Selén

Selen

Selén je stopový prvok, ktorý je prirodzene prítomný v mnohých potravinách, pridáva sa do potravín a je k dispozícii ako doplnok výživy. Selén, ktorý je z hľadiska výživy nevyhnutný pre človeka, je zložkou viac ako dvoch desiatok selenoproteínov, ktoré zohrávajú rozhodujúcu úlohu pri reprodukcii, metabolizme hormónov štítnej žľazy, syntéze DNA a ochrane pred oxidačným poškodením a infekciou.

Selén existuje v dvoch formách: anorganická (selenát a seleničitan) a organická (selenometionín a selenocysteín). Obe formy môžu byť dobrým potravinovým zdrojom selénu. Pôdy obsahujú anorganické selenáty a seleničitany, ktoré sa v rastlinách hromadia a konvertujú na organické formy, väčšinou selenocysteín a selenometionín a ich metylované deriváty.

Väčšina selénu je vo forme selenometionínu v živočíšnych a ľudských tkanivách, kde sa môže nešpecificky inkorporovať s aminokyselinou metionínom do bielkovín tela. Hlavným miestom ukladania selénu je kostrový sval, ktorý predstavuje približne 28% až 46% z celkového množstva selénu. Selenocysteín aj seleničitan sa redukujú za vzniku selenidu vodíka, ktorý sa zase pri biosyntéze selenoproteínov mení na selenofosfát.

Najbežnejšie používaným meradlom stavu selénu sú koncentrácie selénu v plazme a sére. Koncentrácie v krvi a moči odrážajú nedávny príjem selénu. Analýzy obsahu selénu vo vlasoch alebo nechtoch sa môžu použiť na sledovanie dlhodobého príjmu v priebehu mesiacov alebo rokov. Kvantifikácia jedného alebo viacerých selenoproteínov (ako je glutatiónperoxidáza a selenoproteín P) sa tiež používa ako funkčná miera stavu selénu. Koncentrácia selénu v plazme alebo v sére 8 mikrogramov (mcg) / dL alebo vyššia u zdravých ľudí zvyčajne zodpovedá potrebám syntézy selenoproteínov.

Odporúčaná denná dávka selénu

Vek Muž Žena Tehotenstvo Dojčenie
0–6 mesiacov 15 mcg 15 mcg
7–12 mesiacov 20 mcg 20 mcg
1–3 roky 20 mcg 20 mcg
4-8 rokov 30 mcg 30 mcg
9-13 rokov 40 mcg 40 mcg
14-18 rokov 55 mcg 55 mcg
19-a viac rokov 55 mcg 55 mcg 60 mcg 70 mcg

Zdroje selénu

Potraviny ako zdroj selénu

Brazílske (para) orechy, pistácie a morské plody sú najbohatšími zdrojmi potravy selénu. Množstvo selénu v pitnej vode nie je vo väčšine geografických oblastí nutrične významné. Hlavným zdrojom potravy selénu v americkej strave sú chlieb, obilie, mäso, hydina, ryby a vajcia.

Množstvo selénu v danom type rastlinnej potravy závisí od množstva selénu v pôde a od niekoľkých ďalších faktorov, ako je pH pôdy, množstvo organických látok v pôde a to, či je selén v podobe, ktorá je vhodná na príjem rastlinami. Výsledkom je, že koncentrácie selénu v rastlinných potravinách sa veľmi líšia podľa geografickej polohy. Napríklad podľa databázy zloženia potravín amerického ministerstva poľnohospodárstva majú para orechy 544 mikrogramov selénu / 28 g, ale hodnoty z iných analýz sa veľmi líšia.

Obsah selénu v pôde ovplyvňuje množstvo selénu v rastlinách, ktoré jedia zvieratá, takže sa líši aj množstvo selénu v živočíšnych produktoch. Koncentrácia selénu v pôde má však menší vplyv na hladinu selénu v živočíšnych produktoch ako v rastlinných potravinách, pretože zvieratá udržujú predvídateľné tkanivové koncentrácie selénu pomocou homeostatických mechanizmov. Ďalej formulované krmivá pre hospodárske zvieratá všeobecne obsahujú rovnaké hladiny selénu.

