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元素硒与人类动物生命健康的关系
2010-09-08 12:38 来源:未知 点击:

  硒(Se)原子量78.96,原子序数为34,周期表的位置是第六主分族第一长周期与氧(O)硫(S)同族,属稀有分散元素,“稀有元素”是指那些在自然界含量极少的元素,在地壳中硒的平均含量是6×10-7%,在地球化学表中克拉克值居52位。“分散元素”是指那些在在自然界很少有单独的矿物存在的元素,硒总是和硫共生在一起,工业上大都从自然硫和硫化物如黄铁矿、铜锌矿处理后的废渣中提取。
    硒的电负性与硫相差无几,因而形成两价负离子Se-2的趋势也与硫无大区别。因为它们的电负性较小,失去电子趋势较高,故易形成氧化较小的显正价的化合物,而且比较稳定。
    硒的电子层结构如下:
                      0 2 8 1 8 6
    显正价时,主要价为2、4、6。二价氧化物是最稳定的化合物,亚硒酸(H2SeO3)及其盐和硒酸盐H2SeO4)是常见的化合物。
    人体大约含有60余种元素,其中几种常见元素占人体重量99%,其余各种微量最终都来自地壳。
    近年来的生物学成就,发现元素硒与人类和动物的生命健康休戚相关。人和动物的四十余种疾病都与却硒有关。首先从人类地区性疾病开始发现,人群中发病率最高及影响最广的疾病,是必需微量元素缺乏症以及由此引起的地方病,在我国大规模调查证明,地方病的发病率十分惊人,我国有十多个省310病区县8295万人受缺硒引起的克山病的威胁。而且通过生化、遗传影响子孙后代的身体体制及健康,又能直接影响畜牧、农、林、渔业的发展。
    硒元素在全球的天然分布极不均匀,而且植物中的硒含量与土壤中的含量相关度不很高。有的研究证明:植物中的硒含量与人群中缺硒症也无线性关系(1)这说明缺硒症既有全球的普遍性又有不可避免性。人和动物的缺硒与高、低硒地区无关,主要与食物与饲料中缺硒有着直接的重要关系。
    据统计,美国历史上曾经因家畜缺硒而发生白肌病,累计经济损失达73亿美元之多,因此,从一九七二年起,美国批准在饲料中添加硒,一九七二年,WHO向世界宣布硒是动物的必需微量元素。于是各种硒的饲料添加剂纷纷上市,各种富硒食品层出不穷,至此,默默无闻的硒一举成为众人举瞩目的化学元素。
各种癌症的发生与人体缺硒有关
    癌症,这一威胁人类健康的凶恶敌人,已成为人类的第一死因。我国每年约有150万人患癌症,其中大约有110万人丧生。癌症肆虐全球。人类谈“癌”色变。
    据广东省中山医学院肿瘤愿意的调查:广东省鼻咽癌患者高发的肇庆、佛山西地区(死亡率分别是11.14人/10万、10.29人/万)与低发的汕头、梅县比较;健康人的血硒水平无显著性差异,p>0.05。
    健康人全血硒平均值(PPm)          鼻咽癌病人(PPm)
        高发区    0.115±0.030        0.110±0.037
        低发区    0.116±0.032
    而鼻咽癌病人的血硒水平则低于健康人血硒水平。 
心肌梗塞病与低硒缺硒有关
    中国科学院上海原子核研究所与于利希核研究中心医学研究所的研究成果证明:心肌梗塞病人处于一种缺硒状态。他们首次证明急性心肌梗塞病人血小板中谷胱甘肽过氧化物酶的活性显著低于正常人。正是由于这个原故而有利于血栓的形成这可能是心肌梗塞发病的危险因素之一。
    他们得到急性心肌梗塞病人和正常人对照组血浆中的硒含量:
        正常人                急性心肌梗塞病人
        硒含量(ppb)           69.3±16.4        56.9±14.3
