в какой форме селен имеет токсичность мышьяка
Селен: функции, формы и нормы потребления
Краткая информация о биодоступной форме селена и его нормах потребления
Формы селена
Селен является микроэлементом, который естественным образом присутствует во многих продуктах питания, добавляется к другим и доступен в качестве пищевой добавки. Селен, жизненно важный для человека, является составной частью более двух десятков селенопротеинов, которые играют критическую роль в воспроизводстве и метаболизме гормонов щитовидной железы, репродуктивной функции, синтезе ДНК и защите от окислительного повреждения и инфекций.
Селен существует в двух формах: неорганической (селенат и селенит) и органической (селенометионин и селеноцистеин). Обе формы могут быть хорошими диетическими источниками селена. Почвы содержат неорганические селениты и селенаты, которые растения накапливают и преобразуют в органические формы, в основном селеноцистеин и селенометионин и их метилированные производные.
Большая часть селена находится в форме селенометионина в тканях животных и человека, где он может быть неспецифично включен в аминокислоту метионин в белках организма. Скелетная мышца является основным местом хранения селена, на ее долю приходится примерно от 28% до 46% общего пула селена. Как селеноцистеин, так и селенит восстанавливаются с образованием селенида водорода (селеноводорода, H2Se –ред.), который, в свою очередь, превращается в селенофосфат для биосинтеза селенопротеина.
Органический селен в пробиотиках
Результаты проведенных исследований свидетельствуют, что бифидо- и пропионовокислые бактерии являются наиболее перспективными объектами для биотехнологического получения органической формы селена, что повышает биодоступность данного микроэлемента и значительно понижает его токсичность.
Органическая форма селена. Необходимо подчеркнуть, что большая часть селена в животных тканях присутствует в виде селенометионина и селеноцистеина, т.е. органическая форма селена заключена в химической связи с аминокислотами
Применительно к остатку селеноцистеина механизм такого включения детально исследован. Установлено, что он определяется наличием в составе мРНК триплета UGA в сочетании со специфическим нетранслируемым петлевым фрагментом Se-CYS. В процессе включения остатка селеноцистеина в белок участвует специфическая сериновая UGA-тРНК длиной 95 нуклеотидов и 4 фактора трансляции Sel-A, В, С и D. У прокариот этот нуклеотидны участок расположен в непосредственной близости от триплета UGA в отличие от эукариот. Селенсодержащие белки входят в состав внутриклеточной гидрофильной макромолекулярной (белковой) фракции биомассы. Следует отметить, что селенометионин не синтезируется высшими организмами и единственным источником является биомасса прокариот и дрожжей. Вероятно этим объясняется способность бифидобактерий и пропионовокислых бактерий, как микроорганизмов прокариотической природы, накапливать селен.
В ходе экспериментальных исследований было установлено, что обогащение пробиотических микроорганизмов в процессе культивирования селенитом натрия способствует повышению их антимутагенной активности. При обогащении селеном антимутагенная активность пробиотических микроорганизмов повышается и достигает максимального значения 83% для пропионовокислых бактерий и 59,6% для бифидобактерий при концентрации селенита натрия 20 мкг/мл.
Селеновый статус
Наиболее часто используемыми показателями статуса селена являются концентрации селена в плазме и сыворотке. Концентрации в крови и моче отражают недавнее потребление селена. Анализы содержания селена в волосах или ногтях можно использовать для мониторинга долгосрочного потребления в течение месяцев или лет. Количественная оценка одного или нескольких селенопротеинов (таких как глутатионпероксидаза и селенопротеин Р) также используется в качестве функциональной меры селенового статуса. Концентрация селена в плазме или сыворотке, равная 8 микрограмм (мкг) / дл или выше у здоровых людей, обычно отвечает потребностям в синтезе селенопротеина.
