Szelén kémiai elem, amely a Se elem szimbólumot viseli. A periódusos rendszerben 34. atomszáma van, a 4. periódusba és a 6. fő csoportba tartozik. Így, szelén a kalkogének („ércképzők”) közé tartozik. A földkéregben, szelén oxidált és mineralizált formában fordul elő nagyon különböző koncentrációkban, nagy mennyiségben általában vulkanikus eredetű kőzetekben találhatók meg. A talajok földrajzilag változó szeléntartalma miatt a szelén koncentráció növényi élelmiszerek nagy regionális eltéréseknek vannak kitéve. Közép- és Észak-Európa nagy részén, valamint a világ számos más régiójában a talaj szelénben kifejezetten szegényes, ezért Németországban a növényi szelénforrások csak kis mértékben járulnak hozzá a szelénellátáshoz. Nehéz fémek, Mint például a kadmium, higany, vezet és a arzén, és a talaj savanyítása ammónium-szulfátot tartalmazó műtrágyákkal vagy kénsav az eső tovább csökkentheti a talajban lévő szelénvegyületek arányát és ezáltal a növények szeléntartalmát azáltal, hogy rosszul oldódó komplexeket képez. Ezzel szemben a szelén koncentráció az állati eredetű élelmiszerekben néha nagyon magas és nincsenek nagy ingadozások, ami a szelénben gazdag ásványi keverékek - legfeljebb 500 µg szelén / testtömeg / nap - etetésének köszönhető az EU országaiban, különösen a sertések és baromfi a jobb növekedés érdekében, Egészség és reproduktív teljesítmény (reprodukciós potenciál). A szelén koncentráció az élelmiszer nemcsak eredetétől (növényi, állati) és földrajzi eredetétől, hanem fehérjetartalmától is függ, mivel a biológiai anyagban található szelén többnyire a fehérje frakcióban van jelen - bizonyos aminosavak. Ennek megfelelően a szelénben gazdag ételek közé tartoznak különösen a fehérjében gazdag állati termékek, például hal, hús, belsőségek és tojás. Hasonlóképpen, hüvelyesek (hüvelyesek), diófélékpéldául a brazil dió, a magvak, például a szezám, és a gombák, például a vargányák, jó szelénforrás lehet néha magas fehérjetartalmuk miatt. Az Észak-Amerikából behozott szemek szintén jó szelénforrások a szelénben gazdag talajok miatt. Lényeges nyomelemként a szelén kémiailag rokon az ásványi anyaggal kén. Növényekben és állatokban a szelén beépül az aminosavba metionin (Met) vagy cisztein (Cys) helyett kén. Emiatt a szelén megtalálható az élelmiszerekben, előnyösen szerves formában, szeléntartalmú anyagként aminosavak - növényi élelmiszerekben és szelénben gazdag élesztőkben, mint szelenometionin (SeMet), és állati eredetű élelmiszerekben, mint szelenocisztein (SeCys). Mint proteinogén aminosavak, A SeMet-et és a SeCys-t az emberi szervezetben használják fehérje bioszintézishez, és a SeMet-et beépítik az fehérjék helyett metionin és a SeCys mint 21. proteinogén aminosav. Szervetlen szelénvegyületek, mint pl nátrium A szelenit (Na2SeO3) és a nátrium-szelenát (Na2SeO4) kevésbé játszik szerepet az általános fogyasztású hagyományos élelmiszerekben, és inkább az étrendben kiegészítők és gyógyszerek, amelyekhez kiegészítésként (táplálékkiegészítők) adják őket, és terápia.