Vybrané potravinové zdroje selénu

Potravina mcg/100 g %ODD*
Para orechy 1943 3533
Pistácie 228 415
Treska 148 269
Krab piesočný 125 227
Vaječná hmota sušená 119 216
Tuniak 108 196
Homár 108 196
Chobotnica 90 163
Sardely 68 123
Kaviár 66 120
Halibut 55 100

ODD je prepočítaná na 100 g u osôb od 19 rokov.

Doplnky výživy

Selén je dostupný v multivitamínových / multiminerálnych doplnkoch a ako samostatný doplnok, často vo forme selenometionínu alebo kvasníc obohatených selénom (pestovaných v médiu s vysokým obsahom selénu) alebo ako seleničitan sodný alebo selenan sodný. Ľudské telo absorbuje viac ako 90% selenometionínu, ale iba asi 50% selénu zo seleničitanu.

Niekoľko štúdií porovnávalo relatívnu absorpciu a biologickú dostupnosť rôznych foriem selénu. V jednom výskume bolo náhodne rozdelených 10 skupín subjektov plných selénu, ktoré dostávali placebo alebo selén v dávke 200 alebo 600 mcg / deň ako selenometionín, seleničitan sodný alebo kvasnice s vysokým obsahom selénu (v ktorých bolo odhadovaných 75% selénu forma selenometionínu) počas 16 týždňov. Biologická dostupnosť selénu založená na vylučovaní močom bola najvyššia pre selenometionín a najnižšia pre seleničitan. Suplementácia ktoroukoľvek z týchto foriem však ovplyvňovala iba hladinu selénu v plazme a nie aktivitu glutatiónperoxidázy alebo koncentráciu selenoproteínu P, čo potvrdzuje, že účastníci štúdie boli selénu plní skôr, ako začali užívať doplnky selénu.

Selén a zdravá strava

V pokynoch federálnej vlády k stravovaniu z rokov 2015 - 2020 sa uvádza, že „výživové potreby by sa mali uspokojovať predovšetkým z potravín. … Potraviny bohaté na živiny obsahujú základné vitamíny a minerály a tiež vlákninu a ďalšie prirodzene sa vyskytujúce látky, ktoré môžu mať pozitívne účinky na zdravie. V niektorých prípadoch môžu byť obohatené potraviny a doplnky výživy užitočné pri poskytovaní jednej alebo viacerých živín, ktoré sa inak môžu konzumovať v menšom ako odporúčanom množstve.“

Pokyny pre stravovanie popisujú zdravé stravovacie návyky ako také, ktoré:

  • Zahŕňa rôzne druhy zeleniny, ovocia, celozrnných výrobkov, odtučnené alebo nízkotučné mlieko a mliečne výrobky a oleje.
  • Mnoho celozrnných a mliečnych výrobkov, vrátane mlieka a jogurtov, je dobrým zdrojom selénu. Niektoré raňajkové cereálie pripravené na priamu konzumáciu sú obohatené selénom a niektoré druhy ovocia a zeleniny obsahujú selén.
  • Zahŕňa rôzne bielkovinové jedlá vrátane morských plodov, chudého mäsa a hydiny, vajec, strukovín (fazuľa a hrášok), orechov, semien a sójových výrobkov.
  • Ryby, mäkkýše a vajcia obsahujú vysoké množstvo selénu. Pistácie a orechy, najmä para orechy, obsahujú selén.
  • Obmedzuje obsah nasýtených a trans-tukov, pridaných cukrov a sodíka.

Nedostatok selénu

Nedostatok selénu vyvoláva biochemické zmeny, ktoré môžu predisponovať ľudí, ktorí majú stres, k vzniku určitých chorôb. Napríklad nedostatok selénu v kombinácii s ochorením (pravdepodobne vírusovou infekciou) vedie k Keshanovej chorobe, kardiomyopatii, ktorá sa vyskytla v častiach Číny pred vládou doplneným selénovým programom, ktorý sa začal v 70. rokoch. Pred doplnkovým programom čínskej vlády mali dospelí v oblastiach s chorobou Keshan priemerný príjem selénu najviac 11 mcg / deň; príjem najmenej 20 mcg / deň chráni dospelých pred Keshanovou chorobou.