Важные функции селена
Рекомендуемые нормы потребления селена (Se)
Физиологические потребности в СЕЛЕНЕ согласно Методическим рекомендациям МР 2.3.1.2432-08 о нормах физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации:
Таблица 1. Рекомендуемая суточная норма потребления селена в зависимости от возраста (мкг):
О селене начистоту
Селен в цифрах
Селен – это микроэлемент, который естественным образом присутствует во многих продуктах и доступен для человека в качестве пищевых добавок. Селен является одним из 19 жизненно необходимых для человека элементов. Он входит в состав более чем двух десятков селеновых белков (селенопротеинов), которые играют важнейшую роль в репродукции, метаболизме тиреоидных гормонов, синтезе ДНК и защите от окислительного повреждения и инфекций.
Селен существует в двух формах: неорганической (селенит и селенат) и органических (селенометионин и селеноцистеин). Почвы содержат неорганические селениты и селенаты. Растения и животные накапливают их и преобразуют в органические формы: селенометионин и селеноцистеин.
Наиболее часто используемые показатели селенового статуса — определение его концентрации в плазме и сыворотке крови. Количество селена в крови и моче отражает недавнее его потребление. Анализ же волос или ногтей на содержание селена может быть использован для оценки хронического селенодефицита.Также в качестве определения селенового статуса организма используется количественная оценка уровня селеновых белков, таких как глутатионпероксидаза.
Концентрация селена в крови 23-190 мкг/л у здоровых людей, как правило, считается нормой и полностью удовлетворяет потребность организма в отношении синтеза селенопротеинов.
Источники Селена
Богатейшим источником селена являются морепродукты и мясные субпродукты. Также селен в большом количестве содержится в крупах и других зерновых и молочных продуктах. В питьевой же воде в большинстве географических регионов селена нет.
Количество селена в растительных пищевых продуктах зависит от количества селена в почве и ряде других факторов, таких как рН почвы, количество органических веществ в почве. В результате концентрации селена в растительной пище значительно различаются по географическому положению. Соответственно различаются по содержанию селена и продукты животного происхождения.
Пищевые Добавки
Специфика метаболизма селена в организме человека состоит в том, что все селеносодержащие соединения и органической и неорганической природы, поступившие в организм, обязательно проходят путь превращения до селеноводорода. И только в этом виде селен способен включаться в белки организма и выполнять свою биологическую функцию.
Таким образом, для селена, даже теоретически, не существует понятия физиологически адекватной формы этого элемента, будь то минеральный или любой органический селен. Вопрос выбора должен стоять только в отношении дозы и безопасности.
Так, наибольшее распространение в силу своей дешевизны получили препараты, содержащие селенита натрия. Но селенит натрия – высокотоксичное соединение, требующее аккуратного дозирования. Органические соединения селена – селенометионин и селеноцистеин очень дороги, а их токсичность находится на уровне селенита натрия.
При использовании всех видов обогащенных селеном дрожжей, желательно не забывать, что по большей части, потребитель имеет дело с недостаточно строго идентифицированным продуктом.
Сегодня огромный интерес представляет селексен (молекула селена, встроенная в пирановое кольцо), разработанный Обнинским радиологическим институтом. Селексен абсолютно исключает риск передозировки, может применяться при любой степени селенодефицита, а токсичность этого источника селена не более чем у обычной поваренной соли.
Дефицит Селена
Дефицит селена вызывает биохимические изменения, которые могут провоцировать развитие серьезных заболеваний: болезнь Кешана (селенодефицитная кардиомиопатия и сердечная недостаточность), мужское бесплодие, дегенерация поперечно-полосатых мышц, патологии суставов, в т.ч. болезнь Кашина-Бека (деформирующий остеоартрит), атеросклероз. Низкий уровень селена может усугублять дефицит йода, потенциально увеличивая риск кретинизма у грудных детей.
Факторы риска селеновой недостаточности:
Селен и здоровье
Из-за способности селена исправлять химические повреждения и разрывы в молекулах ДНК, его активного участия в процессе апоптоза (запрограммированная гибель больной или старой клетки), а также воздействия на эндокринную, иммунную и антиоксидантную системы организма человека, селен играет важную роль в профилактике онкологических заболеваний.
Эпидемиологические исследования показали обратную связь между селеновым статусом и раком толстой кишки, простаты, легких, мочевого пузыря, кожи, пищевода, желудка. Ученые показали, что у людей с высоким потреблением селена на 31% ниже риск возникновения онкологии и на 45% смертность от рака.
