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硒在人体的吸收排泄及生物利用度 [复制链接]

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硒在人体内的吸收

人们食用的植物性食品含硒代甲硫氨酸(SeMet)比较丰富,动物性食品含硒代半胱氨酸(Sec)比较丰富(参见“22.11.2 富硒酵母的主要成分及其分子结构”)。当前人们使用比较广泛的硒补充剂主要是硒酸盐(SeO42-)、亚硒酸盐(SeO32-)和富硒酵母等(曹鼎鼎,等,)。

(1)硒的吸收:硒进入机体后,主要通过钠泵主动转运至十二指肠和盲肠中(Mehdi,etal,),并以硒代甲硫氨酸(SeMet)和硒代半胱氨酸(Sec)形式被人体吸收(米秀博,等,)。

硒的化学形式分无机硒和有机硒两种,它们的代谢途径、吸收方式各不相同。

动物实验显示,无机硒在代谢中是被动吸收。亚硒酸盐在硫氧还蛋白还原酶(TrxRs)和硫氧还蛋白的作用下还原成HSe-,然后参与硒蛋白的合成;硒酸盐则要被还原成亚硒酸盐,再通过相同的途径还原成硒化合物去合成硒蛋白质。而有机硒(如植物和硒酵母中的硒代氨基酸)进入机体以后就以氨基酸的运输机制主动吸收(张再明,等,;曹鼎鼎,等,;潘利斌,等,)。研究发现,无机硒的吸收率可达到一半以上,而有机硒则更高,如硒代甲硫氨酸的吸收率可达90%以上(Erdman,etal,)。

(2)硒的代谢:硒的代谢可分为两部分,以HSe-为中间体:在HSe-中间体的下游,所有来自膳食中的硒化合物都会参与到硒蛋白合成、甲基化和排泄途径;而HSe-中间体的上游,每种化合物的代谢途径都是独特的,但不同结构的含硒化合物最终都被还原成HSe-,HSe-是利用和排泄硒的主要形式(潘利斌,等,)。

(3)硒的分布:胃肠道吸收的硒首先被转运至肝脏,肝脏是硒的代谢中心,它通过生成硒的代谢物来调节全身硒的分布,并通过血浆将硒蛋白P分布到其他组织。硒蛋白P调节全身硒的总量并将硒转移到有需要的细胞,然后再转移到有需要的重要硒蛋白上,形成全身硒蛋白层级(潘利斌,等,)。

张在香等()早些年通过动物实验研究后发现,在机体硒耗竭后补硒(该实验补的是硒酵母),硒蛋白利用硒的优先性顺序为硒蛋白P、脱碘酶、GPx及硒蛋白W;而机体组织利用硒的顺序首先为脑,其次是甲状腺、睾丸和垂体,最后是心脏、肾脏、肝脏、肌肉、红细胞。

人体内硒的排泄

机体将吸收的元素排出到原有量一半所需的时间,生物学上称为半衰期,或半排期、半减期(陈元明,)。半衰期表示某元素在机体内生物运转的速率。

Brandtkjelsen等用同位素示踪法追踪动物摄入75Se示踪剂,测定硒的生物半衰期和在单个器官的滞留率。在75Se给药一周后测得生物半衰期最短的器官是肝脏、肾脏和胰腺,将近4天;在75Se停药后,测得75Se在心脏中的半衰期为9天,血液中为7天。而在肌肉(12天)、脑和肺(13天)中的半衰期最长。但硒在这些组织器官中的半衰期均短于贫硒动物。

硒在人体内的半衰期说法不一,张永志等()报道说大约为11天左右,被机体吸收后会较快地排泄掉。而陈元明()报道说,对6例受试者采用一次性注射75Se(亚硒酸钠)后,测定结果显示:肌肉中硒的半衰期为天,肿瘤为70天,肝脏为50天,肾脏为32天,血清为28天。还有其他不同的实验结果,但也都是以“天”计算,说明硒的代谢较快,能够不断吸收,不断排除。

Suzuki等()做动物实验显示,硒主要经尿和粪便排出。中国科研人员研究显示,人体内的硒主要通过尿液、粪便、汗液、呼气、毛发等排到体外,成人每天排出硒的量大约为50μg(南京大学《无机及分析化学》编写组,);研究还发现,精液中含有85%以上的硒(Bleau,etal,),所以,成年男子在泄出精液时会将相当一部分硒排出体外。

人体中硒的排泄有两种可能途径:甲基化和硒糖通路,而两种途径中的硒均被甲基化。因为甲基化代谢产物的毒性低,故甲基化被认为是解毒途径。所以,在补充了硒或硒达到中毒量时,其主要代谢产物为三甲基硒化物和二甲基硒化物(潘利斌,等,)。研究还发现,鉴定尿液中的排泄物有三甲基硒化物、二甲基硒化物和硒糖,而鉴定粪便中的排泄物只有一种硒糖(曹鼎鼎,等,)。

硒在人体内的生物利用度及影响利用度的因素

人体通过膳食摄入、吸收硒,有一个生物利用度的问题。

什么是生物利用度?用通俗的话说,就是用来评价制剂在代谢过程中吸收程度的指标。也就是说,生物利用度越高,制剂进入体循环的剂量越多,制剂发挥的作用也越大;反之越少,作用也较小。