Abszorpció
Abszorpció (a belen keresztül történő felvétel) a szelén túlnyomórészt a felső részen fordul elő vékonybél-patkóbél (duodenum) és a proximális jejunum (jejunum), a kötés módjától függően. Az étrendi szelént főként szerves formában, szelenometionin és szelenocisztein formájában szállítják. Mivel a szelenometionin az anyagcsere útját követi metionin, aktívan felveszi a patkóbél (vékonybél) a nátrium-függő semleges aminosav transzporter az enterocitákba (a vékonybél sejtjei hámszövet). A bél molekuláris mechanizmusáról a mai napig keveset tudni abszorpció a szelenocisztein (felvétele). Van azonban bizonyíték arra, hogy a szelenocisztein nem felszívódik, mint az aminosav cisztein, de követi az aktívat nátrium gradiensfüggő transzportmechanizmus az alap amino-csoport számára savak mint például lizin és a arginin. Szervetlen szelenát (SeO42-) táplálékon keresztül kiegészítők or szerek a kémiai hasonlóságok miatt ugyanazt a szállítási utat használja, mint a szulfát (SO42-), és így nátriumfüggő hordozó által közvetített mechanizmus aktívan felszívódik. Ezzel szemben a bél abszorpció szervetlen szelenit (SeO32-) passzív diffúzióval történik. A szelén felszívódási sebessége függ a típustól (szerves, szervetlen), a mennyiségtől és a forrástól (étel, ital, kiegészítés) és a táplálék-összetevőkkel való kölcsönhatásról (kölcsönhatásról). Az egyéni szelén státus nem befolyásolja az abszorpciós sebességet. Elvileg a biohasznosulás A szelén szerves formáinak aránya magasabb, mint a szervetlen formáké. Míg a szelenometionin és a szelenocisztein felszívódási sebessége 80% -tól csaknem 100% -ig terjed, addig a szervetlen szelénvegyületek szelenátja és szelenitje csak 50-60% -ban szívódik fel. A növényi élelmiszerekből származó szelén biológiailag jobban hozzáférhető (85-100%), mint állati eredetű (~ 15%). Bár a hal rendkívül gazdag szelénben, a nyomelemnek csak 50% -a szívódik fel például a tonhalból. A legtöbb esetben azonban a halak abszorpciós aránya <25%. Összességében a biohasznosulás keverékből 60-80% közötti szelénre számíthatunk diéta. Összehasonlítva a diéta, szelén abszorpciója víz alacsony. Kölcsönhatások (kölcsönhatások) más élelmiszer-összetevőkkel vagy szerek kevesebb fordul elő az aminosavhoz kötött szelénformáknál, mint a szervetlen szelenit és szelénát esetében. Így magas kén (szulfát, tioszulfát stb.) és nehéz fémek, például molibdén, kadmium, higany, vezet és a arzén, A diétapéldául a növények savas esővel történő szennyeződése (szennyezése) révén csökkenthető a biohasznosulás szelén, csökkentheti a szelenát (SeO42-) biohasznosulását oldhatatlan komplexek - szelenidek - képződésével vagy a transzport blokkolásával fehérjék az enterociták (a vékonybél sejtjei) kefe határmembránja hámszövet). A szelenit (SeO32-) intesztinális felszívódását elősegíti cisztein (kéntartalmú aminosav), glutation (GSH, antioxidáns a három amino-ból áll savak glutamát, cisztein és glicin) és fiziológiás (az anyagcsere szempontjából normális) mennyiségű C-vitamin (aszkorbinsav), és magasadag C-vitamin igazgatás (≥ 1 g / nap) a szelenit csökkenése miatt. Végül a szelenitet tartalmazó terápiás szereket nem szabad magasadag aszkorbinsav készítmények.
Szállítás és eloszlás a testben
Abszorpció után a szelén a máj a portálon keresztül ér. Ott a szelén felhalmozódik fehérjék szelenoproteinek-P (SeP) képződéséhez, amelyek kiválasztódnak (szekretálódnak) a véráramba, és a nyomelemet extrahepatikusan („a máj„) Szövetek, például a agy és a vese. A SeP a szelén kb. 60-65% -át tartalmazza vér vérplazma. A szelén teljes testleltára felnőttekben körülbelül 10-15 mg (0.15-0.2 mg / testtömeg-kg). A szelén minden szövetben és szervben megtalálható, bár az terjesztés egyenetlen. A legnagyobb koncentráció a máj, vesék, szív, hasnyálmirigy (hasnyálmirigy), lép, agyivarmirigyek (nemi