Seleen on keemiline element, mis kannab elemendi sümbolit Se. Perioodilisustabelis on sellel aatominumber 34 ning see kuulub 4. perioodi ja 6. põhirühma. Seega seleen kuulub kalkogeenide hulka (“maagimoodustajad”). Maapõues on seleen esineb oksüdeerunud ja mineraliseerunud kujul väga erinevas kontsentratsioonis, kusjuures suuri koguseid leidub tavaliselt vulkaanilist päritolu kivimites. Kuna seleenisisaldus geograafiliselt on erinev, on seleen kontsentratsioon taimsete toiduainete osas on samuti suured piirkondlikud erinevused. Suures osas Kesk- ja Põhja-Euroopas ning paljudes teistes maailma piirkondades on mullas seleeni märgatavalt vähe, mistõttu Saksamaal aitavad taimsed seleeniallikad seleenivarustust vaid veidi. RaskemetallidNagu kaadmium, elavhõbe, viima ja arseenja mulla hapestamine ammooniumsulfaati sisaldavate väetiste või väävelhape vihm võib veelgi vähendada saadaolevate seleeniühendite osakaalu mullas ja seega seleeni sisaldust taimedes, moodustades halvasti lahustuvaid komplekse - seleniide. Seevastu seleen kontsentratsioon loomse päritoluga toiduainetes on mõnikord väga kõrge ja see ei allu suurtele kõikumistele, mis on tingitud seleenirikaste mineraalsegude - kuni 500 µg seleeni / kg kehamassi / päevas - laialdasest söötmisest ELi riikides, eriti sigade ja kodulinnud parema kasvu huvides, tervis reproduktiivsus (reproduktiivne potentsiaal). Seleen kontsentratsioon toidu sõltuvus mitte ainult selle päritolust (taimest, loomast) ja geograafilisest päritolust, vaid ka valgusisaldusest, kuna seleeni sisaldub bioloogilises materjalis peamiselt valgufraktsioonis - seotud teatud aminohapped. Sellest lähtuvalt hõlmavad seleenirikkad toidud eelkõige valgurikkaid loomseid tooteid, nagu kala, liha, rups ja munad. Ka kaunviljad (kaunviljad), pähklidnäiteks parapähklid, seemned, näiteks seesam, ja seened, näiteks puravikseened, võivad olla hea seleeniallikas nende mõnikord kõrge valgusisalduse tõttu. Põhja-Ameerikast imporditud terad on seleenirikaste muldade tõttu ka heaks seleeniallikaks. Olulise mikroelemendina on seleen keemiliselt seotud mineraaliga väävel. Taimedel ja loomadel on seleen lisatud aminohappesse metioniini (Met) või tsüsteiin (Cys) asemel väävel. Sel põhjusel leidub seleeni toidus eelistatavalt orgaanilises vormis kui seleeni sisaldav aminohapped - taimsetes toitudes ja seleenirikastes pärmides kui selenometioniin (SeMet) ja loomsetes toitudes kui selenotsüsteiin (SeCys). Proteinogeensena aminohapped, SeMet ja SeCys kasutatakse inimese organismis valkude biosünteesiks, kusjuures SeMet lisatakse valgud asemel metioniini ja SeCys kui 21. proteogeenne aminohape. Anorgaanilised seleeniühendid, näiteks naatrium seleniidil (Na2SeO3) ja naatriumselenaadil (Na2SeO4) on vähem rolli tavapärastes üldtarbitavates toitudes ja rohkem toidus toidulisandid ja ravimid, millele neid lisatakse täienduseks (toidulisanditeks) ja ravi.
