制品已成为补充硒元素的商品，这为丰富保健品市场提供了新的途径，也为将来癌症等疾病的防御和治疗发挥有效的作用。

3展望

硒是生命体正常运转不可或缺的元素，在维持机体正常生命代谢过程中具有重要意义。天然食物中硒的含量严重缺乏，不足补充人体正常硒含量，提高体内的硒需从源头上增加硒的含量，并调节硒营养方式和防治缺乏或过量硒引起的疾病。加强富硒产品开发利用，通过常见的农作物或微生物转化有机硒，建立良好的硒营养方式。也可将富硒藻类应用在水生态治理方面，将废水中的硒固定在藻体内，将其变废为保健品或鱼饵料。因此，在今后的研究过程中需要研发更高效、更安全的富硒产品种类来满足机体所需的硒含量。硒在疾病治疗或辅助治疗中起着非常重要的作用，对于硒在医药作用中的作用机理研究还不够深入，可深入探究其作用机理，探索更多的功能，为战胜疾病做出更大的贡献。

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