Репродуктивное здоровье
Селен имеет решающее значение для мужского и женского репродуктивного здоровья. Он обеспечивает передвижение сперматозоидов и дефицит селена может привести к мужскому бесплодию. Исследования показали, что низкий уровень селена может также негативно влиять на женскую фертильность и рост плода.
Антиоксидантная система организма
Селен работает как мощный антиоксидант в организме. Антиоксиданты — это вещества, замедляющие или предотвращающие повреждения клеточных структур свободными радикалами. В составе селенового белка – глутатионпероксидазы — селен защищает от свободных радикалов и окислительного стресса, поддерживая здоровье на клеточном уровне.
Селен — это активный иммуномодулятор и более мощный антиоксидант, чем витамины А, C, или E. 
Сердечно-сосудистая система
Селеновые белки предотвращают окислительную модификацию липидов, уменьшая воспаления и предотвращая слипание тромбоцитов. По этим причинам, селеновые добавки могут снизить риск сердечно-сосудистых заболеваний или смертей, связанных с сердечно-сосудистыми заболеваниями.
Эпидемиологические данные о роли селена в сердечно-сосудистых заболеваниях показали обратную связь между концентрацией селена в сыворотке крови и риск развития гипертонии или ишемической болезни сердца. Ученые показали, что при дефиците селена риск коронарной болезни сердца увеличивается на 70%.
Защита от тяжелых металлов и канцерогенов
Металлы относятся к числу наиболее токсичных загрязняющих веществ. Селен обладает мощнейшим детоксицирующим свойством в случаях отравления тяжелыми металлами (кадмий, свинец, ртуть, ванадий, медь, мышьяк и др.).
Основной механизм обезвреживающего эффекта селена заключается в его способности соединяться с тяжелыми металлами, с образованием безопасных для организма, метаболически инертных комплексов. Затем, по традиционным путям, эти комплексы выводятся из организма.
Щитовидная железа
Как и йод, селен выполняет важные функции в синтезе гормонов щитовидной железы и обмена веществ. Недаром концентрация селена в щитовидной железе выше, чем в любом другом органе в организме.
По данным многочисленных исследований низкий уровень селена способствует увеличению объема щитовидной железы, увеличивает риск развития зоба, и риск повреждения ткани щитовидной железы у пациентов с легкой йодной недостаточностью.
Старение организма
Также с возрастным падением уровня селена в организме связано снижение когнитивных функций у пожилых людей. Было замечено, что селеновые добавки могут замедлять возрастные психические нарушения.
Риски для здоровья от чрезмерного потребления селена
Хронически высокий уровень потребления органических и неорганических форм селена (кроме селексена) также, как и недостаток очень опасен для организма. Ранними признаками избыточного потребления являются запаха чеснока в выдыхаемом воздухе и металлический привкус во рту.
Наиболее распространенными клиническими признаками хронической передозировки селеном являются выпадение или ломкость волос и ногтей, тошнота, диарея, кожная сыпь, крапчатые зубы, усталость, раздражительность и расстройства нервной системы.
Нормы потребления селена
Согласно Методическим рекомендациям о нормах физиологической потребности в пищевых веществах, рекомендуемая суточная норма потребления селена в зависимости от возраста составляет:
| Возраст | Суточная потребность в селене, (мкг) | |
| Грудные дети | 0 — 3 мес. | 10 |
| 4 — 6 мес. | 12 | |
| 7 — 12 мес. | 12 | |
| Дети от 1 года до 11 лет | 1 — 3 | 15 |
| 3 — 7 | 20 | |
| 7 — 11 | 30 | |
| Мужчины (мальчики, юноши) | 11 — 14 | 40 |
| 14 — 18 | 50 | |
| >18 | 70 | |
| Женщины (девочки, девушки) | 11 — 14 | 40 |
| 14 — 18 | 50 | |
| > 18 | 55 | |
| Беременные и кормящие | 65 |
Селен является важным минералом, который имеет решающее значение для многих функций организма. Природные источники, такие как фрукты и овощи являются лучшим способом для включения селена в ваш рацион. Однако, селеновые добавки могут гарантировано избавить от коварного селенодефицита.