Absorptsioon
Absorptsioon (sissevõtmine soolestiku kaudu) toimub seleenis peamiselt ülemises osas peensoolde-kaksteistsõrmiksool (kaksteistsõrmiksool) ja proksimaalne tühimik (jejunum), sõltuvalt seondumisviisist. Toidulist seleeni tarnitakse peamiselt orgaanilises vormis nagu selenometioniin ja selenotsüsteiin. Kuna selenometioniin järgib metaboliidi metaboolset rada metioniini, on see aktiivselt kasutusele võetud kaksteistsõrmiksool (peensoolde) poolt a naatrium- sõltuv neutraalne aminohappe transporter enterotsüütidesse (peensoole rakkudesse) epiteel). Soolestiku molekulaarse mehhanismi kohta on seni vähe teada absorptsioon (omastamine) selenotsüsteiini. Siiski on tõendeid selle kohta, et selenotsüsteiin ei imendu nagu aminohape tsüsteiin, kuid järgib aktiivset naatrium gradiendist sõltuv põhilise amino transpordi mehhanism happed nagu lüsiini ja arginiiniAnorgaaniline selenaat (SeO42-), mida tarnitakse toiduga toidulisandid or ravimid kasutab keemilise sarnasuse tõttu sama transporditeed kui sulfaat (SO42-) ja imendub seega aktiivselt naatriumist sõltuva kandja vahendatud mehhanismi kaudu. Seevastu soolestik absorptsioon anorgaanilise seleniidi (SeO32-) sisaldus toimub passiivse difusiooni teel. Seleeni imendumiskiirus sõltub tüübist (orgaaniline, anorgaaniline), kogusest ja allikast (toit, jook, täiendamine) seleeniühendite tarnimisest ja koostoimetest (koostoimetest) toidu koostisosadega. Individuaalne seleeni staatus ei mõjuta imendumiskiirust. Põhimõtteliselt biosaadavus orgaaniliste vormide seleen on suurem kui anorgaaniliste vormide Kui selenometioniini ja selenotsüsteiini imendumiskiirus on 80% kuni peaaegu 100%, siis anorgaanilised seleeniühendid selenaat ja seleniit imenduvad ainult 50-60%. Taimsest toidust saadud seleen on rohkem biosaadav (85–100%) kui loomsest toidust (~ 15%). Ehkki kala on ülimalt seleenirikas, imendub näiteks tuunist ainult 50% mikroelementidest. Enamasti on kalade imendumise määr siiski alla 25%. Üldiselt a biosaadavus seleeni vahemikus 60–80% võib eeldada segust dieet. Võrreldes dieet, seleeni imendumine alates vesi on madal. interaktsioonid (koostoimed) teiste toidukomponentidega või ravimid esineb aminohapetega seotud seleenivormide korral vähem kui anorgaanilise seleeniidi ja seleenaadi korral. Seega on kõrge väävel (sulfaat, tiosulfaat jne) ja raskemetallidnagu molübdeen, kaadmium, elavhõbe, viima ja arseen, Mis dieetnäiteks põllukultuuride happevihmade saastumise (saaste) kaudu võib seda vähendada biosaadavus vähendada seleeni (SeO42-) biosaadavust, moodustades lahustumatuid komplekse - seleniide - või blokeerides transpordi valgud enterotsüütide harja piirdemembraan (peensoole rakud) epiteel). Seleniidi (SeO32-) imendumist soolestikus soodustab tsüsteiin (väävlit sisaldav aminohape), glutatioon (GSH, antioksüdant koosneb kolmest aminorühmast happed glutamaat, tsüsteiin ja glütsiin) ning füsioloogilised (ainevahetuse jaoks normaalsed) kogused C-vitamiini (askorbiinhape) ja pärsitud kõrgeannus C-vitamiini haldamine (≥ 1 g / päevas) seleniidi vähenemise tõttu. Lõpuks ei tohiks seleniiti sisaldavaid raviaineid võtta koos kõrgeannus askorbiinhappe preparaadid.
