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 

О Селенпропиониксе и Селенбифивите. Проведенные исследования показали, что при наращивании биомассы пробиотических микроорганизмов в питательной среде на основе творожной сыворотки, содержащей селен, образуются селенсодержащие аминокислоты, повышаются антимутагенные свойства и экзополисахаридный потенциал бифидобактерий и пропионовокислых бактерий. Как оказалось, внесение в питательную среду селенита натрия не снижает рост пробиотических микроорганизмов, количество жизнеспособных клеток остается на высоком уровне и к концу культивирования составляет 10¹¹-10¹² КОЕ в 1 см³. Следует отметить, что более высокую устойчивость к селену проявляют пропионовокислые бактерии. Известно, что селенит-ионы при поступлении в клетку прокариот (бактерий) восстанавливаются до селеноводорода и его алкильных производных, которые потом включаются в серусодержащие аминокислоты, а затем в селенопротеины с образованием органических форм селена. Согласно современным представлениям селен поступает в клетку с участием тех  же транспортных систем, что и сера, и включается в обмен серы, заменяя ее в метионине и цистеине.

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

• Селен сокращает риск заболевания сердечно-сосудистыми заболеваниями. Эффект достигается уже при незначительном суточном приеме от 30 до 50 мкг, что прежде всего заметно в обществах с очень низким уровнем обеспечения селеном. Это происходит из-за иерархии участия селена. Если организм располагает незначительным количеством селена, то он концентрируется в жизненно важных органах, а сердце как раз к ним и относится. 
• Селен обладает очень сильным антиканцерогенным действием, причем не только предотвращает, но и приостанавливает развитие злокачественных опухолей. 
• Селен обезвреживает действие тяжелых металлов. Это действие основывается на построении неподвижного (нерастворимого) комплекса тяжелые металлы-селен-протеины. О метаболической активности этого комплекса пока ничего не известно. Однако возможно предположить, что связанные в таком соединении тяжелые металлы будут в любом случае безвредными.
• Селен необходим для бесперебойной работы иммунной системы. Важность этого аспекта не может быть преувеличена. В конце концов большинство наших болезней вызваны вирусами и бактериями. К ним относятся и банальные инфекции, которые из-за их частотности и быстроты распространения в простудный сезон становятся настоящим бедствием. Инфекционные и простудные заболевания при достаточной суточной норме приема селена встречаются реже и протекают легче. 
• Селен способен положительно влиять на аллергические заболевания. Аллергия - преувеличенная реакция иммунной системы. Из-за роли селена в респираторном взрыве, который происходит благодаря селену и контролируется им же (селенсодержащая глутатионпероксидаза), селен оказывает на иммунную систему моделирующее действие: слабая иммунная система укрепляется, избыточная ее активность приглушается и, таким образом, улучшается состояние больных аллергией.
• Селен успокаивает ревматические боли, если их причина - воспалительные процессы (артрит), а не закупорка. Эффект достигается за счет снятия воспаления селенопротеинами.
• Селен необходим для синтеза йодсодержащих гормонов щитовидной железы. Поэтому борьба с дефицитом йода невозможна на фоне селенового голода. 
• Более всего селен знаменит как микроэлемент долголетия. Поскольку не только предохраняет клеточные мембраны от повреждения агрессивными формами кислорода, но и активно помогает витамину Е, мощному антиоксиданту, полностью раскрыть свой антиокислительный потенциал. 
• Селен обеспечивает защиту и подвижность сперматозоидам, и это его качество широко используют при лечении мужского бесплодия. 
• Селен оказался крайне необходим для протекания поздних стадий развития фолликулов, что создает благоприятную среду для производства яйцеклеток. В частности ученые из Университета Аделаиды смогли установить, где в яичниках содержится селен, затем их внимание привлек белок GPX1, связанный с соединением. Как выяснилось, экспрессия гена GPX1 была довольно высокой (иногда в два раза выше обычного) в яйцеклетках, которые приводили к беременности.
• Прием селена благоприятно влияет на общее самочувствие и настроение. Так как настроение - это субъективное состояние, то данное предположение трудно научно убедительно доказать. Однако необходимо заметить, что этот эффект часто упоминается практикующими врачами. Для поддержания здоровья нам нужно совсем немного селена.

Всемирная Организация Здравоохранения считает, что в сутки женщине требуется 55 мкг, мужчине - 70 мкг, а детям - 1 мкг этого вещества на 1 кг веса. Норма может отличаться в различных справочниках, а также зависит от возраста, пола (беременность, лактация) и др. факторов и целей потребления.

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:

• Физиологическая потребность для взрослых – 55 мкг/сутки (для женщин); 70 мкг/сутки (для мужчин)
• Физиологическая потребность для детей от 10 до 50 мкг/сутки

Таблица 1. Рекомендуемая суточная норма потребления селена в зависимости от возраста (мкг):

Рекомендации по потреблению селена по данным информационного бюллетеня для медицинских работников в США (для сравнения)

Рекомендации по потреблению селена и других питательных веществ представлены в справочных документах по питанию (DRI), разработанных Советом по продовольствию и питанию (FNB) Института медицины Национальных академий (бывшая Национальная академия наук). DRI - это общий термин для набора контрольных значений, используемых для планирования и оценки потребления питательных веществ здоровыми людьми. Эти значения, которые различаются по возрасту и полу, включают в себя:

• Рекомендуемая диета (RDA): среднесуточный уровень потребления, достаточный для удовлетворения потребности в питательных веществах почти у всех (97–98%) здоровых людей; часто используется для планирования диетически адекватных диет для людей.
• Адекватное потребление (AI): Предполагается, что потребление на этом уровне обеспечивает адекватность питания; устанавливается, когда доказательств недостаточно для разработки RDA.
• Расчетная средняя потребность (EAR): среднесуточный уровень потребления, рассчитанный для удовлетворения потребностей 50% здоровых людей; обычно используется для оценки потребления питательных веществ группами людей и планирования для них диетически адекватных диет; может также использоваться для оценки потребления питательных веществ индивидуумами.
• Допустимый верхний уровень потребления (UL): максимальная суточная доза, которая вряд ли приведет к неблагоприятным последствиям для здоровья.

В таблице 2 перечислены текущие RDA для селена в мкг. Для младенцев от рождения до 12 месяцев FNB установил AI для селена, который эквивалентен среднему потреблению селена у здоровых грудных детей.

* Адекватное потребление (AI)

Риски для здоровья от чрезмерного потребления селена

Хронически высокие уровни потребления органических и неорганических форм селена имеют сходные эффекты. Ранними признаками избыточного потребления являются запах чеснока во рту и металлический привкус во рту. Наиболее распространенными клиническими признаками хронически высокого потребления селена, или селеноза, являются выпадение или ломкость волос и ногтей. Другие симптомы включают поражения кожи и нервной системы, тошноту, диарею, кожную сыпь, пятнистые зубы, усталость, раздражительность и аномалии нервной системы.

FNB установил ULs (Tolerable upper intake levels – допустимые верхние уровни потребления) для селена из пищевых продуктов и добавок на основе количества селена, которое связано с ломкостью и выпадением волос и ногтей (см. табл. 3)

*Грудное молоко, молочные смеси и продукты питания должны быть единственными источниками селена для младенцев

1. Institute of Medicine, Food and Nutrition Board. Dietary Reference Intakes: Vitamin C, Vitamin E, Selenium, and Carotenoids. National Academy Press, Washington, DC, 2000.