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世界各國的科學(xué)家進(jìn)行了不懈的努力研究,發(fā)現(xiàn)硒的抗氧化作用是一項十分重要的生理功能。
眾所周知,除了厭氧生物外,所有的動物和植物的生存都必須有氧,生命的起源和進(jìn)化離不開氧,也離不開與氧密切相關(guān)的自由基,自由基是指一類具有未配對電子的物質(zhì),其種類很多,常見的有超氧陰離子自由基、羥自由基和抗氧化物自由基等等。這些自由基除了起有益作用外,在有多余的時候,就會有害于自身細(xì)胞。
主要是侵襲人體的蛋白質(zhì)、酶、膠原蛋白、神經(jīng)傳遞介質(zhì)及脂肪酸等,從而導(dǎo)致人體生病。例如細(xì)胞膜的脂質(zhì)結(jié)構(gòu)被自由基攻擊就可啟動脂質(zhì)的過氧化,繼而形成脂質(zhì)過氧化物。脂質(zhì)過氧化物具有毒性,使完整的細(xì)胞膜被摧毀,給細(xì)菌入侵造成機(jī)會。又如,關(guān)節(jié)發(fā)炎時,嗜中性白細(xì)胞產(chǎn)生的過氧化物,能進(jìn)一步損傷關(guān)節(jié)脂質(zhì)過氧化能夠損傷大多數(shù)體細(xì)胞。
人體在正常的新陳代謝活動中,如大量的體育活動之后,高強(qiáng)度腦力勞動之時,吸煙、服用某些抗癌藥物、安眠藥或鎮(zhèn)靜劑,接受放射線以及接觸農(nóng)藥時,人體內(nèi)部都會產(chǎn)生過氧化物。有機(jī)物腐爛、塑料用品的制造過程、油漆干燥、大氣中的臭氧或其他化學(xué)致癌物造成的空氣污染,也會使人體內(nèi)部產(chǎn)生過氧化物。
可惡的過氧化物被稱作是“體內(nèi)垃圾”。這些體內(nèi)垃圾的主要克星就是谷胱甘肽過氧化物酶。而谷胱甘肽過氧化物酶只有在有硒的情況下才有活性。因為在這種酶中,能起氧化還原催化作用的就是硒原子,硒的抗氧化作用主要是通過谷胱甘肽過氧化物酶來實現(xiàn)的。
谷胱甘肽過氧化物酶的主要職能是催化谷胱甘肽(一種簡單的蛋白質(zhì))與過氧化物之間的氧化還原反應(yīng),使過氧化物還原成相應(yīng)的對人體無害的氧化物(這就是分解了過氧化物)。這個反應(yīng)有一個特點,就是對過氧化物沒有專一性,也就是說可以氧化體內(nèi)的多種多樣的過氧化物。這一特點賦予了谷胱甘肽過氧化物酶光榮而艱巨的任務(wù),它要在體內(nèi)各處清除各種過氧化物。目前已知40多種疾病的防治與谷胱甘肽過氧化物酶有關(guān),可見硒調(diào)節(jié)谷胱甘肽過氧化物酶活性這一生理功能的重要。
硒的抗氧化功能還表現(xiàn)在維生素E的協(xié)同作用。
維生素E也是人體內(nèi)的一種強(qiáng)抗氧化劑,其基本生物學(xué)作用,是抑制各種細(xì)胞膜上不飽和脂肪酸的氧化。主要是在細(xì)胞的膜結(jié)構(gòu)上起作用,如防止細(xì)胞膜、線粒體膜或溶酶體膜等多種生物膜免受種種自由基的脂質(zhì)氧化傷害,從而減少過氧化物的形成。而硒主要是通過谷胱甘肽過氧化物酶,在細(xì)胞質(zhì)中消除代謝產(chǎn)生的過氧化物。
二者的保護(hù)途徑不同,卻是相互配合,相互補(bǔ)充。當(dāng)機(jī)體有充足的硒和維生素E時,可以滿足代謝活動各方面的需要;當(dāng)維生素E的攝入不足時,硒可以代替部分維生素E的作用;當(dāng)硒攝入量不足時,維生素E可以代替部分硒的作用;但各自的特有功能是不可代替的。他們共同的任務(wù)是保護(hù)細(xì)胞。
若把人體比作長城,細(xì)胞就如同一塊塊的磚,每一塊磚完整無損,長城才能穩(wěn)如泰山,堅不可摧;人體每一個細(xì)胞完整無損,人體才得以遠(yuǎn)離疾病,健康長壽。
生物體在進(jìn)化過程中形成了一整套的防御系統(tǒng),針對自由基侵害自身細(xì)胞的是抗氧化防御系統(tǒng),其主要內(nèi)容是抗氧化酶類和非酶自由基清除劑,由于硒是多種抗氧化酶的必需成份,又與維生素E有密不可分的聯(lián)系,因此,生物體硒水平的高低,直接影響了生物體的抗氧化能力。