mirigyek) - különösen a herék (herék), vörösvértesteket (piros vér sejtek) és vérlemezkék (vérlemezkék) [6-8, 10, 16, 28, 30, 31]. Ugyanakkor a vázizmokban van a legnagyobb mennyiségű szelén, nagy súlyuk miatt. Ott a test szelénkészletének 40-50% -a tárolódik. Magas szeléntartalma vese gyakran az oldhatatlan szelenidek (fém-szelén vegyületek) lerakódásából származik a fokozott expozíció következményeként nehéz fémek, Mint például a higany (amalgám expozíció) és kadmium. A szelén intracellulárisan (a sejt belsejében) és extracellulárisan (a sejten kívül) túlnyomórészt fehérjéhez kötött formában van jelen, és szinte soha nem szabad formában. Míg a sejtekben a nyomelem, mint pl. vörösvértesteket, neutrofil granulociták (fehér vér sejtek, mivel a fagociták („megkötő sejtek”) a veleszületett immunvédelem részei, antimikrobiális hatással), limfociták (fehérvérsejtek a megszerzett immunvédelem → B-sejtek, T-sejtek, természetes gyilkos sejtek, amelyek felismerik az idegen anyagokat, mint pl baktériumok és a vírusokés immunológiai módszerekkel távolítsuk el őket) vérlemezkék, számos szerves részeként működik enzimek és fehérjék, például glutation-peroxidázok (GSH-Px, antioxidáns aktív → szerves redukció peroxidok nak nek víz) és a szelenoproteinek-W (SeW, az izom és más szövetek összetevője), az extracelluláris térben kötődik plazmafehérjékhez, például szelenoprotein-P-hez (elsődleges szelén-transzporter a célszövetekhez), béta-globulinhoz és albumin. A vérplazmában a szelénkoncentráció általában alacsonyabb, mint a vörösvértesteket. Izotóp terjesztés tanulmányok kimutatták, hogy szelénhiány jelenlétében a szelénkészletek újraeloszlása következik be, így egyes szelénproteinekben a szelén beépülése bizonyos szövetekben és szervekben előnyösebben fordul elő másokkal szemben - „a szelenoproteinek hierarchiája” [1, 7-9, 25] . Ebben a folyamatban a szelén gyorsan mobilizálódik a májból és az izmokból az endokrin szövetek, a reproduktív szervek (reproduktív szervek) és a központi szervek javára. idegrendszerpéldául a foszfolipid-hidroperoxid-GSH-Px (PH-GSH-Px, antioxidáns aktív → csökkentése peroxidok nak nek víz) vagy dejodáz (a pajzsmirigy aktiválása és deaktiválása hormonok → prohormon átalakítása tiroxin (T4) aktív trijód-tironinra (T3) és T3-ra, és T3-t (rT3) fordítva inaktív dijód-tironinná (T2)) a test fontos funkciói érdekében. A szelén szervek és sejttípusok közötti marginális ellátás alatt történő újraelosztása miatt egyes szelenoenzimek továbbra is előnyösen aktívak, míg mások viszonylag gyors aktivitásvesztést mutatnak. Ennek megfelelően úgy tűnik, hogy azok a fehérjék, amelyek későn reagálnak a szelénhiány aktivitásának csökkenésével, és amelyek szelénhelyettesítéssel (étrend-kiegészítő szelénnel) gyorsabban aktiválhatók, nagyobb jelentőséggel bírnak, mint a szervezet más szelénproteinjei. A szelénállapot meghatározásához mind a vérplazmában lévő szelénkoncentráció (normál tartomány: 50-120 µg / l; rövid távú változások mutatója - akut szelénállapot), mind az eritrociták szelénkoncentrációja (hosszú távú paraméter) hemoglobin tartalmat használnak. Mivel a plazmában lévő szelén túlnyomórészt a szelenoprotein-P-hez kötődik, amely negatív akut fázisú fehérje (olyan fehérjék, amelyek szérumkoncentrációja csökken az akut gyulladás során), májműködési zavarok, gyulladásos reakciók vagy proinflammatorikus (gyulladást elősegítő) citokinek, például mint interleukin-1, interleukin-6 vagy tumor elhalás faktor-alfa (TNF-alfa) befolyásolhatja a vérplazmában a szelénállapot meghatározását. Hasonlóképpen, alultápláltság, hypalbuminemia (a plazmafehérje csökkent koncentrációja albumin), krónikus dialízis (vértisztító eljárás krónikus veseelégtelenség) és a vérátömlesztés (a vörösvérsejt-koncentrátumok intravénás infúziója) hamis eredményeket okozhatnak a vérszelén-állapot elemzésében.