Transport ja jaotumine kehas
Pärast imendumist liigub seleen maks portaali kaudu vein. Seal koguneb seleen sisse valgud moodustavad selenoproteiinid-P (SeP), mis erituvad (sekreteeritakse) vereringesse ja transpordivad mikroelemendi ekstrahepaatilisse („väljaspool maks“) Koed, näiteks aju ja neer. SeP sisaldab umbes 60-65% seleenist, mis on leitud veri plasma. Seleeni kogu keha inventuur täiskasvanul on umbes 10-15 mg (0.15-0.2 mg / kg kehakaalu kohta). Seleeni leidub kõigis kudedes ja elundites, ehkki seda jaotus on ebaühtlane. Suurimad kontsentratsioonid on leitud maks, neerud, süda, pankreas (pankreas), põrn, ajusugunäärmed - eriti munandid (munandid), erütrotsüüdid (punane veri rakud) ja vereliistakute (vereliistakud) [6-8, 10, 16, 28, 30, 31]. Skeletilihastes on aga seleeni suurim osakaal just nende suure kaalu tõttu. Seal hoitakse 40–50% keha seleenivarust. Kõrge seleeni sisaldus neer tuleneb sageli suurenenud kokkupuute tagajärjel lahustumatute seleniidide (metall-seleeniühendid) sadestustest raskemetallidNagu elavhõbe (amalgaami kokkupuude) ja kaadmium. Rakusiseselt (raku sees) ja rakuväliselt (väljaspool rakku) on seleen valdavalt valkudega seotud kujul ja peaaegu kunagi vabas vormis. Kuigi rakkudes on mikroelement, näiteks erütrotsüüdid, neutrofiilide granulotsüüdid (valge veri rakud, nagu fagotsüüdid (“puhastavad rakud”), mis on osa antimikroobse toimega kaasasündinud immuunkaitsest), lümfotsüüdid (valged verelibled omandatud immuunkaitsest → B-rakud, T-rakud, looduslikud tapjarakud, mis tunnevad ära võõraid aineid, näiteks bakterid ja viirusedja eemaldage need immunoloogiliste meetoditega) ja vereliistakute, toimib paljude arvude lahutamatu osana ensüümide ja valgud, näiteks glutatioonperoksidaasid (GSH-Px, antioksüdant aktiivne → orgaanilise redutseerimine peroksiidid et vesi) ja selenoproteiinid-W (SeW, lihase ja muude kudede komponent), seondub see rakuvälises ruumis plasmavalkudega, nagu selenoproteiin-P (primaarne seleeni transporter sihtkudedesse), beeta-globuliin ja albumiin. Seleeni kontsentratsioon vereplasmas on tavaliselt madalam kui erütrotsüüdid. Isotoop jaotus uuringud on näidanud, et seleenipuuduse korral toimub seleenikogumite ümberjaotumine, nii et seleeni inkorporeerimine mõnes selenoproteiinis toimub eelistatavalt teatud kudedes ja elundites teiste suhtes - “selenoproteiinide hierarhia” [1, 7–9, 25] . Selles protsessis mobiliseeritakse seleen maksas ja lihastes kiiresti endokriinsete kudede, reproduktiivorganite (reproduktiivorganite) ja närvisüsteemnäiteks fosfolipiidhüdroperoksiidi-GSH-Px (PH-GSH-Px, antioksüdant aktiivne → vähendamine peroksiidid et vesi) või dejodaas (kilpnäärme aktiveerimine ja deaktiveerimine hormoonid → prohormooni muundamine türoksiini (T4) aktiivseks trijodotüroniiniks (T3) ja T3 ning tagurpidi T3 (rT3) mitteaktiivseks diodiotüroniiniks (T2)) oluliste keha funktsioonide jaoks. Tänu seleeni ümberjaotumisele elundite ja rakutüüpide vahel marginaalse varustatuse korral jäävad mõned selenoensüümid eelistatavalt aktiivseks, samas kui teiste aktiivsus on suhteliselt kiire. Vastavalt