Nedostatok selénu je tiež spojený s mužskou neplodnosťou a môže hrať úlohu pri Kashin-Beckovej chorobe, type osteoartritídy, ktorá sa vyskytuje v určitých oblastiach Číny, Tibetu a Sibíri s nízkym obsahom selénu. Nedostatok selénu by mohol zhoršiť nedostatok jódu a potenciálne zvýšiť riziko kretinizmu u dojčiat.

Nadbytok selénu

Chronicky vysoký príjem organických a anorganických foriem selénu má podobné účinky. Skorými ukazovateľmi nadmerného príjmu sú cesnaková vôňa v dychu a kovová chuť v ústach. Najbežnejšími klinickými príznakmi chronicky vysokého príjmu selénu alebo selenózy sú vypadávanie alebo lámavosť vlasov a nechtov. Medzi ďalšie príznaky patria lézie kože a nervového systému, nevoľnosť, hnačka, kožné vyrážky, škvrnité zuby, únava, podráždenosť a abnormality nervového systému.

Ako už bolo spomenuté, para orechy obsahujú veľmi vysoké množstvo selénu (68–91 mcg na oriešok) a pri pravidelnej konzumácii môžu spôsobiť toxicitu selénu. Akútna toxicita selénu je výsledkom požitia nesprávne formulovaných voľnopredajných produktov obsahujúcich veľmi veľké množstvo selénu. Napríklad v roku 2008 došlo u 201 ľudí k závažným nežiaducim reakciám pri užívaní tekutého doplnku výživy, ktorý obsahoval 200-násobok označeného množstva. Akútna toxicita selénu môže spôsobiť vážne gastrointestinálne a neurologické príznaky, syndróm akútnej respiračnej tiesne, infarkt myokardu, vypadávanie vlasov, citlivosť svalov, tras, závraty, sčervenanie tváre, zlyhanie obličiek, zlyhanie srdca a v ojedinelých prípadoch aj smrť.

Selén a jeho vplyv na zdravie

Rakovina

Vďaka svojim účinkom na opravu DNA, apoptózu a na endokrinný a imunitný systém, ako aj na ďalšie mechanizmy vrátane antioxidačných vlastností, môže selén hrať úlohu v prevencii rakoviny.

Epidemiologické štúdie naznačujú inverznú súvislosť medzi stavom selénu a rizikom rakoviny hrubého čreva, prostaty, pľúc, močového mechúra, kože, pažeráka a žalúdka. V Cochranovom prehľade štúdií o seléne a prevencii rakoviny v porovnaní s najnižšou kategóriou príjmu selénu mala najvyššia kategória príjmu o 31% nižšie riziko rakoviny a o 45% nižšie riziko úmrtia na rakovinu, ako aj o 33% nižšie riziko rakoviny močového mechúra a , u mužov, o 22% nižšie riziko rakoviny prostaty. Autori nezistili žiadnu súvislosť medzi príjmom selénu a rizikom rakoviny prsníka. Metaanalýza 20 epidemiologických štúdií preukázala potenciálnu inverznú súvislosť medzi nechtami na nohách, sérom a plazmatickými hladinami selénu a rizikom rakoviny prostaty.

Randomizované kontrolované štúdie suplementácie selénu na prevenciu rakoviny priniesli protichodné výsledky. Autori Cochranovho prehľadu dospeli na základe deviatich randomizovaných klinických štúdií k záveru, že selén môže pomôcť predchádzať rakovine zažívacieho traktu, avšak poznamenali, že tieto výsledky je potrebné potvrdiť vo vhodnejšie navrhnutých randomizovaných klinických štúdiách. Sekundárna analýza dvojito zaslepenej, randomizovanej, kontrolovanej štúdie zameranej na prevenciu rakoviny u 1312 dospelých z USA s anamnézou bazocelulárnych alebo dlaždicových karcinómov kože zistila, že 200 mcg / deň selénu ako pekárenských kvasníc s vysokým obsahom selénu po dobu 6 rokov bolo spojené s 52% až 65% nižším rizikom rakoviny prostaty. Tento účinok bol najsilnejší u mužov s najnižšou koncentráciou selénu v najnižšej koncentrácii, ktorí mali východiskovú hladinu prostatického špecifického antigénu (PSA) 4 ng / ml alebo nižšiu. Skúška na prevenciu rakoviny selénom a vitamínom E (SELECT), randomizovaná, kontrolovaná štúdia s 35 533 mužmi vo veku 50 rokov a staršími z USA, Kanady a Portorika, bola prerušená po 5,5 rokoch, keď analýzy nepreukázali súvislosť medzi suplementáciou 200 mcg / deň selén s alebo bez 400 medzinárodných jednotiek (IU) / deň vitamínu E a riziko rakoviny prostaty. Ďalších 1,5 roka sledovacích údajov o účastníkoch po ukončení užívania doplnkov štúdie potvrdilo, že neexistuje signifikantná súvislosť medzi suplementáciou selénom a rizikom rakoviny prostaty.

