微量元素硒与自由基

硒是世界卫生组织确定的人必需的营养素之一，硒存在于所有细胞与组织器官中，其浓度在肝、肾、胰、腺、心、脾、牙釉质和指甲中较高，肌肉、骨骼和血液中次之，脂肪组织最低_2 J。据估计人体内总自由基的95％以上都是氧自由基，对人体造成直接或间接伤害的也主要是氧自由基。硒是组成人体内谷胱甘肽过氧化物酶的核心物质，它能清除自由基，即能代谢体内有害物质。

1 自由基

1.1 自由基的概念

正常情况下，参与代谢的氧大多数与氢结合生成水，然而有4％～5％的氧将被酶所催化形成超氧阴离子，后者又可形成过氧化氢，它们都属于自由基。自由基有多种，如氧自由基和羟自由基，是指那些最外层电子轨道上含有不配对电子的原子、离子或分子_3.4 J。

1.2 自由基过多引发的疾病

1.2.1 自由基与衰老

从古至今，依据对衰老机理的不同理解，人们提出各种各样的衰老学说多达300余种，自由基学说就是其中之一，反映出衰老本质的部分机理。英国Harman于1956年率先提出自由基与机体衰老和疾病有关，接着在1957年发表了第一篇研究报告，阐述用含0.5％～1％自由基清除剂的饲料喂养小鼠可延长寿命。由于自由基学说能比较清楚地解释机体衰老过程中出现的种种症状，如老年斑、皱纹及免疫力下降等，因此备受关注，已为人们所普遍接受。自由基衰老理论的中心内容认为，衰老来自机体正常代谢过程中产生自由基随机而破坏性的作用结果。

1.2.2 自由基与癌症

长期以来，人们一直致力于对癌变原因不同角度的探索。自从揭示了具有高度活泼性的自由基能引起迅速扩展的连锁反应后，人们把这些性质的快速生长联系起来，研究癌变诸过程中自由基的参与问题。目前的看法是，不少致癌物必须在体内经过代谢活化形成自由基并攻击DNA才能致癌，而许多抗癌剂也是通过自由基形成去杀死癌细胞。

1.2.3 自由基与缺血后重灌流损伤

缺血所引的组织损伤是致死性疾病的主要原因，诸如冠动脉硬化与中风。但有许多证据说明仅仅缺血还不足以导致组织损伤，而是在缺血一段时间后又突然恢复供血(即重灌流)时才出现损伤。缺血组织重灌流时造成的微血管和实质器官的损伤主要是由活性氧自由基引起的，这已在多种器官中得到的证明。在创伤性休克、外科手术、器官移植、烧伤、冻伤和血栓等血液循环障碍时，都会出现缺血后重灌流损伤。

1.2.4 自由基与肺气肿

肺气肿的特点是细支气管和肺泡管被破坏、肺泡间隔面积缩小以及血液与肺之间气体交换量减少等，这些病变起因于肺巨噬细胞受到自由基侵袭，释放了蛋白水解酶类(如弹性蛋白酶)而导致对肺组织的损伤破坏。

1.2.5 自由基与眼病

眼睛是人和动物唯一的光感受器，老年性跟睛衰老(特别是白内障)与自由基反应有关。研究表明，老年人由于全身机体的衰老使得眼球晶状中自由基清除剂的含量与活性降低，导致对自由基侵害的抵御能力下降。事实表明，白内障的起因和发展与自由基对视网膜的损伤导致晶状体组织的破坏有关。

1.2.6 自由基与炎症

关于机体发炎的机理，有人认为局部氧量过少或某些外来物质(包括病原菌和能量)引起溶酶体酶的释放而造成细胞死亡，这些白细胞由于特殊代谢刺激物的作用而激活。自由基一方面破坏病原菌和病变细胞，另一方面又进攻白细胞本身造成其大量死亡，结果引起溶酶体酶的大量释放而进一步杀伤或杀死组织细胞，造成骨、软骨的破坏而导致炎症和关节炎。

1.2.7 自由基与其他疾病

自由基攻击动脉血管壁和血清中的不饱和脂肪酸使之发生氧化反应而生成过氧化脂质，后者能刺激动脉壁增加粥样硬化的趋势。动脉硬化的程度与硬化斑中脂质过氧化程度呈正相关，血管内壁的蜡样物质就是脂质发生过氧化反应的直接证明。粥样硬化症随年龄增大而增多，这与老年人动脉壁不饱和脂肪酸含量高、血清中Fe 和Cu2 含量高有直接的关系。过氧化物丙二醛促使弹性蛋白发生交联，破坏了其正常的结构与功能，其应有的弹性与水结合能力丧失，最终产生了动脉硬化症，并进一步诱发冠心病等其他心血管疾病。自由基与糖尿病的关系比较复杂，已知自由基能保进四氧嘧啶诱发胰岛素依赖型糖尿病，但对其他类型糖尿病诱发过程中自由基的作用尚不明了。