    心肌梗塞病人血浆中硒浓度显著低于正常人:Shamberg报导了心血管疾病的年龄调整死亡率,低硒摄入地区显著高于高硒摄入地区。
低硒是克山病大骨节病的重要因素之一
    西安医学院在研究低硒可能是克山病大骨节病发病的重要因素时,测定病区与健康区的仔猪血硒水平,得到:
    仔猪血硒水平(ppm)
    病区:      0.036±0.03
    健康区:    0.121±0.02
    他们进一步研究证明了克山病病因确认低硒为基本因素。由于饮食中贫硒,集体含硒酶—谷胱甘肽过氧化物酶活力降低,不能消除体内产生脂质过氧化物或过氧化氢,致心肌能量代谢失调,心肌变性。
    中国预防研究中心卫生研究所测定克山病病区人的含硒酶—谷胱甘肽过氧化物酶活力降低与低的血硒和发硒水平一致。相反非病区原血硒发硒高的人群,酶的活力也高。他们测得的数据如下:
        发硒               酶活力u mole/m
        克山病病区Ⅰ           0.098        6.62
        非病区Ⅰ              0.186        14.36
        克山病病区Ⅱ          0.048         5.67
        非病区Ⅱ              0.356        20.48
        非病区Ⅱ              0.717        31.71
        非病区Ⅱ              1.017        45.34
心血管病人内脏硒含量低于正常人
    IAEA和WHO联合组织的国际协作项目研究了微量元素和心血管疾病之间的关系,证明了死于缺血性心脏病的病人的心肌、肝、肾中的硒含量均显著的低于死于偶然车祸的正常人。
    中国第四军医大学附属二院周兴文、南柏松、的研究结果证明:冠心病、扩张型心肌两者发病的危险因素。辽宁省基础医学研究所彭麟、崔立新、任宏造等人研究对单纯性缺葡萄糖胎鼠心肌保护作用后得出结论:硒有稳定和保护心肌细胞膜,通透性功能、维持细胞正常代谢,延缓早期超微结构损伤出现的时间及减轻其损伤程序。硒具有维护膜系完整,促进蛋白质合成代谢而加强修复等功能。
长寿人的血硒含量比健康人高三倍
    华中工学院研究了湖北省某长寿地区及一般地区的土壤、粮食、水中的硒含量,结果得到:大米中硒含量,长寿地区比北京郊区高2.3倍,比克山病去高7.3倍,尤以黄豆中硒含量最为丰富,比小麦高38.2倍。长寿区百岁老人血硒含量比一般健康人高三倍。长寿地区的自然环境和百岁老人的体内有一个“优越的”“微量元素谱”,这个谱可以起到抗衰老防心血管及肿瘤的作用。
硒与多种微量元素存在制约关系
    在一个生物体内存在多种微量元素,它们之间有协同效应,也有拮抗效应,人的健康与微量元素的关系实质上是与多种微量元素相互作用的综合表现,硒在生物体内含量高低是一方面,同时,其它微量元素在生物体中的含量是另一方面,一些微量元素在某种浓度范围内能协调同硒发挥作用,而在另一浓度范围内则能抵消硒的抗氧化作用,使硒的作用降低。因此即在考虑研究硒元素的作用的同时,还必须考虑多种微量元素的作用,现在生物和医疗界就是应用“微量元素谱”的概念,来研究微量元素间的平衡、分类以及人为的利用与控制。
硒对所有的动物同样重要
    现在已经完全证实,硒对于所有的动物同人类一样,都是非常重要的生命必需元素。口摄入量偏低时,都会产生缺硒症或由于缺硒而诱发其他的疾病,往往人畜共患,或多种畜禽共患。
    已知:鸡缺硒则会发生胰脏纤维变性和皮肤患疾:牛缺硒会出现肌肉营养不良、胎衣滞留、全身困乏等;猪处于缺硒状态时易发生猪痢疾(红痢)、乳房炎,不育和增重率降低,鸭:心肌和骨骼营养不良。总之,动物在缺硒时多发与免疫能力下降有关的疾病,多侵害幼龄畜禽,东春多发。危害严重。