Anyagcsere
Az étrendből származó szelenometionin az abszorpcióját követően nem specifikusan metabolizálható a kéntartalmú metionin helyett fehérjékké, pl. albumin (vérplazma fehérje), szelenoprotein-P és -W, és hemoglobin (vasaló-tartalmú, oxigén (O2) - vörösvértestek vörösvérsejtjeinek szállítása), különösen a vázizmok, de a vörösvértestek, a máj, a hasnyálmirigy, a vese és gyomor. A metionin cseréje a SeMet-hez a fehérje bioszintézisében az étrendi szelenometionin / metionin aránytól függ, és nem tűnik homeosztatikusan kontrolláltnak. A fehérje és az aminosav lebontása során a szelén felszabadul a SeMet tartalmú fehérjékből, illetve a szelenometioninból, és a szelenocisztein bioszintéziséhez - a transzszelenáció folyamatához - használják. Az abszorbeált szelenometionin, amelyet nem építettek be a fehérjékbe, transzszulfurációval közvetlenül a májban szelenociszteinné alakul. A SeMet konverzióval képződött szájon át adott szelenociszteint vagy szelenociszteint a májban egy meghatározott piridoxal lebontja. foszfát (PALP, az aktív formája) piridoxin (B6-vitamin)) - függő liáztól a szerin és a szelenid aminosavig (szelén és H2S vegyület). Míg a szerint SeCys-specifikus transzfer RNS (tRNS, rövid ribonukleinsav aminocsoportot biztosító molekula savak a fehérje bioszintézisében) a szelenid átalakul szelénfoszfáttá, amely a szerinnel reagálva szelenociszteint képez. A kapott SeCys-sel töltött tRNS elérhetővé teszi a szelenociszteint a szeléntől függő fehérjék és enzimek. Az emberi szervezetben nem létezik annak lehetősége, hogy a SeMet lebomlásából származó szájon át bevitt SeCys vagy SeCys közvetlenül átkerüljön a megfelelő tRNS-ekbe, és felhasználja őket a szelenoproteinek szintézisére. A passzívan felszívódó szervetlen szelenit - köztes tárolás nélkül - közvetlenül a májban szeleniddé redukálódik a glutation-reduktáz (enzim, amely a glutation-diszulfidot két GSH-vé redukálja) hatására. molekulák) és a NADPH (nikotinamid-adenin-dinukleotid) foszfát). Az aktív felszívódással a vérbe belépő szervetlen szelenátot először a májban stabilabb oxidációs formává kell alakítani a szelenitté, mielőtt szeléndé redukálódhatna. A szelenid szelénfoszfáttá történő átalakulása és tRNS-hez kötött szerinnel történő reakciója szelenocisztein képződését eredményezi, amely beépül a szelénfüggő fehérjékbe és enzimek a tRNS segítségével. A szelenit és a szelenát akutan elérhetőek a szelenocisztein szintézisének prekurzoraként, ezért kiegészítésként használják az akut hiányok kompenzálására, például intenzív terápiás orvostudományban vagy más klinikai alkalmazásokban. Ezzel szemben a SeMet és a SeCys a SeCys bioszintéziséhez szükséges lebomlásuk, illetve átalakításuk miatt közvetlenül nem állnak rendelkezésre akutan. Ennek megfelelően a szerves szelénformáktól nem várható akut hatás, ezért a SeMet, például élesztőben, alkalmasabb megelőző és hosszú távú kiegészítésre. Az emberi szervezet funkcionálisan jelentős szeléntől függő fehérjéi tartalmazzák a szelénciszteint - a szelén biológiailag aktív formáját. Ezzel szemben a szelenometionin nem végez semmilyen ismert fiziológiai funkciót a szervezetben. A SeMet csak metabolikusan inaktív szelénkészletként működik (szeléntároló), amelynek nagysága (2-10 mg) az étkezés útján táplált mennyiségtől függ, és nem tartozik homeosztatikus szabályozás alá. Emiatt a SeMet a szervezetben hosszabb ideig visszatartásra (visszatartásra) kerül, mint a szelenocisztein és a szervetlen szelén, ezt bizonyítja például egy hosszabb felezési idő - SeMet: 252 nap, szelenit: 102 nap - és magasabb szelénkoncentráció a vérszérumban és az eritrociták a SeMet orális bevétele után, összehasonlítva a szelén szervetlen formáinak azonos mennyiségével.
Kiválasztás
A szelén kiválasztása az egyéni szelén állapotától és a szájon át adott mennyiségtől is függ. A szelén főként a vese a vizeletben trimetilszelénium-ionként (Se (CH3) 3+), amely szelenidből többszörös metilezéssel képződik (metil (CH3) csoportok átadása). Európa szelénszegény régióiban 10-30 µg / l vese szelén kiválasztódást lehet feljegyezni, míg jól ellátott területeken, például az USA-ban 40-80 µg / l vizelet szelén koncentráció mérhető. Szoptató nőknél további szelénveszteség várható - a szájon át bevitt mennyiségtől függően - 5-20 µg / l. anyatej. Nagyobb mennyiségű szelén lenyelése esetén a tüdőn keresztül történő felszabadulás fontosabbá válik az illékony metil-szelén vegyületek, például a fokhagymaszagló dimetil-szelenid (Se (CH3) 2), amely a szelenidből származik, és a légzés útján szabadul fel („fokhagymás lehelet”) - a mérgezés (mérgezés) korai jele. Szemben a másikkal nyomelemek, Mint például a vasaló, rézés cink, amelynek homeosztázisát főként a bélfelszívódás szabályozza, a szelén homeosztatikus szabályozása főként a vese (a vesét érintő) kiválasztás révén, a szelénfelesleg esetén pedig ezen felül a légzéssel történik. Tehát elégtelen szelénellátás esetén csökken a vesekiválasztás (kiválasztás), és fokozott szelénellátás esetén megszüntetése a vizelettel vagy a légzéssel fokozódik.