sellele näivad valgud, mis reageerivad hilja seleenipuuduse aktiivsuse vähenemisega ja mida saab seleeni asendamise (toidulisand seleeniga) abil kiiremini taasaktiveerida, olevat olulisemad võrreldes teiste organismi seleenoproteiinidega. Seleeni seisundi määramiseks võetakse nii seleeni kontsentratsioon vereplasmas (normivahemik: 50–120 µg / l; lühiajaliste muutuste näitaja - äge seleeni seisund) kui ka seleeni kontsentratsioon erütrotsüütides (pikaajaline parameeter). hemoglobiin kasutatakse sisu. Kuna seleen plasmas seondub valdavalt selenoproteiin-P-ga, mis on negatiivne ägeda faasi valk (valgud, mille seerumi kontsentratsioon väheneb ägeda põletiku ajal), maksa düsfunktsioon, põletikulised reaktsioonid või põletikuvastaste (põletikku soodustavate) tsütokiinide, näiteks nagu interleukiin-1, interleukiin-6 või kasvaja nekroos faktor alfa (TNF-alfa), võib häirida seleeni seisundi määramist vereplasmas. Samamoodi alatoitumine, hüpalbumeneemia (plasmavalkude kontsentratsiooni langus albumiin), krooniline dialüüs verepuhastusprotseduur kroonilise vereproovi korral neerupuudulikkus) ja vereülekanded (punaste vereliblede kontsentraatide intravenoosne infusioon) võivad põhjustada vere seleenianalüüsi valesid tulemusi.
ainevahetus
Dieedist saadud selenometioniini saab pärast selle imendumist väävlit sisaldava aminohappe metioniini asemel spetsiifiliselt metaboliseerida sellisteks valkudeks nagu albumiin (vereplasma valk), selenoproteiin-P ja -W ja hemoglobiin (raud- sisaldavad hapnik (O2) - erütrotsüütide, eriti skeletilihaste, aga ka erütrotsüütide, maksa, pankrease, neerude ja kõht. Metioniini vahetamine SeMet'i vastu valgu biosünteesis sõltub toidus leiduvast selenometioniini ja metioniini suhtest ning ei näi olevat homöostaatiliselt kontrollitud. Valkude ja aminohapete lagundamise käigus vabaneb seleen vastavalt SeMet-i sisaldavatest valkudest ja selenometioniinist ning seda kasutatakse selenotsüsteiini biosünteesiks - transselenatsiooni protsessiks. Imendunud selenometioniin, mida ei ole valkudesse sisse viidud, muundatakse maksas ülekandega maksas selenotsüsteiiniks. SeMeti muundamisel tekkinud suu kaudu manustatud selenotsüsteiin või selenotsüsteiin lagundatakse maksas spetsiifilise püridoksaali toimel. fosfaat (PALP, toimeaine aktiivne vorm) püridoksiin (vitamiin B6)) - sõltuv lüaas aminohappest seriin ja seleniid (seleeni ja H2S ühend). Kuigi seriin on seotud SeCys-spetsiifilise ülekande RNA-ga (tRNA, lühike ribonukleiinhape aminohapet pakkuv molekul happed valgu biosünteesis) muundub seleniid selenofosfaadiks, mis reageerib seriiniga, moodustades selenotsüsteiini. Saadud SeCys-laetud tRNA muudab selenotsüsteiini kättesaadavaks seleenist sõltuvate valkude ja ensüümide. Inimorganismis puudub võimalus SeMeti lagunemise tagajärjel suukaudselt sisse kantud SeCys või SeCys otse vastavatele tRNA-dele üle kanda ja neid selenoproteiinide sünteesiks kasutada. Passiivselt imenduv anorgaaniline seleniit redutseeritakse ilma vahesalvestuseta glutatioonreduktaasi (ensüüm, mis redutseerib glutatioondisulfiidi kaheks GSH-ks) toimel maksas