免疫,是人和動物機(jī)體的防御性反應(yīng)。其主要作用是識別“自己”和“非己”,從而清除異物,維持機(jī)體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。免疫功能低下,會導(dǎo)致機(jī)體抗感染能力下降,有點小小的病源,就會大受感染,甚至達(dá)到不可收拾的地步。
免疫系統(tǒng)主要包括體液免疫、細(xì)胞免疫和非特異性兔疫,硒對兔疫功能的影響是全方位的。
例如硒能保護(hù)胸腺、維持淋巴細(xì)胞活性及促進(jìn)抗體形成;還能提高B細(xì)胞的抗體合成和T細(xì)胞的增殖。由于這些方面過于專業(yè),不能在此細(xì)說,僅就巨噬細(xì)胞的吞噬能力和殺菌能力(非特異性免疫功能的表現(xiàn))來窺視一點硒能提高免疫功能的實力。
當(dāng)血液中吞食細(xì)菌的巨噬細(xì)胞吞食細(xì)菌后,便把細(xì)菌包在“殺傷室”(吞噬泡)中,這時巨噬細(xì)胞的耗氧量比平時猛增10-12倍,是為了利用氧形成過氧化物來消解細(xì)菌體,完成殺死細(xì)菌的使命。
研究發(fā)現(xiàn)在缺硒狀態(tài)下,巨噬細(xì)胞也有吞噬細(xì)菌的能力,但不能立即致細(xì)菌于死地。經(jīng)補(bǔ)硒后,巨噬細(xì)胞的殺菌能力提高了2倍。說明在有充足硒的情況下,才出現(xiàn)強(qiáng)大的殺菌能力。參見表2。
在巨噬細(xì)胞消滅細(xì)菌的過程中,常會有些過氧化物從“殺傷室”中逸出而侵入巨噬細(xì)胞的其他部位,造成對巨噬細(xì)胞自身的傷害,使巨噬細(xì)胞在完成殺菌任務(wù)的同時壯烈犧牲。而谷胱甘肽過氧化物酶就有在殺傷室外消滅逸出的過氧化物的作用,專司保護(hù)巨噬細(xì)胞自身之職,延長這些白細(xì)胞的壽命,提髙機(jī)體的抗感染能力。
另外還發(fā)現(xiàn)硒可起到免疫佐劑的作用,大家知道,養(yǎng)雞必須按時作新城疫免疫(俗稱打雞瘟疫茵),當(dāng)把亞硒酸納加到疫苗中一起免疫雞時,竟非常顯著地提高了免疫效果。還有人將瘧原蟲疫苗給老鼠注射,注射的是致死劑量,也就是說接受注射的老鼠都會感染瘧疾而死,但在與硒同時注射的情況下,老鼠全都耐過了瘧原蟲的侵襲,一個都沒死。
免疫是人體的重要防衛(wèi)體系,免疫系統(tǒng)的傷害可以危及生命,硒系統(tǒng)維護(hù)著機(jī)體的免疫功能,當(dāng)然就提高了對疾病的抵抗能力。并且可以細(xì)細(xì)地體會,硒是通過保護(hù)免疫系統(tǒng)的各種細(xì)胞,使各種細(xì)胞都能保持正常的活力,而提高人體全方位的免疫功能的,包括體液免疫、細(xì)胞免疫和非特異性免疫。所以說硒的提高免疫功能是根本性的,是全面的,硒的這種作用是其他物質(zhì)難以替代的,這是硒能健身祛病的重要原因。
最近研究發(fā)現(xiàn),硒不僅影響谷胱甘肽過氧化物酶的活性,而且與谷胱甘肽過氧化物酶蛋白的量及基因轉(zhuǎn)錄有關(guān)。表明硒直接參與谷胱甘肽過氧化物酶蛋白的合成。
硒還可增加抗癌基因的轉(zhuǎn)錄,抑制癌基因的轉(zhuǎn)錄。體外培養(yǎng)BEL-7420人肝癌細(xì)胞時,補(bǔ)加亞硒酸鈉后,利用點雜交技術(shù)發(fā)現(xiàn),癌基因表達(dá)明顯降低,而抗癌基因表達(dá)則升高。
整體小鼠試驗也獲得了類似的結(jié)果,即植入肝癌細(xì)胞的小鼠,檢測不到抗癌基因的表達(dá);補(bǔ)硒后,抗癌基因水平明顯升高,而且隨時間的延長,升高的幅度加大,與此同時癌基因的表達(dá)水平降低。
硒的調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)合成的功能,使人比較容易理解為什么硒能刺激免疫球蛋白的產(chǎn)生和能在細(xì)胞結(jié)構(gòu)的修復(fù)中起作用。