鸡的缺硒症表现
    鸡饲料中缺硒是一个普遍现象。严重地缺硒地区在我国东北和西北西南部分地区某些地方。甘肃省庆阳地区什庄乡处在这个范围。据当地畜牧局资料,表明那里的鸡有1%的发病率,具体表现为腹部及皮下出现大块水肿,积聚血浆样液体。脑软化,胰脏变性坏死,肌营养不良,膝关节肿大,肢体麻痹症,产蛋期发病率达2.0%。产蛋率和孵化率降低,以上症状经各方治疗均为见效,后确认为缺硒症,按缺硒症治疗,口服0.5mg亚硒酸钠,立即见效。
    肉鸡腹水综合症已是世界性的肉鸡饲养业的严重问题,由于死亡率或降低屠宰率造成很大的经济损失。
    引起腹水综合症的原因较为复杂,有多种说法。但由于硒的缺乏及维生素E的缺乏或磷的缺乏则是发生此病的重要原因。
    最近几年来,肉鸡业出现发育不良,前胃炎和苍鸡综合症,它引起生长速度迟缓,饲料效率降低,鸡群一致性降低,死亡率增加,在一些鸡群中可能高达10%或更高的死亡率,造成死亡率过高的主要原因是脑软化,已知脑软化是由于口粮中缺乏元素硒和维生素E不足引起的。
    球虫病是一个严重的寄生虫病,它的预防是高效肉鸡和鸡蛋生产的关键。因为饲料中缺硒导致鸡的免疫能力下降是一个重要因素。球虫病造成鸡的死亡和生产性能降低其损失非常大。
牛、羊、猪的硒缺乏症表现
    牛的缺硒症表现为心肌和骨骼肌变性(白肌病),生长缓慢、消瘦、胎衣不下,犊牛腹泻。羊的缺硒症表现为羔羊白肌病,肌营养不良,生长缓慢,消瘦,母羊不育;猪表现为肝营养不良,仔猪白肌病,桑椹心,胃溃疡。
硒的生物学活性
    硒通过谷胱甘肽过氧化物酶发挥其重要的生物学活性。但是也应当知道。硒并不仅仅通过谷胱甘肽过氧化物酶发挥其生物学活性。现在已经发现了另外几种硒结合蛋白质,并且已知体内大部分硒并不存在于谷胱甘肽过氧化物酶中,这在不同种的动物之间乃至不同的组织之间都有很大的不同。例如人红血球中只有10%的硒存在于谷胱甘肽过氧化物酶中,而在绵羊中就有75%,在大鼠中就有100%存在于谷胱甘肽过氧化物酶中。
人类、动物日粮中的含硒标准
    畜禽血硒的含量低于0.55ppm表明硒缺乏。3ppm以上表明硒中毒。健康母牛全血硒含量0.08ppm,正常绵羊全血硒含量为0.06—0.20ppm,雏鸡血硒含量以0.15ppm以上为正常,仔猪为0.15ppm以上,鸡仔猪0.1ppm(即百分之0.1以干物质计),按欧洲共同体积各国的标准,各种家畜的商品饲料中硒的最高含量0.5ppm。对人类来说,足量而安全的硒日摄入量在美国定为50—100微克,假定每天的干物质入量为0.5千克,那么就相当于膳食中含0.1—0.4ppm的硒。
    欧洲国家中人的总硒摄入量中25%来自牛奶。瑞典自1987年普遍在奶牛日粮中添加0.1ppm硒,使牛奶中的平均含硒量从每升7微克增加到了每升11微克。若日粮添加的是0.1ppm有机硒时,牛奶中的硒含量可增高到每升20微克,这是因为有机硒和无机硒的代谢途径有相当大的不同,动物胃肠道对有机硒的吸收效率高于无机硒。有机硒的活性比无机硒高7倍。
 
参考文献资料
1.Countering Selenirm deficiency:Organic versus inorganic sources.B.G.Pchron(瑞典兽医研究所)
2.《畜禽微量元素缺乏症的发生与防治》安徽农业技术师范学院《饲料工业》94、15、7、22—23。
3.《我国环境硒状态与人民健康的关系》中国预防医学中心卫生研究所
4.《肿瘤病人血中硒和其它元素有关酶活性初步研究》西安医学院克山病研究室

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