硒与健康

微量元素硒在人体的吸收、排泄及生物利用度的标准

发布日间:2020-09-10   浏览次数:556

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,2017)。

(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,et al,2013),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,2013)。

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,2011;曹鼎鼎,等,2017;潘利斌,等,2017)。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,et al, 2012)。

(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,2017)。

(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,2017)。

张在香等(2000)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,2014)。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(2012)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(2014)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 100 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(2010)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,1998);研究还发现,精液中含 有 85% 以上的硒(Bleau,et al,1984),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,2017)。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,2017)。

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,2003;黄开勋,等,2009)。

美国学者 Beilstein、Whanger(1983)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,1988)。

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,1993)。

袁东亚(2004)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% ~ 100% 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, 2013)。而潘利斌等(2017)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,et al,2013)。黄开勋、 徐辉碧等(2009)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(p<0.0001)。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。