硒可以與元素周期表上的任何元素結(jié)合形成化合物,能與金屬或非金屬元素結(jié)合成穩(wěn)定的硒化物。
在生物體內(nèi),硒可以與帶正電荷的有害金屬離子相結(jié)合,形成金屬一硒一蛋白復(fù)合物,在含硫氨基酸、維生素C、維生素B6等物質(zhì)的幫助下把能誘發(fā)病變的有害金屬離子直接排出體外,或以膽汁分泌排出體外,消解了有害金屬離子的毒性,起到排毒和解毒作用。
鉛是一種不可降解的、具有強(qiáng)神經(jīng)毒性的重金屬元素,被認(rèn)為是出現(xiàn)在人類文明史中最嚴(yán)重的環(huán)境污染物之一。
鉛廣泛應(yīng)用于工業(yè)、交通等許多領(lǐng)域,在環(huán)境中可長期蓄積,能通過食物、水和空氣進(jìn)入人體危害健康,例如鉛能損害骨髓造血系統(tǒng)引起貧血,損害神經(jīng)系統(tǒng)引起末梢神經(jīng)炎,出現(xiàn)運動和感覺障礙。
人們在日常生活中怎樣來擺脫鉛的污染呢?我們可從四膜蟲的試驗中找到線索。
四膜蟲(Tetrahymena Pyriformis)是一種世界性淡水纖毛蟲,是單細(xì)胞真核動物,接近于高等動物細(xì)胞,常被選用為研究微量元素對生物體作用的模型。把鉛離子加到四膜蟲生活的培養(yǎng)液中,當(dāng)鉛濃度超過0.01微克/克時,四膜蟲的泳動速度就降低了,鉛離子的濃度越高,泳動速度下降越多。但是,在培養(yǎng)液中加了硒,就能明顯提高四膜蟲的泳動速度,即使有了鉛離子,泳動速度仍能接近正常。說明,硒明顯減少了鉛對四膜蟲的傷害。硒能解除鉛對生物的污染。
高秋華等(1995)在實驗小鼠飼料中加入醋酸鉛,造成鉛中毒,同時設(shè)立加硒的對照組,結(jié)果表明喂硒+鉛的動物與只喂鉛的相比,腎臟中蓄積的鉛量降低了45%。腎鉛含量是反映體內(nèi)鉛蓄積毒性的指標(biāo),從而說明了硒有明顯降低鉛蓄積毒性的作用。
高希寶等(2004)研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)醋酸鉛灌胃以后的大鼠,聽力明顯下降,而鋅和硒能使這種鉛中毒引起的聽力損失得到恢復(fù)。
高希寶等認(rèn)為硒能使大鼠免遭鉛毒的機(jī)理是硒能在胃腸道拮抗鉛吸收,減少鉛在體內(nèi)的蓄積,加速鉛的排泄。對已經(jīng)進(jìn)入體內(nèi)的鉛,可以形成鉛一硒一蛋白復(fù)合物而排出體外,降低血鉛水平。另外,硒還可通過谷胱甘肽過氧化物酶來清除鉛毒引起的脂質(zhì)過氧化物和自由基。
嬰幼兒對鉛的影響更敏感,鉛對兒童智力、注意力、聽覺及語言功能都有影響。
王郁文等(1999)報道:近年來,環(huán)境鉛暴露對兒童健康的危害日益受到關(guān)注。為尋求安全有效的除鉛制劑,對來自門診的患有小兒行為異常且伴有血鉛增高及血硒降低者,進(jìn)行補(bǔ)硒治療并追蹤觀察。
檢測血鉛及血硒者196例,其中血鉛增高者164例,血硒低于正常值者112例。對其中的44例進(jìn)行補(bǔ)硒并追蹤檢測血鉛和血硒濃度。
臨床觀察結(jié)果表明:患多發(fā)性抽動癥、厭食癥及注意力缺陷伴學(xué)習(xí)困難的兒童,經(jīng)補(bǔ)硒1-3月后,復(fù)査血鉛濃度普遍降低,說明硒是有效防治鉛中毒的制劑。
認(rèn)為本觀察組兒童缺硒發(fā)生率高的原因可能是:硒攝入不足;硒吸收不良;疾病過程中硒消耗增加;由于血鉛濃度高,鉛在體內(nèi)與硒結(jié)合,使硒的生物利用率降低。
有血鉛增高的行為異常兒童,宜常規(guī)檢測血硒濃度,有血硒濃度降低者,即時補(bǔ)硒(遵醫(yī)囑),可望在提高整體健康水平同時,又能消除體內(nèi)有毒的金屬鉛。
長期指揮交通的民警們、長期駕車的司機(jī)們以及種種不得不活動在嚴(yán)重鉛污染環(huán)境中的人們,為了保護(hù)自身健康,經(jīng)常服用點有機(jī)硒,顯然是明智的選擇。
生活中,能夠造成中毒的金屬,又何止鉛一個!