食物含硒量高,未必生物利用度就高。研究发现,硒的生物利用度与硒的生物化学形态等因素密切相关(徐芳,;黄开勋,等,)。

美国学者Beilstein、Whanger()最早在实验室研究发现,补充有机硒,可以提高红细胞中的硒含量,而补充亚硒酸钠等无机硒就没有这个效果。

他们还利用同位素示踪剂75Se追踪发现,喂饲亚硒酸钠的大鼠组织中硒的主要形态是硒代半胱氨酸(Sec),而喂饲硒代甲硫氨酸(SeMet)大鼠的血红蛋白中硒的主要形态是硒代甲硫氨酸。由此可见,补充不同形态的硒会影响到机体组织中硒的形态。哺乳动物血红蛋白中的硒是以硒代甲硫氨酸的形态存在的(Beilstein,Whanger,)。

夏弈明等和美国学者Whanger在四川省低硒膳食的农村做了服用无机硒酸钠酵母片和有机硒代甲硫氨酸酵母片的血样分析实验,一年后经检测,他们认为,从硒的化学形式对人血中含硒组分影响看,补充有机硒代甲硫氨酸酵母片,对提高硒营养水平更为适宜、有利(夏弈明,等,)。

袁东亚()认为,动物研究试验证明,机体获得有机硒的生物利用度比无机硒的要高;同样的情况在人体研究中也被观察到,虽然无机硒和有机硒都要穿过肠壁,但硒代甲硫氨酸和富硒酵母等有机硒的生物利用度较高,血清中硒的浓度下降缓慢,甚至在补充试验结束后几个月还保持高血硒浓度。

有关硒的吸收,各文献说法并不完全一致。如根据WHO做的统计,植物中85%~%的硒可以被动物吸收使用,而动物肉中仅有20%~50%的硒可以被哺乳动物所吸收,所以说,植物中的硒比动物中的硒更容易被生物利用(米秀博,邵树勋,)。而潘利斌等()则认为,在正常生理条件下,几乎所有形式的硒(包括无机硒和有机硒)都可被完全吸收,总吸收率为70%~90%。但有几种元素会降低硒的吸收率,如硫、铅、砷、钙和铁(Fe3+)。Fe3+可以将硒沉淀,形成不能被肠细胞吸收的复合形式;而硫通过竞争空间来降低硒的吸收(Mehdi,etal,)。黄开勋、徐辉碧等()也指出,一些重金属,缺乏维生素B6、维生素B2、维生素E及甲硫氨酸等会降低硒的生物利用度。饮酒是影响硒的生物利用度的重要因素,研究显示,长期大量饮酒的人血硒水平明显下降,饮酒组的血浆硒、红细胞硒、全血硒均明显低于正常对照组(p0.)。饮酒后组织硒水平降低,这也很可能是嗜酒者常出现肝组织损伤的重要原因。

参考文献

BEILSTEINMA,WHANGERPD..Distributionofseleniumandglutathioneperoxidaseinbloodfractionsfromhumans,rhesusandsquirrelmonkeys,ratsandsheep[J].JNutr,:21-38.

BEILSTEINMA,WHANGERPD..Glutathioneperoxidaseactivityandchemicalformsofseleniumintissuesofratsgivenseleniteorselenomethionine[J].JInorgBiochem,33(1):31.

BLEAUG,etal..Semenseleniumandhumaninfertility[J].FertilSteril,42(6):-.

ERDMANJRJW,etal..Presentknowledgeinnutrition[M].10th.Hoboken:Wiley-Blakwell.

MEHDIY,etal..Seleniumintheenvironment,metabolismandinvolvementinbodyfunctions[J].Molecules,18:-.

SUZUKIY,etal..Dynamicpathwaysofseleniummetabolismandexcretioninmiceunderdifferentseleniumnutritionalstatuses[J].Metallomics,2(2):-.

曹鼎鼎,等..硒元素在动物体内的吸收代谢研究进展[J].仲恺农业工程学院学报,30(4):66-70.

陈元明..康必硒——微量元素硒与健康[M].北京:中国财政经济出版社.

黄开勋,徐辉碧,等..硒的化学、生物化学及其在生命科学中的应用[M].2版.武汉:华中科技大学出版社.

米秀博,邵树勋..硒的生物有效性及人体和动物吸收探讨[C].//中国环境科学学会.中国环境科学学会学术年会论文集.北京:[出版者不详].-.

南京大学《无机及分析化学》编写组..无机及分析化学[M].3版.北京:高等教育出版社,.

潘利斌,等..微量元素硒的体内过程及生物学效应研究进展[J].药学学报,(12):-.

夏弈明,等..硒的化学形式对人血中含硒组分的影响[J].营养学报,15(2):-.

徐芳..硒的化学形态与生物形态分析的新技术与新方法[D].上海:复旦大学.

袁东亚..硒及其生物利用度[J].国外医学(医学地理分册),25(2):65.

张永志,等..联用技术测定富硒农产品中硒的形态研究进展[J].广东微量元素科学,19(8):1.

张再明,杨琳..微量元素硒在动物生产上的应用研究进展[J].饲料博览,(3):37.

张在香,等..低硒大鼠不同组织硒蛋白利用硒的优先性[J].基础医学与临床,20(5):68-72.

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