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硒——机体的抗氧化剂

泰然健康网
2024-12-12 07:06

软科学课题组历时 10 年研究，初步梳理出了硒元素有益于人体健康的多种生物学作用：

抗氧化损伤，抑制基因突变，预防和抑制某些肿瘤发生、发展，防治多种增龄性疾病（高血压和心脑血管病、糖尿病、骨质疏松、白内障等），防治男性不育，降低胚胎发育畸形（抗致畸），抑制多种病毒，抗炎性病变，拮抗重金属和类重金属毒性，抵御辐射，预防和延缓衰老，促进机体发育生长，调节免疫，改善负性情绪，保护神经等。其中，硒的抗氧化性是它最基础、最重要的生物学功能（黄开勋，等，2009）。

同时发现，机体缺硒，会使体内的氧化—抗氧化系统失衡引起氧化应激，进而引起几乎涉及人体所有器官和组织的病变。

氧化应激与人类大部分疾病相关

生命活动依赖于氧，并通过氧化过程获得机体需要的各种能量，所以说氧对生命体是不可缺少的。但是，在氧化过程中氧也会对机体造成氧化损伤，造成损伤的物质主要是活性氧自由基（ROS）及其衍生物（黄开勋，等，2009）。

在正常生理情况下，机体的氧化—抗氧化系统会将自由基的产生和清除维持在一个动态平衡状态。但当机体遭到各种有害刺激时，这一氧化—抗氧化系统失去平衡，自由基的生成超过清除，过度生成与积累的自由基，成为体内的有害物质。国内外大量研究显示，人类的大部分疾病是由氧化应激损伤引起或与氧化应激密切相关，比如心血管系统、呼吸系统、消化系统、泌尿系统、神经系统、内分泌系统、免疫系统、生殖系统等系统的大部分疾病，甚至肿瘤也与此相关，还有研究发现骨质疏松、白内障、听力障碍以及男性不育等也有氧化应激参与其中。

氧化应激与肿瘤关系的研究更是受到各国科学家的关注，研究认为，氧化应激在肿瘤的形成中起到重要作用，有的发挥了关键作用。20 世纪 70 年代兴起并迅速发展的自由基致癌理论认为，脂质过氧化反应（LPR）中产生的自由基和过氧化物可引起多种细胞损伤，特别是 ROS 导致的 DNA 的损伤、原癌基因活化和相关信号激活等，都可能是许多癌肿发生的重要原因。

硒通过清除体内有害自由基发挥抗氧化作用

科学家们经过百年探索，已证实人类大部分疾病伴随着氧化应激和 DNA 损伤过程，说明氧化应激无处不在，给人类健康带来极大危害。因此，研究氧化应激损伤及其防护策略已成为生命科学领域的攻关热点。

大量研究显示，在机体的抗氧化体系中，硒是有害自由基的清除剂之一，并通过抗氧化酶类和非酶类的自由基清除剂来实现其抗氧化作用。

第二个被发现的含硒抗氧化酶即谷胱甘肽磷脂氢过氧化物酶（PHGPx）。它催化的反应与 GPx 相同，但还能还原 GPx 不能直接还原的磷脂氢过氧化物。这对生物膜免遭损害有特殊意义。

除 GPx 之外，谷胱甘肽转移酶、过氧化氢酶、硫氧还蛋白还原酶等含硒酶以及多种硒蛋白也具有抗氧化作用，能有效保护细胞膜免受过氧化物损害，防止过氧化物在体内积累，减少 DNA 损伤，预防突变，达到抑制癌变发生的目的。

硒抗氧化的活性氧自由基机理

硒清除有害自由基、防止体内氧化损伤的抗氧化机理是什么呢？

徐辉碧团队经过多年深入研究，发现硒在抗氧化时有这样一种生物学现象：硒在一定生物化学条件下会表现出生物效应的两面性，即在较低浓度下，硒对活性氧自由基有清除作用；在较高浓度时，硒对活性氧自由基有催化作用。

具体表现是：当体内硒浓度低下时，硒的生物效应低下，即 GPx 活性不足，活性氧自由基水平较高；硒浓度达到适宜时，生物效应最高，即 GPx 活性最高，活性氧自由基水平最低；硒浓度超出适宜范围，就可能出现硒中毒症状（图 8-2）。

中国科学院陈春英等学者在生物体系做硒的剂量、生物效应与活性氧自由基三者关系的实验后，也证实了这一论断是正确的（徐辉碧，2014）。

上述硒的剂量（即浓度）、生物效应、活性氧自由基三者关系也遵循着著名的 Weinberg 原理。Weinberg 原理通常研究的是剂量与效应之间的关系。对硒而言，硒与活性氧自由基之间的这种关系，可能是硒的剂量—效应关系的微观机制，它调控着硒元素的抗氧化作用。

硒和其他抗氧化剂一起在抗氧化功能上发挥协同增效作用

硒的抗氧化功能还表现在与维生素 E 的协同作用上。 Combs 等（1974）在 20 世纪 70 年代初就发现硒和维生素 E 在防止动物肝脏细胞中微粒体和线粒体等亚细胞器膜脂质过氧化方面的协同作用。他们在实验中发现，给小鸡饮食中单独补硒或维生素 E，其肝脏微粒体和线粒体的脂质过氧化不能被完全抑制，而在同时喂以足量的硒和维生素 E 时才能被完全抑制。

近年来，氧化应激导致肝纤维化乃至肝硬化、特别是肝星状细胞活化的情况日益受到关注（张晓岚，等，2007）。Shen 等（2005）给大鼠同时补充硒和维生素 E，在一定程度上抑制了由四氯化碳诱导激活的肝星状细胞增殖，促进急性损伤期肝星状细胞的凋亡，从而有效降低肝纤维化，促进肝脏恢复进程。

硒的作用与维生素 E 相似，但抗氧化效力更大。维生素 E 的抗氧化作用虽不及硒，但它能抑制各种细胞膜上不饱和脂肪酸的氧化，减少过氧化物的形成。而硒主要是通过 GPx 在细胞质中消除代谢产生的过氧化物。两者的保护途径不同，但可发挥协同作用，减少致癌物质含量，共同保护细胞免遭伤害，预防和抑制肿瘤的发生、发展（王健， 2014；陈元明，2014）。

黄开勋、徐辉碧等（2009）也认为，硒的抗氧化性是多方面的。硒的作用还与维生素 E 的抗氧化作用紧密相连。两者在细胞抗氧化损伤上相互补充。维生素 E 存在于细胞及亚细胞膜上，硒则存在于细胞水相的水溶性酶蛋白的组成成分中心。两种物质在不同的位置上协同完成对细胞膜脂质过氧化的抑制和中间产物的代谢还原，从而保护细胞结构乃至功能免受损伤。