眾所周知,美味的金槍魚(thunnus tonggol)中含有毒的甲基汞,1970年美國政府曾下令,禁止銷售魚體中的汞達(dá)到能使人體中毒濃度的罐制金槍魚。后經(jīng)查明,雖然魚體中含有濃度很高的、完全可以使人體中毒的汞,但魚體中同時存在的硒可使人免遭汞的危害。基于這一事實,美國政府又撤消了原來發(fā)布的禁令。
Woodhalll stopford報告了一個病例:一位39歲的白人婦女,17歲時曾因使用含汞的浸膏而出現(xiàn)尋麻疹,近二年搬進(jìn)—個新近用含苯基汞的乳膠顏料粉刷過的房子后,立刻感到陰門瘙癢明顯發(fā)作,很快遍及全身,繼而逐漸出現(xiàn)濕疹性皮膚炎,時發(fā)疥瘡和毛囊炎,并有夜間視力降低、記憶困難及聲音撕啞等癥狀。經(jīng)一系列詳細(xì)的理化診斷檢查,主要發(fā)現(xiàn)血漿硒和紅細(xì)胞谷胱甘肽過氧化物酶含量低于正常值,診斷為汞過敏。經(jīng)每天口服100微克硒治療后,除記憶力喪失外,其它方面都有所好轉(zhuǎn)。硒解除了汞毒,硒拯救了她。
HgCl2可誘發(fā)人血淋巴細(xì)胞姊妹染色體出現(xiàn)的頻率顯著增高,且有明確的劑量效應(yīng)關(guān)系。HgCl2對細(xì)胞分裂還有強(qiáng)烈的抑制作用,使細(xì)胞分裂周期推遲。HgCl2與亞硒酸鈉同時作用于淋巴細(xì)胞時,HgCl2毒性減低,甚至消失,清楚地表明了硒對HgCl2的細(xì)胞遺傳毒性有明確的防護(hù)效應(yīng)。
再看硒對鎘的解毒作用,鎘是高度工業(yè)化地區(qū)常見的環(huán)境污染物,通過食物和飲水進(jìn)入人體后,能損害腎臟、生殖腺和中樞神經(jīng)活動。馬軍等人(1993)的觀察結(jié)果表明:鎘對學(xué)習(xí)記憶有損害作用,能降低小鼠自主活動量,縮短跳臺、避暗潛伏期,延長走迷宮時間,并增加錯誤次數(shù)(可見長期低劑量污染之嚴(yán)重后果)。補(bǔ)硒可增加小鼠被動回避性反應(yīng)潛伏期及縮短小鼠走迷宮時間。劉學(xué)忠等人(1998)研究證實富硒植物能較強(qiáng)地加快大鼠體內(nèi)的鎘由糞便和尿液排出和減少在體內(nèi)沉著的作用。多方面結(jié)果都顯示了硒能拮抗鎘的中樞神經(jīng)毒作用。
人類罹患的諸多疾病都是由于生活環(huán)境的污染所造成的。常見污染環(huán)境的有害金屬元素,還有錫、砷、鎳、鉈等等,它們所引起的多種中毒癥狀都能被硒不同程度地消解。
硒在人體內(nèi)形成金屬一硒一蛋白復(fù)合物的這一生理功能,使硒在人類抵御環(huán)境污染的搏斗中起到了不容忽視的作用。
硒能解除許多有害金屬離子的毒性,還能解除一些有害非金屬離子的毒性。
邊建朝等觀察到補(bǔ)硒促使氟中毒大鼠的體氟排泄,促使高氟所致的心電圖改變得以糾正,同時又借助細(xì)胞內(nèi)玻璃微電極技術(shù)觀察到補(bǔ)硒改善了氟中毒時出現(xiàn)的心肌電生理異常。
緊接著,進(jìn)入了臨床觀察,邊建朝等(1994)在山東梁山縣的低硒高氟地區(qū),選擇經(jīng)臨床檢查和X光片骨盆和上下肢檢查確診為氟骨癥患者78例,氟斑牙患者40例(白堊型19例,著色型15例,缺損型6例),觀察口服硒制劑后對體內(nèi)代謝的影響。