V roku 2003 Úrad pre potraviny a liečivá FDA povolil kvalifikovaným zdravotným tvrdeniam o potravinách a doplnkoch výživy obsahujúcich selén uviesť, že hoci „niektoré vedecké dôkazy naznačujú, že konzumácia selénu môže znížiť riziko určitých foriem rakoviny… FDA určil, že tieto dôkazy sú obmedzené a nie nezvratné“. Je potrebný ďalší výskum s cieľom potvrdiť vzťah medzi koncentráciami selénu a rizikom rakoviny a zistiť, či doplnky selénu môžu pomôcť predchádzať akejkoľvek forme rakoviny.

Srdcovo-cievne ochorenie

Selenoproteíny pomáhajú predchádzať oxidačnej modifikácii lipidov, zmierňujú zápal a bránia agregácii krvných doštičiek. Z týchto dôvodov odborníci tvrdia, že doplnky selénu môžu znížiť riziko kardiovaskulárnych chorôb alebo úmrtí spojených s kardiovaskulárnymi chorobami.

Epidemiologické údaje o úlohe selénu pri kardiovaskulárnych ochoreniach priniesli protichodné závery. Niektoré pozorovacie štúdie zistili inverznú súvislosť medzi koncentráciami selénu v sére a rizikom hypertenzie alebo srdcových chorôb. Metaanalýza 25 pozorovacích štúdií zistila, že ľudia s nižšími koncentráciami selénu mali vyššie riziko srdcových chorôb. Iné pozorovacie štúdie však nedokázali nájsť štatisticky významné súvislosti medzi koncentráciami selénu a rizikom srdcových chorôb alebo srdcových úmrtí, alebo zistili, že vyššie koncentrácie selénu súvisia so zvýšeným rizikom kardiovaskulárnych chorôb.

Niekoľko klinických štúdií skúmalo, či suplementácia selénu znižuje riziko kardiovaskulárnych chorôb. Napríklad v jednej randomizovanej, placebom kontrolovanej štúdii bolo 474 zdravých dospelých vo veku 60 až 74 rokov s priemernou východiskovou plazmatickou koncentráciou selénu 9,12 μg / dl doplnené 100, 200 alebo 300 μg selénu denne alebo placebom po dobu 6 mesiacov. Doplnky znížili hladiny celkového plazmatického cholesterolu a plazmatického cholesterolu bez lipoproteínov s vysokou hustotou (HDL) (hladiny celkového cholesterolu mínus hladiny HDL) v porovnaní so skupinou s placebom, zatiaľ čo dávka 300 mcg / deň významne zvýšila hladinu HDL. Ďalšie štúdie priniesli dôkazy o tom, že suplementácia selénom (200 mcg / deň) alebo suplementácia multivitamínovými / multiminerálnymi tabletkami obsahujúcimi selén (100 mcg / deň) neznižuje riziko kardiovaskulárnych chorôb alebo srdcovej smrti. V prehľade skúšok suplementácie iba selénom pre primárnu prevenciu kardiovaskulárnych chorôb sa nezistili žiadne štatisticky významné účinky selénu na fatálne a nefatálne kardiovaskulárne príhody. Takmer všetci pacienti v týchto klinických skúškach boli dobre vyživovaní dospelí muži v Spojených štátoch.

Obmedzené dôkazy z klinických štúdií, ktoré sú k dispozícii, zatiaľ nepodporujú použitie doplnkov selénu na prevenciu srdcových chorôb, najmä u zdravých ľudí, ktorí prijímajú dostatok selénu z potravy. Na lepšie pochopenie prínosu selénu z potravy a potravinových doplnkov pre kardiovaskulárne zdravie sú potrebné ďalšie klinické skúšky.