seleniidiks. molekulid) ja NADPH (nikotiinamiidadeniini dinukleotiid fosfaat). Anorgaaniline selenaat, mis siseneb verre aktiivse imendumise teel, tuleb kõigepealt maksas muuta stabiilsemaks oksüdatsioonivormiks seleniidiks, enne kui selle saab redutseerida seleniidiks. Seleniidi muundamine selenofosfaadiks ja selle reageerimine tRNA-ga seotud seriiniga põhjustab selenotsüsteiini moodustumise, mis on lisatud seleenist sõltuvatesse valkudesse ja ensüümide tRNA abil. Seleniit ja selenaat on ägedalt saadaval selenotsüsteiini sünteesi eellastena ja seetõttu kasutatakse neid ägedate puudujääkide kompenseerimiseks täiendusena, näiteks intensiivravi meditsiinis või muudes kliinilistes rakendustes. SeMet ja SeCys pole seevastu otseselt teravalt kättesaadavad, kuna nende lagunemine ja ümberkujundamine on vastavalt vajalikud SeCysi biosünteesiks. Seetõttu ei ole orgaaniliste seleenivormide puhul oodata ägedaid mõjusid, mistõttu SeMet, näiteks pärmis, sobib ennetavaks ja pikaajaliseks toidulisandiks. Kõik inimorganismi funktsionaalselt olulised seleenist sõltuvad valgud sisaldavad selenotsüsteiini - seleeni bioloogiliselt aktiivset vormi. Seevastu selenometioniin ei täida kehas ühtegi teadaolevat füsioloogilist funktsiooni. SeMet toimib ainult metaboolselt mitteaktiivse seleeni kogumina (seleeni varumine), mille suurus (2–10 mg) sõltub toiduga toiduga tarnitavast kogusest ega kuulu homöostaatilise reguleerimise alla. Sel põhjusel säilitatakse (hoitakse) SeMet organismis kauem kui selenotsüsteiin ja anorgaaniline seleen, mida tõendab näiteks pikem poolväärtusaeg - SeMet: 252 päeva, seleniit: 102 päeva - ja kõrgem seleeni kontsentratsioon vereseerumis ja erütrotsüüdid pärast SeMeti suukaudset manustamist võrreldes võrdse koguse anorgaaniliste seleenivormidega.
Eritumine
Seleeni eritumine sõltub nii seleeni individuaalsest seisundist kui ka suukaudselt manustatud kogusest. Seleen eritub peamiselt läbi neer uriinis trimetüülseleenioonina (Se (CH3) 3+), mis moodustub seleniidist mitmekordse metüülimise teel (metüül (CH3) rühmade ülekandmine). Euroopa seleenivaestes piirkondades võib registreerida seleeni eritumist neerude kaudu 10–30 µg / l, hästivarustatud piirkondades, näiteks USA-s, saab seleeni kontsentratsiooni uriinis mõõta 40–80 µg / l. Imetavatel naistel võib eeldada täiendavat seleeni kadu - sõltuvalt suu kaudu manustatud kogusest - 5 ... 20 µg / l rinnapiim. Suuremate seleeni koguste allaneelamisel muutub olulisemaks vabanemine kopsude kaudu koos lenduvate metüül-seleeniühenditega, näiteks küüslauk- seleniidist saadud dimetüül-seleniidi (Se (CH3) 2) lõhnamine, mis vabaneb hingeõhu kaudu (“küüslaugu hingamine”) - varajane mürgistuse tunnus. Erinevalt teistest mikroelemendidNagu raud, vaskja tsink, mille homöostaasi kontrollib peamiselt soole imendumine, toimub seleeni homöostaatiline reguleerimine peamiselt neerude kaudu (mõjutades neerusid) ja seleeni liia korral täiendavalt hingamise kaudu. Ebapiisava seleenivarustuse korral väheneb neerude eritumine (eritumine) ja suurenenud seleenivarustuse korral kõrvaldamine uriini kaudu või hingamine on suurenenud.