觀察結(jié)果是兩類患者補(bǔ)硒后,血液、尿液和頭發(fā)中的硒含量都逐漸升高,并維持在正常水平。隨著體內(nèi)硒水平的升髙,尿液中氟排出量增加,血液中的氟含量也逐步下降,表明補(bǔ)硒使氟中毒患者排出體氟。并且由于患者生活在低硒高氟地區(qū),在補(bǔ)硒期間,飲用的仍為高氟水,但因為較長期的補(bǔ)硒,體氟可不斷排出,使體內(nèi)蓄積過量的氟仍得以逐漸減少,可以說明硒是人體內(nèi)高氟的拮抗劑。
硒能解除許多有害離子(金屬的和非金屬的)的毒性,還能解除一些有機(jī)化合物的毒性。
例如二甲基苯并葸、苯并芘、乙酰氨基芴、二乙基亞硝胺、二甲基胼等等致癌物質(zhì),在硒的防護(hù)下,它們的毒性都能顯著下降。并且發(fā)現(xiàn),在缺硒狀態(tài),有些有毒物質(zhì)(如二甲基胼)的毒性會表現(xiàn)得更強(qiáng)烈。
硒的解毒過程是多種多樣、復(fù)雜多變的。例如,苯并芘必需在體內(nèi)代謝為中間產(chǎn)物才能致癌,代謝產(chǎn)生這種中間產(chǎn)物時,需要有酶的促進(jìn),硒可以降低“產(chǎn)生中間產(chǎn)物酶”的活性。清除這種中間產(chǎn)物時又需要另一種酶,硒又可以增加“清除中間產(chǎn)物酶”的活性,使已經(jīng)生成的中間產(chǎn)物盡快分解消除,從這兩個方面抑制苯并芘的致癌作用。
對一些生物毒素,例如黃曲霉毒素,硒也可以抑制它的強(qiáng)烈的致畸致癌作用。
有一些藥物,在起治療作用的同時,還伴有毒副反應(yīng)(如順鉑),硒可以減少它的毒副作用,而且不減弱它的治療作用。
在人類生存的外界環(huán)境中,除了上述離子或有機(jī)化合物會侵害人體之外,還有一些肉眼看不見的無形的物質(zhì)也會侵害人體,輻射就是其中之一。
生物膜(細(xì)胞膜、線粒體膜等)是輻射損傷的靶,射線作用產(chǎn)生的自由基能攻擊生物膜上的主要成分發(fā)生脂質(zhì)過氧化反應(yīng),以致造成膜結(jié)構(gòu)的損傷及其功能的破壞,這一點在分子、細(xì)胞、整體各個水平的實驗都得到了證明。與此同時也證明了在輻射前加硒,減少輻射對機(jī)體傷害的效果最好。
硒的抗輻射功能不僅對需放療的患者有實用意義,對于健康人群如何面對現(xiàn)實生活環(huán)境中的各種各樣的輻射干擾(電視、手機(jī)……),也有很現(xiàn)實的實用意義。
上列種種硒的解毒功能,都是科學(xué)家們一系列的科學(xué)試驗,一件件地揭示出來的,這些鮮活的事實使硒獲得了“天然解毒劑”的美名。說硒的解毒功能是神奇無比,真是一點也不過分的。
綜上所述,硒的深入人體細(xì)胞內(nèi)部的無處不在的抗氧化作用,系統(tǒng)維護(hù)免疫功能,參與調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)的合成,以及全面的解毒能力,時時刻刻全方位地保衛(wèi)著人體健康,這是硒能健身防病的根本原因所在。