Kognitívny pokles

Koncentrácie selénu v sére s vekom klesajú. Hraničné alebo nedostatočné koncentrácie selénu môžu súvisieť s poklesom funkcie mozgu súvisiacim s vekom, pravdepodobne v dôsledku zníženia antioxidačnej aktivity selénu.

Výsledky pozorovacích štúdií sú zmiešané. V dvoch veľkých štúdiách bolo u účastníkov s nižšou plazmatickou hladinou selénu pravdepodobnejšie, že v priebehu času dôjde k kognitívnemu poklesu, aj keď nie je jasné, či účastníci týchto štúdií mali nedostatok selénu. Analýza údajov NHANES u 4 809 starších ľudí v USA nezistila žiadnu súvislosť medzi hladinami selénu v sére (ktoré sa pohybovali v rozmedzí od menej ako 11,3 do viac ako 13,5 mcg / dl) a výsledkami testov pamäti.

Vedci vyhodnotili, či užívanie antioxidačného doplnku obsahujúceho selén znižuje riziko kognitívnych porúch u starších ľudí. Analýza údajov zo štúdie Supplémentation en Vitamines et Minéraux Antioxydants (SU.VI.MAX) na 4 447 účastníkoch vo veku od 45 do 60 rokov vo Francúzsku zistila, že v porovnaní s placebom je denná suplementácia 120 mg kyseliny askorbovej, 30 mg vitamínu E, 6 mg beta-karoténu, 100 mcg selénu a 20 mg zinku po dobu 8 rokov sa spájalo s vyšším skóre epizodickej pamäte a sémantickej plynulosti testov 6 rokov po ukončení štúdie. Nezávislý príspevok selénu k pozorovaným účinkom v tejto štúdii však nemožno určiť. Autori systematického prehľadu, ktorý zahŕňal deväť placebom kontrolovaných štúdií, dospeli k záveru, že dostupné klinické dôkazy sú nedostatočné na to, aby bolo možné určiť, či doplnky selénu môžu zabrániť Alzheimerovej chorobe.

Je potrebných viac dôkazov na určenie, či doplnky selénu môžu pomôcť pri prevencii alebo liečbe kognitívneho poklesu u starších ľudí.

Ochorenie štítnej žľazy

Koncentrácia selénu je v štítnej žľaze vyššia ako v ktoromkoľvek inom orgáne v tele a podobne ako jód má selén dôležité funkcie pri syntéze a metabolizme hormónov štítnej žľazy.

Epidemiologické dôkazy podporujúce vzťah medzi hladinami selénu a funkciou štítnej žľazy zahŕňajú analýzu údajov o 1 900 účastníkoch štúdie, ktorá naznačuje inverzný vzťah medzi koncentráciami selénu v sére a objemom štítnej žľazy, rizikom strumy a rizikom poškodenia štítnej žľazy u ľudí s miernym nedostatkom jódu. Tieto výsledky však boli štatisticky významné iba u žien. Prierezová štúdia u 805 dospelých s miernym nedostatkom jódu v Dánsku tiež zistila významnú inverznú súvislosť medzi koncentráciou selénu v sére a objemom štítnej žľazy u žien.

Randomizované, kontrolované štúdie suplementácie selénu u pacientov s ochorením štítnej žľazy priniesli rôzne výsledky. V jednej randomizovanej, dvojito zaslepenej, placebom kontrolovanej štúdii nemalo 100, 200 alebo 300 mcg / deň selén po dobu 6 mesiacov u 368 zdravých dospelých vo veku 60 až 74 rokov žiadny vplyv na funkciu štítnej žľazy, hoci sa plazmatické hladiny selénu významne zvýšili. Ďalšia randomizovaná, dvojito zaslepená, placebom kontrolovaná štúdia porovnávala účinky 200 mcg / deň selénu (ako seleničitanu sodného), 1 200 mg / deň pentoxifylínu (protizápalové činidlo) alebo placeba po dobu 6 mesiacov u 159 pacientov s miernou Gravesovou orbitopatiou. V porovnaní s pacientmi liečenými placebom zaznamenali pacienti liečení selénom, ale nie pentoxifylínom, vyššiu kvalitu života. Ďalej sa oftalmologické výsledky zlepšili u 61% pacientov v skupine so selénom v porovnaní s 36% pacientov v skupine s placebom a iba 7% skupiny so selénom malo miernu progresiu ochorenia v porovnaní s 26% pacientov v skupine s placebom .