Если вы обеспокоены тем, что не получаете достаточно селена, обратите внимание на препарат СЕЛЕН АП от компании «ЛЕКОЛАЙК». В его составе содержится самый безопасный источник селена – селексен и витамин С.
СЕЛЕН АП полностью исключает опасность передозировки: если селена в организме достаточно, селексен в составе СЕЛЕН АП будет работать не как источник селена, а как антиоксидант. Поэтому СЕЛЕН АП можно применять при любой степени селенодефицита.
Публикации в СМИ
Отравление мышьяком
Мышьяк и его соединения (мышьяковистый ангидрид, мышьяковистая кислота и её соли, мышьяковистый водород, сальварсан, осарсол, гербициды, «парижская зелень», пестициды) вызывают отравление, попадая в организм при вдыхании, всасываясь из ЖКТ и с поверхности кожи. Отравление мышьяком может быть острым или хроническим. В производственных условиях (химическая, кожевенная, меховая промышленности; протравливание зерна, применение пестицидов) наблюдают в основном хронические формы интоксикации, обычно в виде сенсорных (реже смешанных) форм полиневропатий.
Этиопатогенез • Энтеротоксическое (при приёме внутрь), нейротоксическое (диффузные дистрофические изменения более выражены в передних и боковых рогах спинного мозга и периферических нервах), гемолитическое (и связанные с ним поражение почек и печени) действие • Трёхвалентный мышьяк (As3+) связывается с тиоловыми группами ферментов и других белков в тканях • При хроническом отравлении мышьяк обычно накапливается в тканях, содержащих большое количество сульфгидрильных групп (ногти, волосы).
Клиническая картина
• Острое отравление: артериальная гипотензия, повышение проницаемости капилляров, мышечные спазмы, головокружение, гемолиз с развитием гемоглобинурии, желтухи, гемолитической анемии, острой почечно-печёночной недостаточности •• При приёме внутрь — жжение в горле, металлический привкус во рту, рвота (рвотные массы зеленоватого цвета), сильная боль в животе. Профузная диарея, напоминающий рисовый отвар, иногда с кровью. Резкое обезвоживание организма с хлорпеническими судорогами •• При ингаляции мышьяковистого водорода — спазм гортани, бронхоспазм, возможен отёк лёгких, метгемоглобинемия (цианоз), очень быстро развивается тяжёлый гемолиз, острая почечно-печёночная недостаточность (на 2–3 сут) •• В тяжёлых случаях (паралитическая форма отравления) — сопор, судороги, потеря сознания, паралич дыхания, кома, коллапс.
• Хроническое отравление: стойкое расширение капилляров, недомогание, повышенная утомляемость, анемия; возможны энцефалопатия, периферические невриты с потерей чувствительности; характерны жгучая боль, парестезии, реже слабость в конечностях, возможна гипотрофия мелких мышц; гиперкератозы, выпадение волос; на ногтях пальцев рук и ног появляются белые поперечные полосы (полоски Маеса); токсический гепатит. К мышьяку может развиться толерантность.
МКБ-10 • T57.0 Токсическое действие мышьяка и его соединений
Код вставки на сайт
Отравление мышьяком
Мышьяк и его соединения (мышьяковистый ангидрид, мышьяковистая кислота и её соли, мышьяковистый водород, сальварсан, осарсол, гербициды, «парижская зелень», пестициды) вызывают отравление, попадая в организм при вдыхании, всасываясь из ЖКТ и с поверхности кожи. Отравление мышьяком может быть острым или хроническим. В производственных условиях (химическая, кожевенная, меховая промышленности; протравливание зерна, применение пестицидов) наблюдают в основном хронические формы интоксикации, обычно в виде сенсорных (реже смешанных) форм полиневропатий.
Этиопатогенез • Энтеротоксическое (при приёме внутрь), нейротоксическое (диффузные дистрофические изменения более выражены в передних и боковых рогах спинного мозга и периферических нервах), гемолитическое (и связанные с ним поражение почек и печени) действие • Трёхвалентный мышьяк (As3+) связывается с тиоловыми группами ферментов и других белков в тканях • При хроническом отравлении мышьяк обычно накапливается в тканях, содержащих большое количество сульфгидрильных групп (ногти, волосы).
Клиническая картина
• Острое отравление: артериальная гипотензия, повышение проницаемости капилляров, мышечные спазмы, головокружение, гемолиз с развитием гемоглобинурии, желтухи, гемолитической анемии, острой почечно-печёночной недостаточности •• При приёме внутрь — жжение в горле, металлический привкус во рту, рвота (рвотные массы зеленоватого цвета), сильная боль в животе. Профузная диарея, напоминающий рисовый отвар, иногда с кровью. Резкое обезвоживание организма с хлорпеническими судорогами •• При ингаляции мышьяковистого водорода — спазм гортани, бронхоспазм, возможен отёк лёгких, метгемоглобинемия (цианоз), очень быстро развивается тяжёлый гемолиз, острая почечно-печёночная недостаточность (на 2–3 сут) •• В тяжёлых случаях (паралитическая форма отравления) — сопор, судороги, потеря сознания, паралич дыхания, кома, коллапс.
• Хроническое отравление: стойкое расширение капилляров, недомогание, повышенная утомляемость, анемия; возможны энцефалопатия, периферические невриты с потерей чувствительности; характерны жгучая боль, парестезии, реже слабость в конечностях, возможна гипотрофия мелких мышц; гиперкератозы, выпадение волос; на ногтях пальцев рук и ног появляются белые поперечные полосы (полоски Маеса); токсический гепатит. К мышьяку может развиться толерантность.
МКБ-10 • T57.0 Токсическое действие мышьяка и его соединений
В какой форме селен имеет токсичность мышьяка
Se- в комплексе с дрожжами
2 кл. (высокоопасные)
Таблетированный вид. Воздействие: Формируют антиоксидантную защиту, нейтрализуют негативное воздействие ультрафиолета на кожу, помогают избавиться от пигментации, снижают риск развития кожных онкологических заболеваний.
Фармацевтика, пищевая производство
Однако, несмотря на прогресс в химической аналитике, применение методов ионного анализа химического состава продукта не позволяет однозначно ответить на вопрос: «какому соединению – органическому (свойственному по форме организму потребителя) принадлежит обнаруженный ион селена или он принадлежит его токсичным минеральным солям». Определение общего (валового) содержания микроэлементов характерно для контроля их содержания в биоматериалах, а также в целях санитарно-эпидемиологического контроля, когда ставится задача по определению микроэлемента на уровне «не более» и предполагается, что ион данного микроэлемента принадлежит, например, антропогенному загрязнителю. Необходимость перехода с ионного определения состава продукта на методы, позволяющие определять вещества с учетом их валентности, обоснована на примере пива [7]. Причем в этой статье показано, что поиск токсикантов в составе пищевых продуктов должен вестись целенаправленно по возможным источникам и цепям их проникновения в готовый продукт. Поэтому при наличии опасений загрязнения продукта, например, селенитами натрия или металлическими ядами автор рекомендует использовать методы скрининговых исследований и дробного анализа на металлические яды, разработанные отечественными токсиколагами (Швайковой М.Д., Крамаренко В.Ф. и др.). В другой работе этого автора показано [8], что проведение скрининговых анализов существенно сокращает общий объем исследований при подозрении на наличие фальсифицированных проб или токсичных (неорганических) форм микроэлементов. Высокая лабильность качественных показателей сырья и продукции требует проведения жесткого их контроля в режиме «реального времени» с последующим принятием оперативных мер по корректировке технологических процессов. Источники и факторы такой нестабильности хорошо изучены [8] на примере контроля качества пива с заданными свойствами.
Анализ стандартизованных методик определения селена в БАД и различных пищевых продуктах (табл. 3) показал, что только вольтамперометрический метод позволяет определять селен (IV). Методика определения селена в пищевых продуктах, продовольственном сырье, БАДах методом катодной инверсионной вольтамперометрии (КатИВ). Метод адаптирован и применительно к определению массовых концентраций селена в специализированных продуктах на молочной основе. Метод обладает удовлетворительными метрологическими характеристиками. Однако в этом методе все формы селена переводят в селен (VI) на начальной стадии минерализации пробы, после чего проводят или кислотную минерализацию, или фотоминерализацию пробы. Селен (VI) восстанавливают до селена (IV) в растворе минерализованной пробы путем его нагревания с соляной кислотой или при его ультрафиолетовом облучении с добавлением гидроокиси натрия до рН 8–10. Другие существующие методики не дают ответа на вопрос: в какой форме – эссенциального (II) или токсичного (неорганический – минеральный) микроэлемента присутствует селен в обогащающей добавке или пищевом продукте. Применение таких методов оправдано для контроля БАД в фармацевтической или пищевой промышленности – если есть уверенность, что селен присутствует в них в растительной органической форме.
Однако известен способ (патент РФ 2618396 «Способ определения концентрации селеноорганических соединений в биологически активных добавках»), который позволяет проводить селективное определение концентрации диметилдипиразолилселенида (селекора) в поваренной соли, в биологической активной добавке к пище «Селекор макси». Он позволяет получать непосредственно данные о концентрации диметилдипиразолилселенида. Метод основан на высокоэффективной жидкостной хроматографии с ультрафиолетовым детектированием (УД) с применением особой подвижной фазы и детектированием при длине волны 200–250 нм. Особо следует отметить, что способ может быть использован в качестве стандартного теста при сертификации качества биологических добавок, поступающих в продажу. Разработан новый способ разделения форм селена на природных сорбентах («Полифепан», «Энтеросорбент ЭСТ-1» и активированный уголь) и методика КХА кормов и кормовых добавок на общее содержание селена, его органических и неорганических форм методом вольтамперометрии [2].
Таким образом, для определения органических форм селена мы рекомендуем развитие и апробацию высокоэффективной жидкостной хроматографии с УД и вольтамперометрии с разделением форм селена на природных сорбентах. Стандартизация таких методов играет большую роль в оценке безопасности обогащенных пищевых продуктов при их декларировании.
Метрологические характеристики применяемых методов контроля селена в пищевых продуктах
Рекомендуемый метод (нормативный документ)
Средство измерений (ИК), показатели качества
Спектрофотометрический метод определения селена в БАД
(Р 4.1.1672–03 «Руководство по методам контроля качества и безопасности биологически активных добавок к пище»)
СИ: Спектрофотометр ПЭ-54009Ф
Относительное стандартное отклонение не более 10%
Флуоресцентный метод определения селена в продуктах питания
(МУК 4.1.033–95 «Методы контроля. Химические факторы. Определение селена в продуктах питания»)
СИ: Алюминиевый блок сжигания
Относительное стандартное отклонение – 10%
Вольтамперометрический метод измерения массовой концентрации селена в продовольственном сырье и пищевых продуктах (МУ 08–47/132 «Продовольственное сырье и пищевые продукты. Вольтамперометрический метод измерения массовой концентрации селена»)
СИ: Вольтамперометрический анализатор
Предел повторяемости – 14%
Предел воспроизводимости – 17%
Показатель точности (границы, в которых находится погрешность методики) –35%
СИ: Комплекс аналитический вольтамперометрический СТА или полярограф
Предел повторяемости – 9%
Предел воспроизводимости – 13%
Показатель точности (границы, в которых находится погрешность методики) – 26%
Вольтамперометрический метод измерения массовых концентраций йода и селена в воде (МУ 08–47/305 «Вода питьевая, природная и минеральная. Вольтамперометрический метод измерения массовых концентраций йода и селена»)
СИ: Вольтамперометрический анализатор
СИ: Вольтамперометрический анализатор
Вольтамперометрический метод определения содержания селена в продуктах специализированных на молочной основе.
СИ: анализатор вольтамперометрический
Предел повторяемости – 19%
Предел воспроизводимости – 35%
Границы отн. погрешности – 25%
с индуктивно связанной аргоновой плазмой для определения содержания химических элементов в диагностируемых биосубстратах, препаратах и биологически активных добавках (МУК 4.1.1483–03)