2 硒对自由基的作用

2.1 硒营养状态的评价

硒元素本身能直接清除氨自由基和脂类自由基，并能抑制脂类自由基的产生。依赖硒的GSH—Px是体内重要的抗氧化酶，良好的硒营养状态对于拮抗自由基损伤有重要的作用。另外，硒能直接刺激提高机体免疫功能，健康的抗氧化功能对于维持正常的免疫功能也有重要的作用。由于免疫功能下降与脂质过氧化反应增强与多种疾病的发生、发展有密切联系，而硒营养状态与免疫功能、抗氧化功能密切相关。故补硒有助于预防多种疾病，缺硒与多种疾病有关。

2.2 硒与谷胱甘肽过氧化酶

作为谷胱甘肽过氧化酶(GSH—Px)的组成成分。GSH—Px在机体中具有抗氧化功能，清除体内脂质过氧化物。阻断活性氧和自由基的损伤作用。每摩尔的GSH—Px含4g原子硒，GSH—Px能特异性地催化还原型谷胱甘肽转化为氧化型谷胱甘肽，促进有毒的过氧化物(如过氧化氢、超氧阴离子、脂酰游离基等)还原为无毒的羟基化物，从而保护细胞及组织免受过氧化物损伤，维持细胞正常功能。

以硒为生物活性中心、具有清除氧自由基、过氧化物功能的GSH—Px在体内分布广泛，是抗氧化系统的最重要的酶。GSH—Px也是机体硒的一种调节储存形式，当机体需要硒时，GSH—Px可分解释放出硒。测定血液或其成分中GSH—Px活性是反映硒的生物学营养状况的最有用的指标。

在低硒状态下，即当全血硒不大于100 ／L或红细胞硒不大于140／~g／L时，全血硒、血浆硒和红细胞硒与红细胞GSH—Px活性之间存在线性相关。硒浓度高于此值时，GSH—Px活性达到平稳状态，这时GSH—Px活性与全血或红细胞硒含量之间不存在相关性。血小板GSH—Px活性是监测硒营养状态最敏感的指标。当血小板GSH—Px活性增加2倍时，血浆GSH—Px活性只增加了20％。血小板GSH—Px活性达到饱和时，对应的血硒水平比满足红细胞GSH—Px达到饱和时的血硒水平高，此时血浆硒水平在100～135ng／ml。

2.3 硒对自由基的作用机理

硒是谷胱甘肽过氧化酶(GSH—Px)的必需成分，硒代半胱氨酸为该酶提供其活性中心的必需因子，GSH—Px利用谷胱甘肽(GSH)使有毒性的过氧化物还原为无害的羟基化合物(2GSH + H202一GSSG+2H2O 或2GSH +ROOH—GSSG +R0H)，使过氧化物分解，清除自由基，保护细胞膜结构和功能，修复分子损伤部位。

3 硒的人体需要量与安全使用剂量

中国营养学会制定硒的日供应量1岁以内为15ug，1～3岁为20ug，4～6岁为40ug，5岁至成年人为60ug 。

美国科学院食物营养协会推荐10岁以上儿童及成人每人每日硒的摄入量宜在50 200／ug。目前临床推荐的安全使用剂量为5/(kg·d)。长期过量服用硒可导致脱发、指甲和皮肤变暗等。

参考文献：

[1]曾静，罗海吉.微量元素硒的研究进展[J].微量元素与健康研究，2003，20(2)：52—56.

[2]吴坤，孙秀发.营养与食品卫生学[M].第5版.北京：人民卫生出版社。2004.47.

[3]郭建军.硒营养与人体健康【J].生物学通报，2000，35(4)：21—22.

[4]Finley jw，Pealang JG.Adequacy or deprivation of didtaryselenium in healthy men；clinical and psychological findings[J].TraceElemExpMed，1998，11：11—27.

[5]Beton D，Cook R.Selenium supplementation improves moodin a doubleblind crossover trail[J].Biolpsychiatry，1991，29：1092— 1098.