Ženy s protilátkami na peroxidázu štítnej žľazy majú tendenciu k vývoju hypotyroxinémie počas tehotenstva a k dysfunkcii štítnej žľazy a hypotyreóze po pôrode. Autori Cochranovho prehľadu intervencií hypotyreózy počas tehotenstva dospeli k záveru, že na základe štúdie, ktorá podávala doplnky obsahujúce 200 mcg selénu ako selenometionín denne 151 tehotným ženám s protilátkami proti štítnej žľaze peroxidázy, je suplementácia selenometionínu v tejto populácii sľubnou stratégiou, najmä na zníženie popôrodnej tyroiditídy. Autori však požadovali rozsiahle randomizované klinické štúdie, aby poskytli vysoko kvalitné dôkazy o tomto účinku.

Je potrebný ďalší výskum, aby sa zistilo, či doplnky selénu môžu pomôcť predchádzať alebo liečiť ochorenie štítnej žľazy.

História

Selén (grécky σελήνη selene, čo znamená „Mesiac“) objavili v roku 1817 Jöns Jacob Berzelius a Johan Gottlieb Gahn. Obaja chemici vlastnili chemický závod neďaleko Gripsholmu vo Švédsku, ktorý vyrábal kyselinu sírovú procesom v hlavnej komore. Pyrit z bane Falun vytvoril červenú zrazeninu v olovených komorách, o ktorej sa predpokladalo, že je zlúčeninou arzénu, takže použitie pyritu na výrobu kyseliny bolo prerušené. Berzelius a Gahn chceli použiť pyrit a tiež pozorovali, že červená zrazenina po horení vydáva zápach ako chren. Tento zápach nebol typický pre arzén, ale podobný zápach bol známy aj zo zlúčenín telúru. Preto Berzeliusov prvý list Alexandrovi Marcetovi uviedol, že ide o zlúčeninu telúru. Avšak nedostatok zlúčenín telúru v mineráloch Falun Mine nakoniec priviedol Berzeliusa k opätovnej analýze červenej zrazeniny a v roku 1818 napísal druhý list Marcetovi, v ktorom opísal novo nájdený prvok podobný síre a telúru. Kvôli podobnosti s telúrom pomenovaným pre Zem pomenoval Berzelius nový prvok po Mesiaci.

V roku 1873 Willoughby Smith zistil, že elektrický odpor sivého selénu závisí od okolitého svetla. To viedlo k jeho použitiu ako bunky na snímanie svetla. Prvé komerčné produkty využívajúce selén vyvinul Werner Siemens v polovici 70. rokov 19. storočia. Selénová bunka bola použitá vo fotofóne, ktorý vyvinul Alexander Graham Bell v roku 1879. Selén prenáša elektrický prúd úmerný množstvu svetla dopadajúceho na jeho povrch. Tento jav sa používal pri konštrukcii meračov svetla a podobných zariadení. Polovodičové vlastnosti selénu našli v elektronike mnoho ďalších aplikácií. Vývoj usmerňovačov selénu sa začal začiatkom 30. rokov 20. storočia a tieto nahradili usmerňovače oxidu meďnatého, pretože boli efektívnejšie. Tie v komerčných aplikáciách vydržali až do 70. rokov, potom boli nahradené lacnejšími a ešte účinnejšími kremíkovými usmerňovačmi.

Selén sa k lekárovi dostal neskôr kvôli svojej toxicite pre pracovníkov v priemysle. Selén bol tiež považovaný za dôležitý veterinárny toxín, ktorý sa pozoruje u zvierat, ktoré jedli rastliny s vysokým obsahom selénu. V roku 1954 objavila biochemička Jane Pinsent prvé náznaky špecifických biologických funkcií selénu v mikroorganizmoch. V roku 1957 sa zistilo, že je nevyhnutný pre život cicavcov. V 70. rokoch sa preukázalo, že je prítomný v dvoch nezávislých súboroch enzýmov. Nasledoval objav selenocysteínu v bielkovinách. V 80. rokoch sa ukázalo, že selenocysteín je kódovaný kodónom UGA. Mechanizmus prekódovania bol vypracovaný najskôr u baktérií a potom u cicavcov.

Zdroje: